橋梁上部檢測的研究ppt課件

1、橋梁上部檢測方法橋梁上部檢測方法研究的主要內(nèi)容：研究的主要內(nèi)容： 1、橋梁檢測的意義、橋梁檢測的意義2、橋梁檢測的工作內(nèi)容、橋梁檢測的工作內(nèi)容3、橋梁上部的外觀檢測、橋梁上部的外觀檢測4、橋梁上部的靜載試驗、橋梁上部的靜載試驗5、橋梁上部的動載試驗結(jié)合工程實例）、橋梁上部的動載試驗結(jié)合工程實例）6、結(jié)論與展望、結(jié)論與展望1、橋梁檢測的意義、橋梁檢測的意義 為了客觀評價橋梁的技術(shù)狀況，全面了解橋梁的使用情況，必須對橋梁的技術(shù)狀況及其缺陷進行全面的檢測，使其經(jīng)常處于完好的技術(shù)狀態(tài)，保證或延長橋涵的使用年限。查明缺陷或潛在的損傷性質(zhì)、部位、嚴重程度及發(fā)展趨勢，弄清出現(xiàn)缺陷和損傷的主要原因，分析和評價

2、既有缺陷和損傷對橋梁技術(shù)狀況和承載能力的影響，并為橋梁維護和加固設(shè)計提供可靠的技術(shù)參數(shù)。2、橋梁檢測的工作內(nèi)容、橋梁檢測的工作內(nèi)容1)從方法上來講，分為靜載試驗、動載試驗和無損檢測2)從時間上來看，分為短期試驗和長期試驗3)從進行時期來看，分為成橋試驗和施工階段監(jiān)測控制3、橋梁上部的外觀檢測、橋梁上部的外觀檢測1)橋面板是否平整，有無裂縫、局部坑槽、波浪、碎邊，橋頭是否跳車2)橋面泄水管是否堵塞或損壞3)橋面是否整潔，有無雜物堆4)伸縮裝置是否存在堵塞、變形、漏水、跳車、連接件松動等現(xiàn)象5)人行道鋪裝是否破損，欄桿、護欄是否破損、斷裂，裝飾材料有無損壞6)上下部結(jié)構(gòu)位置是否異常變動橋面板及人行

3、道鋪裝的檢查伸縮縫的檢查4、橋梁上部的靜載試驗、橋梁上部的靜載試驗4.1 靜載試驗的準備工作 (1)結(jié)構(gòu)物的詳查； (2)橋址情況調(diào)查； (3)加載裝置的準備：試驗荷重的分級稱量和加 載位置的放樣等； (4)量測系統(tǒng)的準備：標定傳感器、安全措施、電源、封閉交通時間和試驗人員的分工等。4.2 試驗橋孔和測試截面的選擇 選擇時應(yīng)綜合考慮以下條件： (1)該跨計算受力最不利； (2)該跨施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴重； (3)該跨便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點或試驗時便于加載。4.3 選擇試驗跨的工作應(yīng)結(jié)合橋梁調(diào)查和檢算工作的結(jié)果進行。不同橋梁形式，試驗測試截面也不同，一般按如下原則選取：4.3.1

4、雙曲拱橋：跨中撓度和截面應(yīng)力(或應(yīng)變)，拱腳最大負彎矩應(yīng)力，跨徑1/4處最大負彎矩。4.3.2 連續(xù)梁橋：主要是跨中撓度，跨中和支點截面應(yīng)力(或應(yīng)變)，支點截面轉(zhuǎn)角和支點沉降。附加：跨徑1/4處的撓度和截面應(yīng)力(或應(yīng)變)，支點斜截面應(yīng)力。4.3.3 剛架橋：主要是跨中截面的撓度和應(yīng)力，節(jié)點附近截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角，墩臺頂?shù)淖兾缓娃D(zhuǎn)角。附加：柱腳截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角。4.3.4 石拱橋：主要是跨中截面的撓度和應(yīng)力，拱腳截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角。4.4 靜載試驗的觀測內(nèi)容 (1)結(jié)構(gòu)的最大撓度和扭轉(zhuǎn)變位(包括上、下游兩側(cè)撓度差及水平位移) (2)結(jié)構(gòu)控制截面最大應(yīng)力(或應(yīng)變)，包括混凝土表面和最

5、外緣主筋的應(yīng)力 (3)活動支座和結(jié)構(gòu)連接部分的變位 (4)桁架結(jié)構(gòu)支點附近桿件及其他細長桿件的穩(wěn)定性 (5)裂縫的出現(xiàn)和擴展，包括初始裂縫的出現(xiàn)，裂縫的寬度、長度、間距、位置、方向和形狀，以及卸載后的閉合情況4.5 靜載試驗量測要求 (1)選擇晝夜溫差小的，并安排在陰天或夜間(深夜至黎明前)近乎恒溫的條件下進行試驗。 (2)選擇氣象條件較穩(wěn)定的日期進行試驗。 (3)在試驗過程中可采用連續(xù)觀測讀數(shù)、分段計算每個荷載階段讀數(shù)增量的方法。 (4)布置適量的溫度測點(如熱敏電阻或熱電偶)，在每次觀測其他測點的同時，測量結(jié)構(gòu)溫度場的變化，通過結(jié)構(gòu)溫度位移和溫度應(yīng)力場的計算，把量測數(shù)據(jù)中的溫度影響成分分離

6、出來。 (5)埋設(shè)與測點相同的，以傳感器制備的無應(yīng)力試件。 (6)量測儀器的精度、靜態(tài)測定時應(yīng)選用不大于預(yù)計量測值的5。4.6 工程實例：4.6.1 龍瀆橋，全長為130m，主跨為523m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。橋面現(xiàn)有施工車輛通行，為雙向單車道，橋面寬度為21m。橋頭兩側(cè)設(shè)有伸縮縫。北橋頭西側(cè)設(shè)有人行梯，供行人行走。設(shè)計荷載為汽車-20、掛車-100。在全橋詳細檢測的基礎(chǔ)上，選擇3跨進行靜載試驗。共設(shè)置5個試驗工況工況一：主橋中跨最大正彎矩試驗，控制截面為E；工況二：主橋中跨最大負彎矩試驗，控制界面為D；工況三：主橋次中跨最大正彎矩試驗，控制截面為C；工況四：主橋次中跨最大負彎矩試驗，控制截面為

7、B；工況五：主橋邊跨最大正彎矩試驗，控制截面為A。4.6.2 測點布置1應(yīng)變測點主橋截面應(yīng)變測點布置見下圖：y45x應(yīng)變花布置截面應(yīng)變測點布置截面應(yīng)變測點布置(單位：單位：mm)2)撓度測點為測試橋梁結(jié)構(gòu)的變形、變位、支座沉降及扭轉(zhuǎn)，在橋面布置撓度測點，如下圖：主橋撓度測點布置主橋撓度測點布置3)裂縫觀測點 試驗前檢查剛構(gòu)各部位是否有裂縫。如果發(fā)現(xiàn)裂縫，在結(jié)構(gòu)上做出標記，在記錄紙上繪出裂縫圖，測試裂縫寬度，并選擇典型裂縫布置應(yīng)變計，測試試驗過程中裂縫的寬度變化。 試驗各級加載過程中及試驗后檢查混凝土結(jié)構(gòu)表面有無由于試驗荷載引起的新發(fā)裂縫，如果發(fā)現(xiàn)裂縫，則在結(jié)構(gòu)上做出標記，繪制裂縫圖，測試裂縫寬

8、度。對原有裂縫觀察試驗過程中長度和寬度的變化，并詳細記錄。4.6.3 測點布置工況一為主橋中跨最大正彎矩試驗，各級加載見圖工況二為主橋邊跨最大正彎矩試驗，各級加載見圖工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案工況三為主橋支點最大負彎矩試驗，各級加載見圖工況四為主橋支點最大負彎矩試驗，各級加載見圖工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案5、橋梁上部的動載試驗結(jié)合工程實例）、橋梁上部的動載試驗結(jié)

9、合工程實例）濱湖橋，主梁是一個V 型支承的連續(xù)剛構(gòu)，普通鋼筋混凝土，橫斷面為等截面T 梁，梁高 1m， 全橋共有 16 片T 梁，各梁距 1.85m，分別和 16 個V 型墩墩身固接。橋面設(shè)置了較強的 13 道橫梁，全橋最高點的標高為21.803m。 濱湖橋概況濱湖橋概況 5.1 動力特性測試 5.1.1 跳車試驗 用一輛標準設(shè)計荷載的汽車在主梁跨中跳車、剎車并記錄自由振動信號，并用信號分析 儀求出阻尼系數(shù)()。 加載方法： 1 輛220kN 的單車停于中孔跨中處，將后軸車輪通過約15cm 高的枕木墊高后，使其突然跳下產(chǎn)生激振。 跳車試驗荷載圖跳車試驗荷載圖平均的對數(shù)衰減率為 miiaAAln

10、m12 經(jīng)檢測和計算，本橋梁的平均對數(shù)衰減率為0.6373。 阻尼比經(jīng)檢測和計算，本橋梁的阻尼比為0.1014。跳車后自由振動曲線跳車后自由振動曲線橋跨結(jié)構(gòu)自振特性測試表明，該橋自振特性屬低頻、小阻尼振動，其值在同類橋梁的常 值范圍內(nèi)。 5.1.2脈沖試驗 試驗主孔設(shè)置若干個豎向速度傳感器測點，試驗時封閉全橋的交通，量測橋梁由于大地脈沖和環(huán)境干擾產(chǎn)生的微小振動響應(yīng)。脈沖試驗紀錄時間為30min。采用數(shù)據(jù)采集儀采集數(shù)據(jù)，再通過相關(guān)軟件進行頻譜分析，根據(jù)頻譜曲線可得到梁體的振動頻率。t tS SL Ln nf f0 0 式中：式中：L兩個時標符號間的距離兩個時標符號間的距離 n波數(shù)波數(shù) Sn 個波

11、長的距離個波長的距離 t 時間間隔時間間隔 經(jīng)檢測和計算，本橋梁的自振頻率為經(jīng)檢測和計算，本橋梁的自振頻率為2.4096 赫茲。赫茲。 5.1.3 沖擊系數(shù)(1) 測試采用加載試驗汽車以不同車速通過試驗橋跨，量測試驗車對橋梁沖擊影響，據(jù)此測定沖沖擊系數(shù)。 加載方法： 1 輛 220kN 的單車，于橫向中部駛過橋梁，以 10 公里/小時、20 公里/小時、30 公里/ 小時勻速通過橋梁。 meanmaxSS1沖擊系數(shù)測定值沖擊系數(shù)測定值試驗測得的沖擊系數(shù)值也說明濱湖橋橋面狀況較差，橋面系缺乏正常的維護與保養(yǎng)。 單車單車 10 公里公里/小時振動信號曲線小時振動信號曲線 單車單車20 公里公里/小

12、時振動信號曲線小時振動信號曲線 單車單車30 公里公里/小時振動信號曲線小時振動信號曲線 附加：附加： 1、裂縫的檢測方法、裂縫的檢測方法 （小波分析）（小波分析） 2、裂縫深度檢測 裂縫深度檢測采用超聲波探傷法進行檢測，低頻超聲波具有繞射的特征，當(dāng)發(fā)射探頭和接收探頭平置于裂縫兩側(cè)的混凝土表面時，低頻超聲波可以從裂縫的尾端繞過而進行傳播，從所測得的超聲波傳播時間，可以確定裂縫的存在并計算裂縫的深度。示意圖如下：3、回彈法測強 根據(jù)回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23-2019)，所檢測的各測區(qū)混凝土強度換算值，是根據(jù)各測區(qū)的平均回彈值及平均碳化深度值按規(guī)程查表得出。測區(qū)平均回彈，應(yīng)從該測區(qū)的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值，余下的10個回彈值應(yīng)按下式計算：10RR101iim式中： 測區(qū)平均回彈值(MPa)，精確至0.1MPa； 第i個測點的回彈值(MPa)。mRiR 回彈法測區(qū)布置示意圖回彈法測區(qū)布置示意圖要求：1、 測區(qū)尺寸為200mmx200mm；2、 測區(qū)表面清潔、平整、枯燥；避開蜂窩馬面；3、 16個測點分布均勻