公路橋梁荷載試驗(yàn)評(píng)定分析（ppt）

公路橋梁梁荷載試試驗(yàn)評(píng)定定分析第一節(jié)：：荷載試試驗(yàn)的定定義、目目的及內(nèi)內(nèi)容第二節(jié)：：荷載試試驗(yàn)準(zhǔn)備備工作第三節(jié)：：荷載試試驗(yàn)方案案與實(shí)施施第四節(jié)：：荷載試試驗(yàn)成果果分析與與評(píng)定第一節(jié)：：荷載試試驗(yàn)的定定義、目目的及內(nèi)內(nèi)容橋梁的荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)是一種種比較直直觀評(píng)定定橋梁承承載力的的方法，，而且比比較為廣廣大工程程技術(shù)人人員所接接受。靜載試驗(yàn)驗(yàn)要是通過過在橋梁梁結(jié)構(gòu)上上施加與與設(shè)計(jì)荷荷載或使使用荷載載基本相相當(dāng)?shù)耐馔廨d，采采用分級(jí)級(jí)加載的的方汰，，利用檢檢測(cè)儀器器測(cè)試橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的控制制部位與與控制截截而在各各級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)荷載作作用下的的撓度、、應(yīng)力、、裂縫、、橫向分分布系數(shù)數(shù)等特性性的變化化，將測(cè)測(cè)試結(jié)果果與結(jié)構(gòu)構(gòu)相應(yīng)荷荷載作用用下的計(jì)計(jì)算值與與有關(guān)規(guī)規(guī)范規(guī)定定似作比比較，從從而評(píng)定定出橋梁梁結(jié)構(gòu)的的承載能能力。通通過校驗(yàn)驗(yàn)系數(shù)來來說明結(jié)結(jié)構(gòu)潛在在的承載載力，相相對(duì)殘余余變形反反映了結(jié)結(jié)構(gòu)的工工作狀態(tài)態(tài)。動(dòng)力荷載載試驗(yàn)主要是通通過對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行行脈動(dòng)測(cè)測(cè)試、汽汽車的行行車、跳跳車、剎剎車激振振或共他他方式的的激振試試驗(yàn)測(cè)試試橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)上各各控制部部位的動(dòng)動(dòng)撓度、、功應(yīng)變變、模態(tài)態(tài)參數(shù)（（自振頻頻率、振振型、振振型阻尼尼比、應(yīng)應(yīng)變模態(tài)態(tài))，然后通通過模態(tài)態(tài)參數(shù)識(shí)識(shí)別結(jié)構(gòu)構(gòu)的損傷傷。1、1荷載試驗(yàn)驗(yàn)的定義義橋梁荷載載試驗(yàn)是是對(duì)橋梁梁結(jié)構(gòu)工工作狀態(tài)態(tài)進(jìn)行直直接測(cè)試試的一種種檢定手手段。試試驗(yàn)的目目的、任任務(wù)和內(nèi)內(nèi)容通常常由實(shí)際際的生產(chǎn)產(chǎn)需要或或科研需需要所決決定。一一般橋梁梁荷載試試驗(yàn)的目目的有：：1．檢驗(yàn)橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)與施工工的質(zhì)量量對(duì)于一些些新建的的大、中中型橋梁梁或者具具有特殊殊設(shè)計(jì)的的橋梁，，在設(shè)計(jì)計(jì)施工過過程中必必然會(huì)遇遇到許多多新問題題，為保保證橋梁梁建設(shè)質(zhì)質(zhì)量，施施工過程程中往往往要求做做施工監(jiān)監(jiān)控。在在竣工后后一般還還要求進(jìn)進(jìn)行荷載載試驗(yàn)，，以檢驗(yàn)驗(yàn)橋梁整整體受力力性能和和承載力力是否達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)文件和和規(guī)范的的要求，，并把試試驗(yàn)結(jié)果果作為評(píng)評(píng)定工程程質(zhì)量?jī)?yōu)優(yōu)劣的主主要技術(shù)術(shù)資料和和依據(jù)。。1.2荷載試驗(yàn)驗(yàn)的目的的2．判斷橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)際際承載力力舊橋由于于構(gòu)件局局部發(fā)生生意外損損傷，使使用過程程中產(chǎn)生生明顯病病害，設(shè)設(shè)計(jì)荷載載等級(jí)偏偏低等原原因，有有必要通通過荷載載試驗(yàn)判判定構(gòu)件件損傷程程度及承承載力、、受力性性能的下下降幅度度，確定定其運(yùn)營(yíng)營(yíng)荷載等等級(jí)。同同時(shí)，舊舊橋荷載載試驗(yàn)也也是改建建、加固固設(shè)計(jì)的的重要依依據(jù)。3．驗(yàn)證橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)理理論和設(shè)設(shè)計(jì)方法法對(duì)于橋梁梁工程中中的新結(jié)結(jié)構(gòu)、新新材料和和新工藝藝，應(yīng)通通過荷載載試驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)證橋梁梁的計(jì)算算圖式是是否正確確，材料料性能是是否與理理論相符符，施工工工藝是是否達(dá)到到預(yù)期目目的。橋梁的荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)是一項(xiàng)項(xiàng)復(fù)雜而而細(xì)致的的工作，，應(yīng)根據(jù)據(jù)試驗(yàn)的的目的進(jìn)進(jìn)行認(rèn)真真的調(diào)查查，并并進(jìn)行相相關(guān)的理理論分析析，在此此基礎(chǔ)上上周密地地制定試試驗(yàn)方案案，對(duì)于于所有可可能出現(xiàn)現(xiàn)的問題題都要認(rèn)認(rèn)真考慮慮并作出出處理預(yù)預(yù)案，制制定切實(shí)實(shí)可行的的試驗(yàn)方方案。荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)的主要要內(nèi)容為為：⑴明確荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)的目的的；⑵試驗(yàn)準(zhǔn)準(zhǔn)備工作作；⑶加載方方案設(shè)計(jì)計(jì)；⑷測(cè)點(diǎn)設(shè)設(shè)置與測(cè)測(cè)試；1.3荷載試驗(yàn)驗(yàn)的內(nèi)容容⑸加載控制制與安全全措施；；⑹試驗(yàn)結(jié)結(jié)果分析析與承載載力評(píng)定定；⑺試驗(yàn)報(bào)報(bào)告編寫寫。一般的，，以上荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)內(nèi)容主主要包含含在三個(gè)個(gè)階段：：橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的考考察和試試驗(yàn)準(zhǔn)備備、加載載試驗(yàn)與與觀測(cè)、、測(cè)試結(jié)結(jié)果的分分析與評(píng)評(píng)定。第二節(jié)：：荷載試試驗(yàn)準(zhǔn)備備工作2、1試驗(yàn)孔（（聯(lián)）的的選擇試驗(yàn)孔的的選擇應(yīng)應(yīng)結(jié)合橋橋梁調(diào)查查與檢算算工作一一并進(jìn)行行。對(duì)多多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)中跨徑徑相同的的橋孔（（或墩））可選擇擇1～3個(gè)具有代代表性的的橋孔進(jìn)進(jìn)行荷載載試驗(yàn)。。選擇時(shí)時(shí)應(yīng)綜合考慮以以下條件件：(1)該孔（或或墩）計(jì)計(jì)算受力力最不利利；(2)該孔（或或墩）施施工質(zhì)量量較差，，缺陷較較多或病病害較嚴(yán)嚴(yán)重；(3)該孔（或或墩）便便于搭設(shè)設(shè)腳手架架及設(shè)置置測(cè)點(diǎn)或或試驗(yàn)加加載實(shí)施施；2、2搭設(shè)測(cè)試試支架試驗(yàn)前應(yīng)應(yīng)對(duì)觀測(cè)測(cè)腳手架架搭設(shè)及及測(cè)點(diǎn)附附屬設(shè)施施設(shè)置、、靜載試試驗(yàn)加載載位置的的放樣與與卸載位位置的安安排和試試驗(yàn)人員員的組織織與分工工做詳細(xì)細(xì)的計(jì)劃劃安排.腳手架的的搭設(shè)要要因地制制宜、牢牢固可靠靠，方便便布置安安裝觀測(cè)測(cè)儀表，，同時(shí)要要保證不不影響儀儀表和測(cè)測(cè)點(diǎn)的正正常工作作，且不不干擾測(cè)測(cè)點(diǎn)附屬屬設(shè)施。。在不便便搭設(shè)固固定腳手手架的情情況下，，可考慮慮采用輕輕便靈活活的吊架架、掛籃籃或?qū)Ｓ糜玫臉蛄毫簷z查設(shè)設(shè)備（檢檢查車、、檢查架架等）。。2、3靜載試驗(yàn)驗(yàn)加載位位置的放放

樣與與卸載位位置的安安排靜載試驗(yàn)驗(yàn)前應(yīng)在在橋面上上對(duì)加載載位置進(jìn)進(jìn)行放樣樣，以便便于加載載試驗(yàn)的的順利進(jìn)進(jìn)行。如如加載程程序較少少，時(shí)間間允許，，可在每每程序加加載前臨臨時(shí)放樣樣。如加加載程序序較多，，則應(yīng)預(yù)預(yù)先放樣樣，且用用不同顏顏色的標(biāo)標(biāo)志區(qū)別別不同加加載程序序時(shí)的荷荷載位置置。靜載試驗(yàn)驗(yàn)荷載卸卸載的安安放位置置應(yīng)預(yù)先先安排。。卸載位位置的選選擇既要要考慮加加卸載方方便，離離加載位位置近一一些，又又要使安安放的荷荷載不影影響試驗(yàn)驗(yàn)孔（或或墩）的的受力，，一般可可將荷載載安放在在橋臺(tái)后后一定距距離處。。對(duì)于多多孔橋，，如有必必要將荷荷載停放放在橋孔孔上，一一般應(yīng)停停放在距距試驗(yàn)孔孔較遠(yuǎn)處處以不影影響試驗(yàn)驗(yàn)觀測(cè)為為度。2、4試驗(yàn)人員員的組織織與分工工做詳細(xì)細(xì)的計(jì)劃劃安排橋梁的荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)是一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)性性較強(qiáng)的的工作，，應(yīng)由有有資質(zhì)的的公路橋橋梁檢測(cè)測(cè)機(jī)構(gòu)或或?qū)ｉT的的橋梁試試驗(yàn)隊(duì)伍伍來承擔(dān)擔(dān)。橋梁梁試驗(yàn)隊(duì)隊(duì)伍一般般由橋梁梁結(jié)構(gòu)工工程師、、專業(yè)技技術(shù)測(cè)試試人員、、儀器儀儀表工程程師、熟熟練技術(shù)術(shù)的不同同專業(yè)、、不同層層次的人人員組成成。試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根根據(jù)每個(gè)個(gè)試驗(yàn)人人員的特特長(zhǎng)進(jìn)行行分工，，每人分分管的儀儀表數(shù)目目除考慮慮便于進(jìn)進(jìn)行觀測(cè)測(cè)外，應(yīng)應(yīng)盡量使使每人對(duì)對(duì)分管儀儀表進(jìn)行行一次觀觀測(cè)所需需的時(shí)間間大致相相同。所所有參加加試驗(yàn)的的人員應(yīng)應(yīng)能熟練練掌握所所分管的的儀器設(shè)設(shè)備，否否則應(yīng)在在正式開開始試驗(yàn)驗(yàn)前進(jìn)行行演練。。為使試試驗(yàn)有條條不紊地地進(jìn)行，，應(yīng)設(shè)試試驗(yàn)總指指揮1人，其他人員員的配備可根根據(jù)具體情況況考慮。2、5其它準(zhǔn)備工作作根據(jù)加載進(jìn)行行的項(xiàng)目和橋橋址處的交通通狀況應(yīng)作好好加載試驗(yàn)的的安全措施、、加載方式的的選擇、供電電照明設(shè)施、、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)設(shè)施、橋面交交通管制等方方面的準(zhǔn)備工工作。第三節(jié)：試驗(yàn)驗(yàn)方案與實(shí)施施3、1荷載試驗(yàn)工況況的確定試驗(yàn)控制截面面應(yīng)根據(jù)具體體的測(cè)試項(xiàng)目目而定在滿足足鑒定橋梁承承載能力的前前提下，加載載試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)應(yīng)抓住重點(diǎn)，，不宜過多。。一般應(yīng)有2～3個(gè)主要內(nèi)力或或位移控制截截面。此外，，可根據(jù)橋梁梁具體情況可可設(shè)置幾個(gè)附附加內(nèi)力控制制截面。3、2試驗(yàn)控制荷載載的確定荷載試驗(yàn)應(yīng)以以設(shè)計(jì)荷載等等級(jí)相應(yīng)的活活載效應(yīng)控制制值或有特殊殊要求的荷載載效應(yīng)值作為為試驗(yàn)控制荷荷載。根據(jù)橋梁需要要鑒定承載能能力的荷載：：汽車+人群（標(biāo)準(zhǔn)荷荷載）、平板板掛車或履帶帶車（標(biāo)準(zhǔn)荷荷載）、需通通行的重型車車輛，分別計(jì)計(jì)算其對(duì)控制制截面產(chǎn)生的的最不利荷載載效應(yīng)（內(nèi)力力和位移），，用產(chǎn)生最不不利荷載效應(yīng)應(yīng)較大的荷載載作為試驗(yàn)控控制荷載。確定靜力荷載載試驗(yàn)各測(cè)試試項(xiàng)目的荷載載大小和加載載位置時(shí)，采采用靜力荷載試驗(yàn)驗(yàn)效率ηq（etaeit）進(jìn)行控制。為保證試驗(yàn)效效果，荷載效效率ηq應(yīng)介于0.85～1.05之間。靜力試驗(yàn)荷載載的效率按下下式計(jì)算：3、3試驗(yàn)荷載的加加載分級(jí)與控控制為了獲取結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)荷載與與變位的相關(guān)關(guān)曲線以及防防止結(jié)構(gòu)意外外損傷，對(duì)主主要控制截面面試驗(yàn)荷載的的施加應(yīng)分級(jí)級(jí)進(jìn)行，對(duì)于于附加控制截截面一般只設(shè)設(shè)置最大內(nèi)力力加載程序加加載。加載級(jí)數(shù)應(yīng)根根據(jù)荷載量和和加載最小荷荷載增量而定定。試驗(yàn)荷載載應(yīng)按控制截截面最大內(nèi)力力或位移分成成4～5級(jí)施加。受條條件所限時(shí)，，至少也應(yīng)分分成3級(jí)施加。荷載試驗(yàn)應(yīng)選選擇溫度較為為穩(wěn)定的時(shí)間間段進(jìn)行，加加載試驗(yàn)時(shí)間間一般以晚10時(shí)至晨6時(shí)為宜。3、4測(cè)點(diǎn)的布設(shè)靜載試驗(yàn)的基本觀測(cè)內(nèi)容容如下：(1)結(jié)構(gòu)的最大撓撓度和扭轉(zhuǎn)變變位，包括橋橋梁上、下游游兩側(cè)的撓度度差及水平位位移等；(2)結(jié)構(gòu)控制截面面最大應(yīng)力（（或應(yīng)變），，包括混凝土土表面應(yīng)力和和最外緣鋼筋筋應(yīng)力等；(3)支點(diǎn)沉降、墩墩臺(tái)位移與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角，活動(dòng)支支座的變位等等；第四節(jié)：荷載載試驗(yàn)成果分分析與評(píng)定4、1結(jié)構(gòu)工作狀況況評(píng)定分析校驗(yàn)系數(shù)ζ（zetazat）是評(píng)定結(jié)構(gòu)工工作狀況，確確定橋梁承載載能力的一個(gè)個(gè)重要指標(biāo)。。對(duì)加載試驗(yàn)的的主要測(cè)點(diǎn)（（即控制測(cè)點(diǎn)點(diǎn)或加載試驗(yàn)驗(yàn)效率最大部部位測(cè)點(diǎn)）可可按下式計(jì)算算校驗(yàn)系數(shù)ζ：:試驗(yàn)荷載作用用下量測(cè)的彈彈性變位（或或應(yīng)變）值；；:試驗(yàn)荷載作用用下的理論計(jì)計(jì)算變位（或或應(yīng)變）值。。一般要求校驗(yàn)驗(yàn)系數(shù)ζ值不大于1。不同結(jié)構(gòu)形式式的橋梁其ζ值一般不同，，ζ值的常值范圍圍可參見下表表。實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件主要控控制截面應(yīng)變變沿高度分布布圖符合平截截面假定；因因理論的變位位（或應(yīng)變））一般按線性性關(guān)系計(jì)算，，故若測(cè)點(diǎn)實(shí)實(shí)測(cè)彈性變位位（或應(yīng)變））與理論計(jì)算算值成正比（（其關(guān)系曲線接接近于直線）說明結(jié)構(gòu)處處于良好的彈彈性工作狀況況。測(cè)點(diǎn)在控制加加載程序時(shí)的的相對(duì)殘余變位位（或應(yīng)變））/越小，說明結(jié)結(jié)構(gòu)越接近彈彈性工作狀況況，一般要求求/值不大于20%，當(dāng)其大于20%時(shí)，應(yīng)查明原原因，若確系系橋梁強(qiáng)度不不足，應(yīng)在評(píng)評(píng)定時(shí)酌情降降低承載能力力。在實(shí)際測(cè)試中中，通常通過過以下幾個(gè)方方面來評(píng)價(jià)橋橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能。1、比較橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)頻率的理理論值與實(shí)測(cè)測(cè)值，如果實(shí)實(shí)測(cè)值大于理理論計(jì)算值，，說明橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛剛度較大，反反之則說明橋橋梁結(jié)構(gòu)的剛剛度偏小，可可能存在開裂裂或其他不正正常的現(xiàn)象。。2、根據(jù)動(dòng)力沖沖擊系數(shù)的實(shí)實(shí)測(cè)值來評(píng)價(jià)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)的的行車性能，，實(shí)測(cè)沖擊系系數(shù)較大則說說明橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的行車性能能差，橋面平平整度不良，，反之亦然。。3、實(shí)測(cè)阻尼比比的大小反應(yīng)應(yīng)了橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)耗散外部能能量輸入的能能力，阻尼比比大，說明橋橋梁耗散外部部能量輸入的的能力大，振振動(dòng)衰減的快快；阻尼比小小，說明橋梁梁耗散外部能能量輸入的能能力差，振動(dòng)動(dòng)衰減的慢。。但是，過大大的阻尼比可可能是由于橋橋梁結(jié)構(gòu)存在在開裂或支座座工作不正常常等現(xiàn)象引起起的。4、2其它評(píng)定1.橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)強(qiáng)度及穩(wěn)定性性當(dāng)荷載試驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目比