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文檔簡介
1、總則為規(guī)范和指導(dǎo)公路橋梁荷載試驗工作,為橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)及承載能力評定提供依據(jù),制定本規(guī)程。條文說明橋梁荷載試驗的目的是通過加載試驗,記錄橋梁在荷載作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng),為橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況及承載能力評定和日后養(yǎng)護、維修、加固的決策提供科學依據(jù)和支持。本規(guī)程適用于新建、加固或改建公路橋梁的荷載試驗。橋梁荷載試驗應(yīng)遵循科學、客觀、嚴謹、安全的原則。公路橋梁荷載試驗除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。術(shù)語和符號術(shù)語橋梁荷載試驗Load TestingofBridge通過施加荷載方式對橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的靜、動力特性進行的現(xiàn)場試驗測試。包括靜載試驗和動載試驗。靜載試驗Satic Lo
2、adTesting通過在橋梁結(jié)構(gòu)上施加與控制荷載等效的靜態(tài)外加荷載,利用檢測儀器設(shè)備測試橋梁結(jié)構(gòu)控制部位與控制截面的力學效應(yīng)的現(xiàn)場試驗。動載試驗Dynamic LoadTesting測試橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在動荷載激振和環(huán)境荷載作用下的受迫振動特性和自振特性的現(xiàn)場試驗。控制荷載Control Load為進行荷載試驗所確定的荷載,可用來確定荷載試驗效率和初步分級加載等級所采用的荷載,可以是設(shè)計荷載或目標荷載。目標荷載Goal Load事先設(shè)定的期望橋梁能夠承受的荷載,需要通過荷載試驗進一步確定。支座沉降Support Settlement支座的壓縮量與墩臺的豎向位移值之和。試驗荷載效率Load Eff
3、iciencyRatio 試驗荷載所產(chǎn)生的效應(yīng)與控制荷載效應(yīng)的比值結(jié)構(gòu)校驗系數(shù)Structural Verification Coefficient試驗荷載作用下結(jié)構(gòu)應(yīng)變(應(yīng)力)或變形實測值與相應(yīng)的理論計算值的比值。符號S 控制荷載產(chǎn)生的同一加載控制截面內(nèi)力或變形的最不利效應(yīng)計算值;Ss 靜載試驗荷載作用下,某一加載試驗項目對應(yīng)的加載控制截面內(nèi)力或變形的最大計算效應(yīng)值;St 試驗荷載作用下量測的結(jié)構(gòu)總變形(或總應(yīng)變)值;S 試驗荷載作用下量測的結(jié)構(gòu)彈性變形(或應(yīng)變)值;eS 試驗荷載作用下量測的結(jié)構(gòu)殘余變形(或殘余應(yīng)變)值;pS加載前的測值;SiS加載達到穩(wěn)定時的測值;SlS 卸載后達到穩(wěn)定時
4、的測值;uS 動載試驗荷載作用下控制截面的最大內(nèi)力或變形;dS 溫度修正前的測點加載測值變化量;tS 溫度修正后的測點加載測值變化量;tSp相對殘余變形(或應(yīng)變;S橫向各測點實測變形(或應(yīng)變)平均值;SeSemaxSlmax實測變形(或應(yīng)變)最大值;控制荷載作用下控制截面的最大內(nèi)力或變形(不計沖擊; 有附加質(zhì)量影響的實測自振頻率; 索的第n 階自振頻率;n最大動撓度幅值;dmaxjmax波形振幅中心軌跡的頂點值;dmin與dmax對應(yīng)的波谷值; 結(jié)構(gòu)的自振頻率;0C 測點的支點沉降影響修正量;D 阻尼比;M 附加質(zhì)量;M 結(jié)構(gòu)在激振處的換算質(zhì)量;0T 索力EI 索的抗彎剛度;索的線密度。沖擊系
5、數(shù)值; 橫向增大系數(shù); 校驗系數(shù);q靜載試驗荷載效率;d動載試驗荷載效率;基本規(guī)定一般規(guī)定新建橋梁和進行了加固或改建后的橋梁,可通過荷載試驗來檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用狀態(tài)和承載能力是否符合設(shè)計要求。對在用橋梁,除按公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程 (JTG/T J21-2011)第條規(guī)定進行荷載試驗外,存在下列情況之一時,可進行荷載試驗:技術(shù)狀況等級為四、五類。擬提高荷載等級。需要通過特殊重型車輛荷載。遭受重大自然災(zāi)害或意外事件。采用其他方法難以準確判斷其能否承受預(yù)定的荷載。對采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)或新材料等設(shè)計建成的橋梁,進行荷載試驗時,宜逐聯(lián)或逐座進行。荷載試驗宜在橋面鋪裝完成且達到設(shè)計強度
6、后實施。條文說明橋面鋪裝施工完成且達到其設(shè)計強度,可以保證加載試驗時橋面板受力和橋面行車試驗更接近于設(shè)計狀態(tài)。荷載試驗應(yīng)保證橋梁結(jié)構(gòu)整體及局部受力安全。橋梁荷載試驗的技術(shù)資料應(yīng)歸入公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)檔案和橋梁管理系統(tǒng)。試驗程序荷載試驗應(yīng)按照試驗準備、現(xiàn)場實施和試驗結(jié)果分析三個階段進行。試驗準備階段工作內(nèi)容應(yīng)包括:資料準備。應(yīng)收集下列資料: 1)施工和監(jiān)理資料:材料性能試驗報告、各分項或分部工程驗收報告等。施工監(jiān)控資料:施工監(jiān)控報告、成橋線形、內(nèi)力(應(yīng)力、索力(桿力)等。竣工資料:竣工圖紙、工程驗收報告等。橋面平整度,支座工作狀況,材料的物理力學性能,結(jié)構(gòu)物的裂縫、缺陷、損傷和鋼筋銹蝕狀況等。測試
7、孔選擇。對擬試驗橋聯(lián)(座)為測試孔,同時宜考慮便于支架搭設(shè)或檢測車操作,加載方便,儀器設(shè)備連接容易實現(xiàn)等。結(jié)果,結(jié)合測試內(nèi)容,按等效原則擬定試驗荷載大小、試驗工況、加載位置及方法,制訂試驗加載、測點布設(shè)及測試方案等。條文說明試驗相關(guān)的技術(shù)資料。試驗橋孔通常具有試驗橋聯(lián)(座)狀況較差、損傷缺陷突出。現(xiàn)場實施階段工作內(nèi)容應(yīng)包括:安裝調(diào)試等。系統(tǒng)工作狀況,并進行調(diào)試。關(guān)信息。力是否正常,再加載是否安全,確定可否進行下一級加載。試驗結(jié)果分析階段工作內(nèi)容應(yīng)包括:理論計算。按照實際施加荷載情況對橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力(應(yīng)變)論計算。必要時尚應(yīng)對裂縫寬度、動力響應(yīng)等進行分析。數(shù)據(jù)分析。對原始測試記錄進行分析處理
8、,提取有價值的信息。報告編制。成荷載試驗報告。條文說明原始測試記錄包括大量的觀測數(shù)據(jù)、文字記載和圖片等材料,由于試驗中影響因素較多,通常對其進行科學的分析比較,從中提取有價值的信息。對于一些數(shù)據(jù)或信號, 必要時按照數(shù)理統(tǒng)計的方法進行分析、取舍,或依靠專門的分析儀器和分析軟件進行分析處理,或按照相關(guān)規(guī)程的方法進行計算。試驗環(huán)境荷載試驗應(yīng)在封閉交通狀態(tài)下實施。荷載試驗不宜在強風下進行。懸索橋、斜拉橋、大跨徑桁架拱橋及特高墩橋梁等, 33風環(huán)境進行檢測,不能滿足試驗要求時應(yīng)暫停試驗。荷載試驗應(yīng)在氣溫平穩(wěn)的時段進行。氣溫低于 5或高于35時,不宜進行荷試驗。當氣溫較低或較高時,應(yīng)根據(jù)儀器設(shè)備正常工作的
9、溫度范圍,確定是否進行荷載試驗。條文說明荷載試驗在氣溫平穩(wěn)的時段進行是為了減少溫度變化對試驗結(jié)果造成的影響。大、中雨及大霧天氣不宜進行荷載試驗。小雨天氣進行橋梁荷載試驗時,應(yīng)做好儀器設(shè)備及傳輸線路的防雨措施。在沖擊、振動、強磁場等干擾測試效果的時段內(nèi)不宜進行荷載試驗。荷載試驗宜避開大浪、高濕度等惡劣環(huán)境。條文說明高溫、強光、強風、大浪、高濕度等會影響試驗的實施。通常避開極端天氣,選擇天氣條件較平穩(wěn)的時段進行試驗。計算原則進行橋梁的交(竣)工驗收荷載試驗時,應(yīng)依據(jù)竣工圖文件建立計算模型,并根據(jù)試驗對象的設(shè)計荷載等級確定試驗控制荷載,按照現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定對結(jié)構(gòu)的動力參數(shù)、控制截面內(nèi)力、應(yīng)力(應(yīng)變、變位
10、等效應(yīng)進行計算。對加固或改建后橋梁的交(竣)收荷載試驗,計算時應(yīng)考慮新舊結(jié)構(gòu)的相互作用及二次受力的影響。對本規(guī)程第條規(guī)定的橋梁和以目標荷載為控制荷載的橋梁進行荷載試驗時,應(yīng)依據(jù)橋梁幾何尺寸、材料特性及結(jié)構(gòu)實際狀況等實測參數(shù)建立計算模型,根據(jù)控制荷載進行分級,由低級向高一級荷載加載試算,按相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范規(guī)定對結(jié)構(gòu)的動力參數(shù)、控制截面內(nèi)力、應(yīng)力(應(yīng)變考同年代同類型橋梁設(shè)計(竣工)文件,由低一級向高一級荷載等級加載驗算。對異型橋梁進行計算分析時,宜考慮其空間力學效應(yīng)。分析橋梁結(jié)構(gòu)動力特性時,宜采用空間模型進行計算。加固或改建后橋梁的動力分析宜考慮新舊材料、結(jié)構(gòu)等的力學性能差異。按等效效應(yīng)擬定等效試驗
11、荷載時,可按最不利截面在目標荷載作用下的內(nèi)力、應(yīng)力(應(yīng)變使其他截面的相關(guān)結(jié)構(gòu)反應(yīng)超出范圍。測試設(shè)備與技術(shù)要求一般規(guī)定試驗用測試設(shè)備的技術(shù)件能應(yīng)符合相關(guān)標準的規(guī)定。試驗用測試設(shè)備應(yīng)按規(guī)定定期進行檢定、校準。宜使用先進的測試設(shè)備。條文說明檢測和校準實驗室能力的通用要求(GB/T 270252008)第條規(guī)定:用于檢測和(或)校準的對檢測、校準和抽樣結(jié)果的準確性或有效性有顯著影響的所有設(shè)備,包括輔助測量設(shè)備(例如用于測量環(huán)境條件的設(shè)備重要的試驗,在試驗前通常對儀器的主要指標進行專門的標定。荷載試驗前應(yīng)對測試設(shè)備進行核查。測試設(shè)備精度應(yīng)不大于預(yù)計測量值的 5%。測試設(shè)備的量程和動態(tài)范圍應(yīng)滿足試驗要求。
12、條文說明15%85%同一次試驗宜選用同種類型或規(guī)格的測試設(shè)備。條文說明選擇同類型或同規(guī)格測試設(shè)備是為了減少測試環(huán)節(jié),提高測試工作的可靠性和可操作性。靜力參數(shù)測試試驗測試的橋梁靜力參數(shù)宜包括應(yīng)變(應(yīng)力、變位、裂縫、傾角和索(桿)力。試驗過程中,應(yīng)觀察結(jié)構(gòu)的反應(yīng)現(xiàn)象。應(yīng)變(應(yīng)力)測試應(yīng)符合下列規(guī)定:應(yīng)測試拉、壓應(yīng)變(應(yīng)力)和主應(yīng)力。應(yīng)變(應(yīng)力)A條文說明應(yīng)變(應(yīng)力)測試通常采用機械式、電阻式、振弦式或光纖光柵式應(yīng)變計;測試用傳感器包括引伸計、電阻應(yīng)變計、振弦式應(yīng)變計或光纖光柵式應(yīng)變計。引伸計是機械式應(yīng)變測試設(shè)備,采用這種方法測量應(yīng)變時,可以利用千分表 的讀數(shù)精度,將其裝配成測試結(jié)構(gòu)應(yīng)變的千分表引伸
13、計。采用電阻應(yīng)變計測量時,通常將電阻應(yīng)變計粘貼在被測構(gòu)件上,通過電阻應(yīng)變測量裝置,測得應(yīng)變值。采用振弦式應(yīng)變計測量時,通常預(yù)先標定“力頻率”關(guān)系曲線,再通過鋼弦自振頻率變化測得應(yīng)變值。采用光纖光柵應(yīng)變計測量時,通常先標定光纖光柵周期或纖芯折射率與力或應(yīng)變的變化關(guān)系,再通過光纖光柵周期或纖芯折射率的變化得到應(yīng)變值。電阻應(yīng)變片的布置一般根據(jù)現(xiàn)場溫度、濕度等條件選擇貼片及防潮工藝,盡量選用與觀測應(yīng)變部位相同的材料設(shè)補償片。采用千分表觀測結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變時,通常使千分表軸線靠近結(jié)構(gòu)表面,以減小測試誤差。振弦式應(yīng)變計通常在安裝定位后量測儀器初值, 并根據(jù)儀器編號和設(shè)計編號做好記錄并存檔。光纖光柵應(yīng)變計應(yīng)與專
14、用底座配套使用, 采用特制的緊固螺釘將底座固定在結(jié)構(gòu)表面,荷載試驗結(jié)束后可拆卸重復(fù)使用。變位測試應(yīng)符合下列規(guī)定:應(yīng)測試豎向變位(撓度)和水平變位,水平變位應(yīng)測試縱向變位和橫向變位。變形測試可采用機械式或基于電(聲、光)A條文說明機械式測試設(shè)備包括千分表、百分表、連通管和撓度計;電(聲、光)括電測變形計、水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀、測距儀和機電百(千)分表。機械式測試設(shè)備是指各種用于非電量測試的儀表、器具或設(shè)備,這類設(shè)備需人工讀 取測值。電(聲、光)測試設(shè)備可自動記錄測值,其精度高、更新快、量程也比較大。 50m為了提高測量精度,通常采取以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分技術(shù)。裂縫測試應(yīng)符合下列規(guī)定:
15、應(yīng)針對結(jié)構(gòu)承受拉力較大部位及原有裂縫較長、較寬部位進行。宜測試荷載試驗前結(jié)構(gòu)上的既有裂縫和試驗中出現(xiàn)的新裂縫。裂縫長度、分布和走向可直接觀測得到。裂縫寬度可采用刻度放大鏡、裂縫計及A要求。傾角測試應(yīng)符合下列規(guī)定:宜測試水平傾角和豎向傾角。A索(桿)力測試測量斜拉索、吊索(桿、系桿力及主纜索力可采用本規(guī)程附錄 BC索力測試傳感器(拾振器)公式進行修正。溫度修正。條文說明橋梁索(桿)力應(yīng)包括斜拉橋的斜拉索索力、中下承式拱橋吊索(桿)懸索橋主纜纜力及吊索索力。測試橋梁的索力時,先估算不同拉索的振動頻率,選擇頻 測出拉索的橫向振動頻率,經(jīng)分析計算得出索力。選擇與主梁合龍時溫度一致的時段進 行索力測量,
16、便于與合龍索力進行比較。動力參數(shù)測試應(yīng)測試結(jié)構(gòu)自振特性參數(shù)和動力響應(yīng)值。試驗過程中,應(yīng)觀察結(jié)構(gòu)的反應(yīng)現(xiàn)象。條文說明自振特性參數(shù)包括結(jié)構(gòu)的(自振周期阻尼比和振型指橋梁在特定動荷載作用下的動應(yīng)力、動撓度、加速度、動力放大系數(shù)、沖擊系數(shù)。自振特性參數(shù)測試應(yīng)符合下列規(guī)定:應(yīng)測試自振頻率(自振周期、阻尼比和振型。測試自振特性參數(shù)的測試設(shè)備應(yīng)包括測振傳感器(拾振器測量時,應(yīng)將測振傳感器(拾振器)布設(shè)在被測結(jié)構(gòu)理論振型的峰(谷)點、選擇的固定參考點和各分界點上,用放大特性相同的多路放大器和記錄特性相同的多路記錄儀同時測記各測點的振動響應(yīng)信號。橋梁自振特性測試設(shè)備應(yīng)滿足本規(guī)程附錄C 的技術(shù)要求。條文說明而對標
17、定以后的測振儀器系統(tǒng)(拾振器、導(dǎo)線,記錄通道)1動力響應(yīng)測試應(yīng)測試動位移、動應(yīng)變、動力放大系數(shù)和沖擊系數(shù)。C術(shù)要求。動力響應(yīng)的測點應(yīng)布置在變位和應(yīng)變較大的部位。測試要求設(shè)備安裝完畢后,應(yīng)進行系統(tǒng)調(diào)試,并進行不少于 15 分鐘的穩(wěn)定觀測。條文說明測試設(shè)備安裝完畢通常進行檢查,利用過往車輛或進行預(yù)加載來觀察測試設(shè)備工作是否正常。一般在加載試驗之前對各測點進行一段時間的穩(wěn)定觀測。觀測結(jié)果用于衡量外界氣候條件對測試結(jié)果的誤差影響,或用于測點的溫度影響修正。應(yīng)采取必要的措施對試驗現(xiàn)場的測試設(shè)備進行安全保護。條文說明測試設(shè)備容易受到碰撞擾動的部位,通常設(shè)置保護設(shè)備、系保險繩或設(shè)置醒目的標志。野外條件下,溫
18、度、濕度影響比較大,采取防潮措施才能保證儀表正常工作。試驗過程中應(yīng)對測試數(shù)據(jù)進行實時分析,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象應(yīng)查明原因并采取措施。試驗結(jié)果可采用人工或計算機自動采集記錄。采用人工讀表時,測讀應(yīng)及時、準確, 減小人為誤差,并記錄在專門的表格上。采用計算機自動采集系統(tǒng)讀數(shù)記錄時,應(yīng)對控制點的測值進行監(jiān)控。條文說明記錄表格的信息一般包括測試設(shè)備的編號、加載分級次數(shù)與每次讀數(shù)、異常情況記錄、記錄人及復(fù)核人等信息。橋梁靜載試驗一般規(guī)定橋梁靜載試驗方案應(yīng)在橋梁調(diào)查、檢算的基礎(chǔ)上制訂。條文說明靜載試驗方案一般包括測試截面、試驗工況、測試內(nèi)容、試驗荷載、測點布置、試驗過程控制和試驗數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。靜載試驗測試宜針對
19、結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、應(yīng)力、位移和裂縫的控制截面進行。彎橋、異型橋等,應(yīng)通過計算確定試驗工況的加載位置及偏載的方向。條文說明般情況下的橋梁受力特征,也要考慮中載試驗工況。試驗工況及測試截面橋梁靜載試驗應(yīng)按橋梁結(jié)構(gòu)的最不利受力原則和代表性原則確定試驗工況及測試截面。條文說明測試截面選擇時,通常根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖 ,并考慮應(yīng)力分布,按最不利受力原則選定截面,然后擬定相應(yīng)的試驗工況。主要工況應(yīng)為必做工況,附加試該截面的位移。表常見橋梁靜載試驗工況及測試截面橋型橋型試驗工況測試截面簡支梁橋 主要工況 跨中截面主梁最大正彎矩工況跨中截面附加工況L/4 截面主梁最大正彎矩工況;支點附近主梁最大剪力工況主跨支點
20、位置最大負彎矩工況;L/4 截面;梁底距支點h/2斜線與截面形心線相交位置主跨(中)支點截面;主要工況 主跨跨中截面最大正彎矩工況連續(xù)梁橋邊跨主梁最大正彎矩工況主跨最大彎矩截面;邊跨最大彎矩截面主跨(中)支點附近主梁最大剪力工況墩頂支點截面最大負彎矩工況;錨固孔跨中最大正彎矩工況計算確定具體截面位置墩頂支點截面;錨固孔最大正彎矩截面墩頂支點截面最大剪力工況;懸臂梁橋掛孔跨中最大正彎矩工況;附加工況掛孔支點截面最大剪力工況;懸臂端最大撓度工況計算確定具體截面位置;掛孔跨中截面;掛孔梁底距支點h/2 截面向上 45 斜線與掛孔截面形心線相交位置;懸臂端截面主要工況拱頂最大剪力工況;拱腳最大水平推力
21、工況拱頂兩側(cè) 1/2 梁高截面;拱腳截面三鉸拱橋L/4 截面最大正彎矩和最大負彎工況;主拱L/4 截面;L/4 截面正負撓度絕對值之和最大工況拱頂最大正彎矩工況;拱腳最大水平推力工況主拱L/4 截面及 3L/4 截面拱頂截面;拱腳截面兩鉸拱橋L/4 截面最大正彎矩和最大負彎工況,主拱L/4 截面;附加工況L/4 截面正負撓度絕對值之和最大工況拱頂最大正彎矩及撓度工況;主拱L/4 截面及 3L/4 截面拱頂截面;無鉸拱橋 主要工況 拱腳最大負彎矩工況;系桿拱橋跨中附近吊桿(索)最大拱腳截面;典型吊桿(索)拉力工況拱腳最大水平推力工況;L/4 截面最大正彎矩和最大負彎矩附加工況工況;L/4 截面正
22、負撓度絕對值之和最大工況拱腳截面;主拱L/4 截面;主拱L/4 截面及 3L/4 截面門式剛架 主要工況橋跨中截面主梁最大正彎矩工況;錨固端最大或最小彎矩工況跨中截面;錨固端梁或立墻截面附加工況 錨固端截面最大剪力工況錨固端梁截面主要工況中跨最大正彎矩截面;斜腿頂中主梁截面或邊主梁截面斜腿剛架橋邊跨主梁最大正彎矩工況;附加工況 斜腿頂最大剪力工況;斜腿腳最大或最小彎矩工況邊跨最大正彎矩截面;斜腿頂巾或邊主梁截面或斜腿頂截面;斜腿腳截面主要工況墩頂截面主梁最大負彎矩工況;墩頂截面;T橋附加工況掛孔跨中截面主梁最大正彎矩工況 掛孔跨中截面計算確定具體截面位置;墩頂支點附近主梁最大剪力工況;掛孔梁底
23、距支點h/2 截面向上 45掛孔支點截面最大剪力工況斜線與掛孔截面形心線相交位置主跨墩頂截面主梁最大負彎矩工況;主跨墩頂截面;連續(xù)剛構(gòu)橋主要工況 主跨跨中截面主梁最大正彎矩及撓度工況;邊跨主梁最大正彎矩及撓度工況主跨最大正彎矩截面;邊跨最大正彎矩截面附加工況墩頂截面最大剪力工況;計算確定具體截面位置;墩頂縱橋向最大水平位移工況墩頂截面斜拉橋主梁中孔跨中最大正彎矩及撓度工況;主要工況 主梁墩頂最大負彎矩工況;主塔塔頂縱橋向最大水平位移與塔腳截面最大彎矩工況中跨最大正彎矩截面;墩頂截面;(位移面巾孔跨中附近拉索最大拉力工況; 典型拉索;附加工況主梁最大縱向飄移工況加勁梁跨中最大正彎矩及撓度工況;3
24、L/8主塔塔頂縱橋向最大水平位移與塔加勁梁兩端(水平位移)中跨最大彎矩截面;中跨 3 L/8 截面;(位移及塔腳最大彎矩截懸索橋附加工況腳截面最大彎矩工況主纜錨跨索股最大張力工況;加勁梁梁端最大縱向漂移工況;面主纜錨固區(qū)典型索股;加勁梁兩端(水平位移);(索活載張力最大增量工況; 典型吊桿(索);吊桿(索)張力最不利工況最不利吊桿(索注:L-橋梁計算跨徑主梁梁高。在確定異型橋梁和其他組合體系橋梁試驗工況時 ,應(yīng)根據(jù)荷載情況和結(jié)構(gòu)主要力學特征,經(jīng)計算確定試驗工況及相應(yīng)的測試截面。條文說明異型橋梁和組合體系橋梁結(jié)構(gòu)形式較多 ,測試截面及其相應(yīng)的荷載工況通常結(jié)合理論計算成果和結(jié)構(gòu)具體特征確定。計算時
25、除考慮彎矩、剪力、軸力等最不利受力工況外, 通常還要考慮扭矩及彎扭耦合等受力工況,并關(guān)注梁端支座反力的變化。加固或改建后的橋梁應(yīng)根據(jù)其最終結(jié)構(gòu)體系受力特點 ,按最不利受力的原則,結(jié)合加固或改建的具體內(nèi)容、范圍及改造前病害嚴重程度選擇測試截面,確定相應(yīng)的試驗工況。當加固或改建后的橋梁有下列情況之一時 ,除按本規(guī)程第條確定試驗工況及測試截面外,尚應(yīng)按下述原則增加試驗工況和測試截面;采用增大邊梁截面法進行改造后的多梁式梁(板)向的偏載工況。應(yīng)的試驗工況。測試截面,并確定相應(yīng)的試驗工況。條文說明采用置換混凝土或裂縫修補等技術(shù)后,為驗證處置效果,了解新舊混凝土的協(xié)調(diào)變形能力及裂縫修補后的工作性能,在修補
26、區(qū)域?qū)iT設(shè)置試驗工況和測試截面。加寬后橋梁試驗工況和測試截面除應(yīng)符合本規(guī)程第條的規(guī)定外 ,尚應(yīng)針對新舊結(jié)構(gòu)分別設(shè)置試驗工況和測試截面,并增設(shè)橫向聯(lián)系試驗工況。條文說明橫向分布及橫向聯(lián)系的內(nèi)力會較加寬前發(fā)生明顯變化 ,因此在靜載試驗中應(yīng)進行針對性的局部試驗。對在用橋梁進行靜載試驗時,除應(yīng)符合表的規(guī)定外,尚應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷的程度、部位及特征,結(jié)合計算分析成果,增加測試截面和試驗工況。測試內(nèi)容靜載試驗的測試內(nèi)容應(yīng)反映橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力(應(yīng)變面的力學特征,試驗過程應(yīng)關(guān)注可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象。條文說明應(yīng)力(應(yīng)變)觀測主要是針對測試截面的受拉和受壓區(qū)。通常沿截面高度或橫向位置分布測點,以測試結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布特征
27、。位移測試包括主梁控制截面的撓度、縱向或橫向位移、主塔三維坐標等的測試,反映了橋梁結(jié)構(gòu)整體或局部的剛度特性。當難以直接測試結(jié)構(gòu)的位移時,也可通過測試其傾角來計算位移,并反映橋塔等結(jié)構(gòu)的豎直度。試驗荷載下的索(桿)力增量及其分布反映了結(jié)構(gòu)的受力特點。通過觀測結(jié)構(gòu)裂縫變化、異常振動及響聲等試驗現(xiàn)象,可以幫助了解結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在試驗過程中的表觀狀況常見橋梁靜載試驗測試內(nèi)容可按表確定。表常見橋梁靜載試驗測試內(nèi)容橋型橋型測試內(nèi)容跨中截面撓度和應(yīng)力(應(yīng)變);主要內(nèi)容支點沉降;簡支梁橋混凝土梁體裂縫L/4附加內(nèi)容支點斜截面應(yīng)力(應(yīng)變)主跨支點斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);主跨最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;主要內(nèi)容邊跨
28、最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;連續(xù)梁橋支點沉降;混凝土梁體裂縫附加內(nèi)容主跨(中)支點附近斜截面應(yīng)力(應(yīng)變)墩頂支點截面應(yīng)力(應(yīng)變);懸臂梁橋主要內(nèi)容錨固孔最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;墩頂沉降;混凝土梁體裂縫墩頂附近斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);掛孔跨中截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度附加內(nèi)容掛孔支點附近斜截面應(yīng)力(應(yīng)變懸臂跨最大撓度;牛腿部分局部應(yīng)力(應(yīng)變)L/4 截面撓度和應(yīng)力(應(yīng)變);三鉸拱橋兩鉸拱橋主要內(nèi)容附加內(nèi)容主要內(nèi)容附加內(nèi)容拱頂兩側(cè) 1/2 梁高處斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);墩臺頂?shù)乃轿灰疲换炷亮后w裂縫L/4 截面撓度和應(yīng)力(應(yīng)變);拱上建筑控制截面的位移和應(yīng)力(應(yīng)變)拱頂截面應(yīng)力(應(yīng)變)和撓度
29、;L/4 截面撓度和應(yīng)力(應(yīng)變);墩臺頂水平位移;混凝土梁體裂縫L/4 截面撓度和應(yīng)力(應(yīng)變);拱上建筑控制截面的位移和應(yīng)力(應(yīng)變)拱頂截面應(yīng)力(應(yīng)變)和撓度;主要內(nèi)容拱腳截面應(yīng)力(應(yīng)變);無鉸拱橋混凝土梁體裂縫L/4截面撓度和應(yīng)力(應(yīng)變附加內(nèi)容墩臺頂水平位移;拱上建筑控制截面的變形和應(yīng)力(應(yīng)變)主梁最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;門式斜腿主要內(nèi)容附加內(nèi)容主要內(nèi)容錨固端最大或最小彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變);支點沉降;混凝土梁體裂縫錨固端附近斜截面應(yīng)力(應(yīng)變)中跨主梁最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;主梁最大負彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變);支點沉降;混凝土梁體裂縫邊跨主梁最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;附
30、加內(nèi)容斜腿頂附近主梁或斜腿斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);斜腿腳最大或最小彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)墩頂支點截面應(yīng)力(應(yīng)變);掛孔跨中截面應(yīng)力(應(yīng)變);T連續(xù)主要內(nèi)容附加內(nèi)容主要內(nèi)容T 構(gòu)懸臂端的撓度;T 構(gòu)墩身控制截面的應(yīng)力(應(yīng)變);混凝土梁體裂縫墩頂支點斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);掛梁支點截面附近或懸臂端附近斜截面應(yīng)力(應(yīng)變)主跨墩頂截面主梁應(yīng)力(應(yīng)變);主跨最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;邊跨最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;混凝土梁體裂縫墩頂支點截面附近斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);附加內(nèi)容墩身控制截面應(yīng)力(應(yīng)變);墩頂縱橋向水平位移主梁中孔最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;主梁中孔最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;主
31、梁墩頂支點斜截面應(yīng)力(應(yīng)變);主塔塔頂縱橋向水平位移與塔腳截面應(yīng)力(應(yīng)變);主要內(nèi)容塔柱底截面應(yīng)力(應(yīng)變);斜拉橋混凝土梁體裂縫;典型拉索索力斜拉索活載張力最大增量;附加內(nèi)容加勁梁縱向漂移加勁梁最大正彎矩截面應(yīng)力(應(yīng)變)及撓度;主塔塔頂縱橋向最大水平位移與塔腳截面應(yīng)力(應(yīng)變);主要內(nèi)容塔、梁體混凝土裂縫;懸索橋最不利吊桿(索)力增量主纜錨跨索股最大張力增量;附加內(nèi)容加勁梁梁端最大縱向漂移;吊桿(索)活載張力最大增量注:L-橋梁計算跨徑。對懸索橋、斜拉橋及高墩橋梁,應(yīng)進行橋塔、墩的縱橋向位移測試。必要時,尚應(yīng)進勁梁水平位移測點宜布置在梁端。懸索橋尚應(yīng)進行主纜控制截面的三維坐標測試。異型橋梁及組合
32、體系橋梁試驗測試內(nèi)容,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學特征及計算成果,按本規(guī)程第條及第條的規(guī)定確定。加固或改建后的橋梁除本規(guī)程第條規(guī)定的測試內(nèi)容外,宜增加下列測試內(nèi)容:粘貼板(片)(應(yīng)變)增材料的最大應(yīng)力(應(yīng)變。新增構(gòu)件、置換構(gòu)件后橋梁的典型新舊構(gòu)件結(jié)合面處最大應(yīng)力(應(yīng)變。體外預(yù)應(yīng)力法加固后橋梁的受彎構(gòu)件體外預(yù)應(yīng)力鋼束的偏心距。新、舊結(jié)構(gòu)典型截面的結(jié)合面開裂或剝離情況。條文說明采用粘貼鋼板(碳纖維板或布固后,新舊結(jié)構(gòu)間的可靠黏結(jié)是保證二者共同受力的關(guān)鍵。新增構(gòu)造與舊結(jié)構(gòu)間由于齡期、材料等差異,會產(chǎn)生裂縫或發(fā)生剝離,其程度往往會隨著外荷載的變化有所發(fā)展。通過靜載試驗手段測試新舊構(gòu)件在同一位置的應(yīng)力(應(yīng)變)可以判
33、斷二者的協(xié)調(diào)變形和共同受力情況。載能力影響較大,合理控制體外預(yù)應(yīng)力鋼束在運營過程中的偏心距大小及其變化浮動范圍是保證改造措施合理的因素之一。對在用橋梁進行靜載試驗時,除應(yīng)符合本規(guī)程第條的規(guī)定外,尚應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷的程度、部位及特征,結(jié)合試驗?zāi)康脑黾訙y試內(nèi)容。正。試驗荷載q靜載試驗應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)康拇_定試驗控制荷載。交(竣)工驗收荷載試驗,應(yīng)以設(shè)計荷載作為控制荷載;否則,應(yīng)以目標荷載作為控制荷載。qq靜載試驗荷載效率q(竣工驗收荷載試驗,宜介于宜介于q之間。q應(yīng)按式計算。條文說明(肋)結(jié)構(gòu)的控制截面是受力最不利梁(肋)中小跨徑橋梁多為多梁(肋)式結(jié)構(gòu),是針對單梁(肋)按照橫向分布理論進行的設(shè)計,荷載試
34、驗通常以內(nèi)力效應(yīng)最大的梁(肋)為試驗加載控制對象,兼顧其他梁的荷載效率不超限。分析表明,對多梁(肋3布載時,如果以的荷載效率在整體截面上加載,則各單梁(肋)的荷載效率遠達不到;如果中梁(肋)以荷載效率進行加載時,則其他梁(肋)不會超過,如果邊梁(肋)以荷載效率進行加載時,則其他梁(肋)的荷載效率可能會超過。當溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響較大時 ,通常選擇溫度內(nèi)力較不利的季節(jié)進行荷載試驗,或者采用增大試驗荷載效率的方法來彌補溫度對結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的內(nèi)力。靜載試驗可采用車輛加載或加載物直接加載。采用車輛加載時,宜采用三軸載重車輛, 裝載的重物應(yīng)穩(wěn)妥置放。條文說明輛加載。選用車輛加載時,裝載的重物穩(wěn)妥
35、置放,以避免車輛行駛時因晃動而改變重物的位置, (輪209010%本條推薦采用三軸車輛為試驗加載車輛。20-I55t當調(diào)整兩車之間的間距。在進行大型特殊車輛荷載試驗時,宜按實際輪位和軸重的模擬荷載或等效荷載進行。試驗前應(yīng)對試驗荷載進行標記、稱重。采用加載車輛加載時,應(yīng)詳細記錄各車編號、車重、軸重、軸距及輪重。采用加載物加載時,應(yīng)根據(jù)加載分級情況,分別編號、稱量、記錄各級荷載量。條文說明采用車輛加載時,裝載物通常采用外形規(guī)則的物體并整齊碼放,或采用松散均勻材料在車廂內(nèi)攤鋪平整,將車輛逐軸開上稱重臺稱重,或采用便攜式輪重秤逐輪進行稱重。采用水箱或重物在橋面上堆放加載時 ,一般通過測量水箱或重物的體
36、積與密度來換算其重量。當采用加載物分布在橋面上加載時,通常將重物化整為零稱量后按逐級加載要求分堆放置,以便加載時取用。通常根據(jù)不同的加載方法和具體條件選用稱重法或體積法等方法稱量加載重量。加載車輛單軸重量不應(yīng)超過相關(guān)標準、規(guī)范的規(guī)定。必要時,應(yīng)驗算橋面板等局部構(gòu)件的承載能力和裂縫寬度。條文說明本條主要是為了保證橋面板局部承載安全 ,保證橋梁不會發(fā)生局部加載破壞或嚴重開裂。測點布置應(yīng)變測點的布置應(yīng)遵循下列原則:應(yīng)變測點應(yīng)根據(jù)測試截面及測試內(nèi)容合理布置,并應(yīng)能反映橋梁結(jié)構(gòu)的受力特征。準確測量其位置。,1/2 橫截面的應(yīng)變測點可減少, 2表主要截面應(yīng)變測點布置示意續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表4 彎橋、斜橋及異型
37、橋應(yīng)根據(jù)控制荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力(應(yīng)力特征及結(jié)構(gòu)特征確定應(yīng)變測點。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)應(yīng)變測點宜布置在受拉區(qū)主鋼筋上。主應(yīng)變(應(yīng)力)應(yīng)采用應(yīng)變花進行測試,其測點布置見表。位。表應(yīng)變花測點布置示意條文說明通常采用單向應(yīng)變計(片)測試正應(yīng)變(應(yīng)力)(應(yīng)力測試單向應(yīng)變時,根據(jù)測試構(gòu)件形狀特點沿寬度及高度方向布置的應(yīng)變測點可以反映應(yīng)變沿構(gòu)件截面的橫向和高度方向的變化特征;腹(肋)板應(yīng)變測點能夠反映截面高度方向應(yīng)變分布規(guī)律,頂緣應(yīng)變測點布置于腹(肋)板最上緣。測試截面確定后,應(yīng)變測點的布置與截面形狀關(guān)系密切。對于常見的受彎構(gòu)件 ,主要針對最大受壓及受拉區(qū)進行測試,至少要保證頂、底板應(yīng)變測點的有效性。為
38、了反映應(yīng)變沿高度方向的變化規(guī)律,一般沿構(gòu)件腹板或肋板的高度方向分布應(yīng)變測點。主梁外側(cè)頂板通常不具備測點布置條件。此時,可以盡量貼近頂板或上翼緣板布置側(cè)面頂緣應(yīng)變測點,避免將測點布置在中性軸附近。一般不在實腹式拱橋或空腹式拱橋跨中實腹段的拱肋上緣布置應(yīng)變測點。鋼筋應(yīng)變測試結(jié)果較為可靠。測試時,通常局部鑿除受拉區(qū)混凝土保護層,露出鋼筋并布置鋼筋應(yīng)變片(計)進行測試,測試結(jié)束后及時修復(fù)混凝土保護層。位移測點布置應(yīng)遵循下列原則:位移測點的測值應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)的最大變位及其變化規(guī)律。主梁豎向位移的縱橋向測點宜布置在各工況荷載作用下?lián)隙惹€的峰值位置。豎向位移測點的橫向布置應(yīng)充分反映橋梁橫向撓度分布特征 ,整
39、體式截面不宜少3(分離式)表主梁豎向位移測點橫向布置示意續(xù)表 主梁水平位移測點應(yīng)根據(jù)計算布置在相應(yīng)的最大位移處。墩塔的水平位移測點應(yīng)布置在頂部,并根據(jù)需要設(shè)置縱、橫向測點。支點沉降的測點宜靠近支座處布置。條文說明進行撓度測試時,撓度測點通常布置于梁(桿、肋或主拱圈)底面,條件不具備時布置在橋面。當測試主梁、主拱、加勁梁、主纜等的撓度曲線時,通常在最大、最小撓度控制截面之間內(nèi)插若干撓度測試截面。荷載試驗測試時,宜采用橋梁施工控制的有效測點。條文說明采用施工控制的有效測點可以節(jié)約成本 ,也便于與施工控制的測試結(jié)果進行對比分析。裂縫測點應(yīng)布置在開裂明顯、寬度較大的部位。傾角測點宜根據(jù)需要布置在轉(zhuǎn)動明
40、顯、角度較大的部位。試驗過程控制及記錄正式加載之前應(yīng)進行預(yù)加載。條文說明一般采用分級加載的第一級荷載或單輛試驗車作為預(yù)加載。試驗荷載應(yīng)分級施加 ,加載級數(shù)應(yīng)根據(jù)試驗荷載總量和荷載分級增量確定 ,可分成35時,可加密加載分級。加卸載過程中,應(yīng)保證非控制截面內(nèi)力或位移不超過控制荷載作用下的最不利值。當試驗條件限制時,附加工況的控制截面可只進行最不利加載。應(yīng)處理措施。加載時間間隔應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)反應(yīng)穩(wěn)定的時間要求。應(yīng)在前一級荷載階段內(nèi)結(jié)構(gòu)反應(yīng)相對穩(wěn)定、進行了有效測試及記錄后方可進行下一級荷載試驗。當進行主要控制截面最大內(nèi)力(變形)5min;15 min。條文說明5min5min15%,分辨值時,通常認為結(jié)
41、構(gòu)變形達到相對穩(wěn)定。若因連接較弱或變形緩慢而造成測點觀測值穩(wěn)定時間較長,如結(jié)構(gòu)的實測變形(或應(yīng)變)值遠小于計算值,一般適當延長加載穩(wěn)定時間。應(yīng)根據(jù)各工況的加載分級,對各加卸載過程結(jié)構(gòu)控制點的應(yīng)變(或變形、薄弱部位應(yīng)停止加載,查清原因,采取措施后再確定是否進行試驗:控制測點應(yīng)變值已達到或超過計算值??刂茰y點變形(或撓度)超過計算值。結(jié)構(gòu)裂縫的長度、寬度或數(shù)量明顯增加。實測變形分布規(guī)律異常。橋體發(fā)出異常響聲或發(fā)生其他異常情況。斜拉索或吊索(桿)索力增量實測值超過計算值。觀測與記錄應(yīng)符合下列規(guī)定:15min實時監(jiān)控。當采用人工讀數(shù)記錄時,讀數(shù)應(yīng)及時、準確,并記錄在專用表格上。D條文說明進行修正。采用
42、自動記錄系統(tǒng)有利于提高采集效率和精度。錄通常包括裂縫長度、寬度、走向及相應(yīng)的荷載工況。試驗數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)分析時,應(yīng)根據(jù)溫度變化、支點沉降及儀表標定結(jié)果的影響對測試數(shù)據(jù)進行修正。當影響小于 1%時,可不修正。溫度影響修正可按式進行計算。條文說明被測構(gòu)件表面溫度與內(nèi)部溫度的差異、貼片位置與非貼片位置的溫差、局部貼片與整體貼片間的溫差、貼片與補償片間的溫差等,構(gòu)成了溫度影響的復(fù)雜性。通常采取縮短加載時間,選擇溫度變化較穩(wěn)定的時間段進行試驗等辦法,盡量減小溫度對測試精度的影響。必要時,可利用加載試驗前進行的溫度穩(wěn)定性觀測數(shù)據(jù),建立溫度變化和測點測值變化的關(guān)系曲線進行溫度修正。當支點有沉降發(fā)生時,支點
43、沉降修正量可按式計算。測點位移或應(yīng)變可按式式計算。測點的相對殘余位移(或應(yīng)變)可按式計算。測點校驗系數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 測點校驗系數(shù)應(yīng)按式計算。的應(yīng)力。應(yīng)采用實測位移(或應(yīng)變)值S e,按式計算實測橫向增大系數(shù)。與橫向各測點實測位移(或應(yīng)變)平均emax條文說明根據(jù)大跨徑混凝土橋梁的試驗方法專題研究成果(1982 年)S 與S 比essS S 采用空間理論分析的相應(yīng)最大值,對于平面計算,通常采用考se慮橫向增大系數(shù) 的計算值。對于整體式截面,也可采用實測的橫截面平均值與計算值比較。橫向增大系數(shù)采用實測值,無實測值時采用理論計算值。結(jié)構(gòu)試驗效率滿足以下條件時,結(jié)構(gòu)受力狀況良好:(1) 量測的
44、彈性變形或應(yīng)變值 S 與試驗荷載作用下的理論計算值 S 的比值符合式es(5-1):5-1 、 、 值表l承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)q q =q =q =lq 預(yù)應(yīng)力混凝土與組合結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土與圬工結(jié)構(gòu)注: q 值可直線內(nèi)插。e當S / S e(2)S p與量測的總變形S t的比值Sp:如果第三次試驗結(jié)果滿足上述要求,為了確定結(jié)構(gòu)的可靠性,通常還進行動載試驗。如果試驗中采用逐級遞增的循環(huán)加載方式,表 5-1 所列l(wèi) 值乘以取用。主要測點在控制荷載工況下的橫向增大系數(shù) 反映了橋梁結(jié)構(gòu)荷載不均勻分布程度。 越不均勻,橫向聯(lián)系構(gòu)造越薄弱。試驗曲線的繪制應(yīng)包括下列主要內(nèi)容:列出各加載工況下主要測點實測位移(或應(yīng)
45、變)繪制出其關(guān)系曲線。繪制各加載工況下主要控制點的位移(或應(yīng)變等)與荷載或荷載效率的關(guān)系曲線。繪制各加載工況下控制截面位移(或應(yīng)變)分布圖、沿縱(橫)面應(yīng)變沿高度(寬度)分布圖等。條文說明試驗曲線能直觀地反映試驗結(jié)果。一般通過試驗曲線來表示實測應(yīng)變和理論計算值的比較情況、主要控制點的變形(應(yīng)變)與荷載的歷程曲線、撓度及應(yīng)變分布情況。通過這些曲線能夠?qū)υ囼灲Y(jié)果進行評價,判斷異常點、結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)、應(yīng)變(變形)分布是否符合一般規(guī)律等。試驗結(jié)果分析應(yīng)包括下列主要內(nèi)容:校驗系數(shù) 應(yīng)包括應(yīng)變(或應(yīng)力)見橋梁結(jié)構(gòu)試驗的應(yīng)變(或應(yīng)力、撓度校驗系數(shù)應(yīng)符合表所示的常值范圍。表常見橋梁結(jié)構(gòu)試驗校驗系數(shù)常值表橋 梁
46、類 型鋼筋混凝土板橋應(yīng)變(或應(yīng)力)校驗系數(shù)撓度校驗系數(shù)鋼筋混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋圬工拱橋鋼筋混凝土拱橋鋼橋處于線彈性工作狀況的結(jié)構(gòu),測點實測位移(或應(yīng)變)與其理論值應(yīng)呈線性關(guān)系。對于常規(guī)結(jié)構(gòu),實測的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件主要控制截面應(yīng)變沿高度分布應(yīng)符合平截面假定。(或應(yīng)變) Sp越小,說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況。S 20%當 Sp大于 20%時,表明橋梁結(jié)構(gòu)的彈性狀態(tài)不佳,應(yīng)分析原因,必要時再次進行荷載試驗加以確定。試驗荷載作用下新橋裂縫寬度不應(yīng)超過公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)1/3;在用橋梁的裂縫寬度不宜超過公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程(JTG/T 5條文說明定
47、方法(試行65經(jīng)驗,表可以用于在用橋梁和新建橋梁。共同受力,拱上建筑與拱圈共同作用,計算理論或簡化圖式的影響等。試驗時加載物的稱小,舊橋的校驗系數(shù)較大。校驗系數(shù)超出常值范圍時,通常結(jié)合動載試驗成果進行綜合分析判斷。測的控制點變形或應(yīng)變與荷載的關(guān)系曲線接近于直線 ,說明橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件處于彈性工作狀況。6 橋梁動載試驗一般規(guī)定變,并掌握車輛振源特性:80mT60m斜拉橋、懸索橋及其他組合結(jié)構(gòu)橋梁。存在異常振動的橋梁。僅依據(jù)靜載試驗不能系統(tǒng)評價結(jié)構(gòu)性能時。對多聯(lián)(孔)橋梁,同時開展靜、動載試驗時,動載試驗橋聯(lián)(孔)應(yīng)選擇與靜載試驗相同的橋聯(lián)(孔;其他情況下應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)評價需要,選擇具有代表性的橋聯(lián)(孔
48、條文說明進行多聯(lián)(孔)橋梁動載試驗時,選擇的聯(lián)(孔)在結(jié)構(gòu)形式上體現(xiàn)代表性原則, 在結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況和結(jié)構(gòu)受力上體現(xiàn)最不利原則。動載試驗采用的加載車輛應(yīng)性能良好,無異常振動。試驗工況及測試截面橋梁動載試驗工況應(yīng)根據(jù)具體的測試參數(shù)和采用的激振方法確定。激振方法可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、測試的精度要求、方便性及現(xiàn)場實際情況確定,宜采用環(huán)境隨機激振法、行車激振法和跳車激振法,也可采用起振機激振法或其他激振方法。條文說明環(huán)境隨機激振法(脈動法情況下,通過測定橋梁由風荷載、地脈動、水流等隨機激勵引起的微幅振動來識別結(jié)構(gòu)自振特性參數(shù)的方法。該方法需對采集的長樣本信號進行能量平均,以便消除隨機因素的影響。對懸索橋、斜拉橋
49、等自振頻率較低的橋型,為保證頻率分辨率和提高信噪比, 30min合大跨柔性橋梁。行車激振法,是利用車輛駛離橋面后引起的橋梁結(jié)構(gòu)余振信號來識別結(jié)構(gòu)自振特性參數(shù),對小阻尼橋梁效果較好。為提高信噪比,獲取盡可能大的余振信號,可采用不同的車速進行多次試驗,或在橋跨特征截面設(shè)置弓形障礙物進行激振(有障礙行車激振通常結(jié)合行車動力響應(yīng)試驗統(tǒng)籌考慮獲取余振信號。跳車激振法,是通過讓單輛載重汽車的后輪在指定位置從三角形墊塊上突然下落對橋梁產(chǎn)生沖擊作用,激起橋梁的振動。該方法更適用于其他方法不易激振的、剛度較大的橋梁,如石拱橋、小跨徑梁式橋等。梁式橋采用跳車激振法時,一般進行車輛自重附加質(zhì)量影響的修正。研究表明,
50、對跨徑小于 20m 的簡支梁橋,車輛自重的影響是不可忽略的。起振機激振法,是指利用起振機采用可控的定點正弦激勵或正弦掃描激勵使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)振動。該方法測試精度高,但需要較為龐大的起振機設(shè)備,運輸不方便,同時安裝起振機對橋面將產(chǎn)生一定的損傷。在需要高精度識別橋梁結(jié)構(gòu)動力特性時,可以采用此方法。測試截面及測點布置應(yīng)符合下列規(guī)定:橋梁動載試驗的測試截面應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)振型特征和行車動力響應(yīng)最大的原則確81634對于常見的簡支梁橋及連續(xù)梁橋,根據(jù)具體情況可參照表表選擇測試截面。大型橋梁振型測試可將結(jié)構(gòu)分成幾個單元分別測試,整個試驗布置一固定參考點(應(yīng)避開振型節(jié)點關(guān)聯(lián),擬合得到全橋結(jié)構(gòu)振型圖。112表 簡
51、支梁橋前 5 階模態(tài)的傳感器布置方案模態(tài)階數(shù)至少需要傳感器數(shù)測點布設(shè)位置11L/222L/4;3L/433L/6;L/2;5L/644L/8;3L/8;5L/8;7L/855L/10;3L/10;L/2;7L/10;9L/10注:L-簡支梁橋的計算跨徑。表 兩等跨連續(xù)梁前 4 階模態(tài)的傳感器布置方案模態(tài)階數(shù)至少需要傳感器數(shù)測點布設(shè)位置12L/4;3L/424L/8;3L/8;5L/8;7L/836L/12; L/4;5L/12;7L/12;3L/4;11L/1248L/16;3L/16;5L/16;7L/16;9L/16;11L/16;13L/16;15L/16注:L 一橋梁跨徑總長。表 三等
52、跨連續(xù)梁前 3 階模態(tài)的傳感器布置方案模態(tài)階數(shù)至少需要傳感器數(shù)測點布設(shè)位置13L/6;L/2;5L/626L/12;L/4;5L/12;7L/12;3L/4;11L/1239L/18;L/6;5L/18;7L/18;L/2;11L/18;13L/18;5L/6;17L/18注:L 一橋梁跨徑總長。動力響應(yīng)試驗工況應(yīng)包括下列主要內(nèi)容:無障礙行車試驗:580km/h驗。車速在橋聯(lián)(孔)23有障礙行車試驗:520km/h,障礙物宜布置在結(jié)構(gòu)沖擊效應(yīng)顯著部位。制動試驗:3050km/h,系橋梁,應(yīng)測試主梁縱向位移等項目。條文說明根據(jù)測試需要,加載車輛可以是單輛,也可以是兩輛或多輛車。兩輛或多輛車加載時
53、,通常要注意車輛間的配合。橋面無障礙行車試驗的車速根據(jù)設(shè)計車速、路幅寬度、橋面線形、路況等因素綜合考慮,采用測速儀或由實測時程信號在特征部位的起訖時間確定實際車速。在保證安全3宜首選無障礙行車試驗,有障礙行車試驗和制動試驗可根據(jù)實際情況選擇。測試內(nèi)容橋梁自振特性試驗應(yīng)包括豎平面內(nèi)彎曲、橫向彎曲自振特性以及扭轉(zhuǎn)自振特性的測試。應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)康暮托枰_定測試縱橋向豎平面內(nèi)彎曲自振特性。橋梁的測試階次應(yīng)不少于表的規(guī)定。表橋梁的測試階次表橋型橋型簡支梁橋非簡支梁橋、拱橋斜拉橋、懸索橋測試階次測試階次139動力響應(yīng)測試應(yīng)包括動撓度、動應(yīng)變、振動加速度、速度及沖擊系數(shù)。條文說明橋梁動撓度測試難度較大時,一般
54、僅測試動應(yīng)變以獲得應(yīng)變沖擊系數(shù)。試驗荷載無障礙行車試驗可采用與靜載試驗的加載車輛相同的載重車輛,車輛軸重產(chǎn)生的局部效應(yīng)不應(yīng)超過車輛荷載效應(yīng),避免對橫系梁、橋面板等局部構(gòu)件造成損傷。無障礙行車試驗荷載效率可按式計算, d宜取高值,但不應(yīng)超過 1。單輛車的動載試驗響應(yīng)偏低時,無障礙行車試驗宜每個車道布置一輛試驗車,橫向并列一排同步行駛,在行駛過程中宜保持車輛的橫向間距不變。條文說明對于大型橋梁,單輛車的荷載效率可能偏低,通常采用多輛車橫向并列一排同步行駛進行行車試驗。為保證試驗的安全性,在縱橋向一般不安排車隊。在實際操作中,為保證試驗安全,荷載效率可酌情降低。對于裝配式結(jié)構(gòu),在保證試驗安全的情況下
55、,動撓度測試通常按照車輛行駛的軌跡線進行,必要時在橋面繪制行車線路標志。有障礙行車試驗和制動試驗可采用與無障礙行車試驗相同的單輛或多輛載重車。試驗過程控制及記錄試驗過程控制應(yīng)包括下列內(nèi)容:5%。場以及對講機、手機等對測試結(jié)果的影響。應(yīng)在排除故障后重新進行試驗。采集器采樣頻率、濾波頻率、換算系數(shù)等信息的完整性。據(jù)的準確性和完整性。條文說明橋梁動態(tài)測試設(shè)備屬弱電設(shè)備,設(shè)備需要遠離電磁干擾源,因此要采取屏蔽措施。在儀器附近使用對講機、手機等通信設(shè)備可能會產(chǎn)生意想不到的干擾,試驗前通常進行必要驗證,以控制此類干擾。動載試驗測試系統(tǒng)的性能應(yīng)滿足試驗對量程、精度、分辨率、穩(wěn)定性、幅頻特性、相頻特性的要求。
56、傳感器安裝應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)保持良好接觸,無相對振動。用于沖擊系數(shù)計算分析的動撓度、動應(yīng)變信號的幅值分辨率不應(yīng)大于最大實測幅值的 1%。條文說明對行車試驗的動撓度、動應(yīng)變信號進行采集和處理時,若幅值分辨率太低,結(jié)構(gòu)動態(tài)增量、沖擊系數(shù)分析結(jié)果就會產(chǎn)生較大誤差。當幅值分辨率為實測時程曲線最大幅值的 1%時,并假定沖擊系數(shù)為,則幅值分辨率這一因素產(chǎn)生的沖擊系數(shù)測試誤差不超過 5%。進行數(shù)據(jù)采集和頻譜分析時,應(yīng)合理設(shè)置采樣、分析參數(shù),頻率分辨率不宜大于實測自振頻率的 1%。1020注: 在行車激振或跳車激振等強迫振動下,宜直接測試橋梁結(jié)構(gòu)振動的加速度、速度和變形。條文說明對于超低頻隨機信號,微積分(特別是二
57、次微積分)運算尚無法保證有足夠的精度, 且結(jié)果隨機性大,因此避免使用通過間接物理量積分運算方法。試驗數(shù)據(jù)分析應(yīng)對測試信號進行檢查和評判,并進行剔除異常數(shù)據(jù)、去趨勢項、數(shù)字濾波等必要的預(yù)處理。結(jié)構(gòu)自振頻率可采用頻譜分析法、波形分析法或模態(tài)分析法得到。自振頻率宜取用多次試驗、不同分析方法的結(jié)果相互驗證。單次試驗的實測值與均值的偏差不應(yīng)超過 3%。條文說明離,得到單一頻率的自振信號,再進行頻率計算,6-1迫振動成分。20m(6-1)率進行修正。1212f f M 和1212采用行車激振法激勵時,通常要確定車輛駛離橋梁的準確時刻,以免將強迫振動當作自由振動進行處理,導(dǎo)致自振頻率誤判。一般根據(jù)同時采集的
58、動撓度、動應(yīng)變實測信號中靜態(tài)分量的起始位置判定余振起點(6-2將強迫振動響應(yīng)舍棄。截斷后的數(shù)據(jù)塊長度通常要滿足頻率分辨率的要求。橋梁結(jié)構(gòu)阻尼可采用波形分析法、半功率帶寬法或模態(tài)分析法得到。結(jié)構(gòu)阻尼參數(shù)宜取用多次試驗所得結(jié)果的均值,單次試驗的實測結(jié)果與均值的偏差不應(yīng)超過20%。條文說明(6-3(6-2)計算阻尼參數(shù)。半功率帶寬法是在自振頻譜圖上對每一階自振頻率采用半功率點帶寬求取阻尼f1%6-4(6-3)。振型參數(shù)宜采用環(huán)境激振等方法進行模態(tài)參數(shù)識別。宜采用專用軟件進行分析,可同時得到振型、固有頻率及阻尼比等參數(shù)。條文說明振型參數(shù)識別可采用的計算方法較多,也較復(fù)雜。研究表明,當采用環(huán)境激振法進行
59、模態(tài)參數(shù)識別時,隨機子空間法精度和效果較好,所以優(yōu)先采用。計算沖擊系數(shù)時應(yīng)優(yōu)先采用橋面無障礙行車下的動撓度時程曲線計算。對于小跨徑橋梁的高速行車試驗,當判斷直接求取法誤差較大時,應(yīng)根據(jù)實際情況采用數(shù)字低通濾波法求取最大靜撓度或應(yīng)變。對于特大跨徑橋梁,受現(xiàn)場條件限制無法測定動撓度時, 可采用動應(yīng)變時程曲線計算沖擊系數(shù),計算方法參照圖。條文說明管動應(yīng)變是局部指標,但相關(guān)統(tǒng)計資料表明,在絕大多數(shù)情況下,應(yīng)變增大系數(shù)與沖擊系數(shù)存在較好的一致性。試驗時通常采用多點測試的平均值,以保證結(jié)果的可靠性。濾波法求取的沖擊系數(shù)略小于直接求取法。對石拱橋和部分混凝土橋梁,實測動力響應(yīng)往往較小,如動應(yīng)變幅值經(jīng)常會處于
60、的樣本通常不能用于沖擊系數(shù)的計算。采用直接法計算沖擊系數(shù)時,考慮時程曲線上最大峰值處動效應(yīng)與相應(yīng)的靜效應(yīng)之比或者用最大峰值與相應(yīng)的等效“靜”效應(yīng)之比,原理清晰,但通過濾波求荷載的靜效應(yīng)值的計算較為復(fù)雜,且僅考慮了車輛行駛至某一位置處時對關(guān)鍵截面的沖擊作用,無法考慮車輛行駛至不同位置處對該截面的綜合沖擊效應(yīng)。若對所有局部“波谷”動響應(yīng)值與相應(yīng)“靜”載作用下該點響應(yīng)值之比計算得到的沖擊系數(shù)進行加權(quán)處理,可得到如下沖擊系數(shù)計算式:沖擊系數(shù)宜取同截面(或部位)多個測點的均值,進行多次試驗時可取該車速下的最大值。分析計算和資料整理應(yīng)包括下列內(nèi)容: 1 動載試驗荷載效率。均值和方差等。典型工況下主要測點的
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