滬漢蓉橋m小箱梁理論計算與荷載試驗分析報告

30m小箱梁理論計算與荷載試驗分析報告目錄1工程概況及依據(jù)規(guī)范 11.1工程概況 11.2試驗依據(jù)規(guī)范 22試驗?zāi)康募皟?nèi)容 22.1試驗?zāi)康?22.2試驗內(nèi)容 2靜載試驗內(nèi)容 2動載試驗內(nèi)容 23靜動試驗方法 33.1靜載試驗方法 33.2動載試驗方法 34本項目投入的設(shè)備 45荷載試驗內(nèi)容和方法 55.1試驗前準備工作 55.2荷載試驗方案與理論計算分析 55.2.1靜載試驗工況選擇 65.2.2靜載試驗觀測方案 75.2.3試驗工況及荷載分級 85.2.5試驗荷載的加卸控制與安全措施 225.2.6動載試驗的方法和程序 235.2.7橋梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的測試 246荷載試驗數(shù)據(jù)整理、分析、評價方法 256.1靜載試驗數(shù)據(jù)整理、分析、評價 256.2動載試驗數(shù)據(jù)整理、分析、評價 267荷載試驗結(jié)果 277.1加固前 277.1.1加固前梁體位移 277.1.2加固前梁體應(yīng)力（縱向彎曲應(yīng)力） 277.2加固后 297.2.1加固后梁體位移 297.2.2加固后梁體應(yīng)力（縱向彎曲應(yīng)力） 307.2.3加固后H型鋼應(yīng)力（橫向彎曲應(yīng)力） 318加固前后結(jié)構(gòu)受力性能比較 358.1理論計算分析的對比 358.1.1梁體豎向位移的比較 35梁底正應(yīng)力比較（彎曲應(yīng)力） 36豎向自振頻率對比 37理論計算分析結(jié)果小結(jié) 378.2荷載試驗數(shù)據(jù)對比 378.2.1梁體豎向位移的比較 37梁底正應(yīng)力比較（彎曲應(yīng)力） 39荷載試驗分析結(jié)果小結(jié) 429結(jié)論與建議 431工程概況及依據(jù)規(guī)范1.1工程概況滬漢蓉橋位于繁華大道上，跨越十五里河（無通航要求）、滬蓉高速公路（凈空5m），該橋于2005年12月竣工投入使用。橋梁處于半徑為2000m的平均曲線上，橋梁全長480m，設(shè)置左右兩座獨立的橋梁，兩橋之間平均距離為1m。單側(cè)橋?qū)?4.4m（0.5m護欄+12.1m行車道+1.8m人行道）。本橋以以直線帶曲線經(jīng)行設(shè)計，整橋分為四聯(lián)，布置為3×30+5×30+5×30+3×30，梁間折角為179.37度。橋面采用12cm厚50號鋼筋混凝鋪裝，鋪裝鋼筋采用D8鋼筋網(wǎng)。主梁采用后張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土組合小箱梁，箱梁梁高1.6m，間距3.7m，其中梁寬2.4m，翼板間濕接縫寬1.3m，組合箱梁采用先簡支后連續(xù)施工。支座采用板式橡膠支座和四氟滑板支座，下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土蓋梁，雙柱式橋墩，柱徑1.5m，間距7.4m，挖孔樁基礎(chǔ)，樁徑為1.8m、2m、2.2m，樁端設(shè)擴大頭。主梁混凝土標號為50號。橋墩蓋梁、立柱和橋臺蓋梁采用30號混凝土，橋墩臺、人工挖孔樁采用25號混凝土。設(shè)計標準：橋梁設(shè)計荷載等級：城-A級；抗震設(shè)防烈度：7度；橋面寬度：14.4m=0.5m護欄+12.1m行車道+1.5m人行道+0.3m欄桿。圖1.1.1橋梁橫斷面圖（單位：mm）1.2試驗依據(jù)規(guī)范《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/TJ21－2011）；《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTGH11-2004）；《公路工程技術(shù)標準》（JTGB01－2003）；《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60－2004)；《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62－004)；《工程測量規(guī)范》（GB50026－2007）；批準的工程設(shè)計文件、變更設(shè)計文件等；國家現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計、施工技術(shù)規(guī)范及其它有關(guān)試驗、檢測規(guī)程。2試驗?zāi)康募皟?nèi)容2.1試驗?zāi)康谋卷椖繕蛄汉奢d試驗的目的主要以下幾點：1、通過荷載試驗數(shù)據(jù)及試驗現(xiàn)象，檢驗本次橋梁加固的施工質(zhì)量和橋梁設(shè)計合理性，因此本次試驗需要在加固前后各進行一次，然后進行對比；2、了解橋梁結(jié)構(gòu)在活載作用下的實際工作狀態(tài)，判斷橋梁在設(shè)計荷載作用的工作性能。2.2試驗內(nèi)容2.2.1靜載試驗內(nèi)容靜載試驗是將靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置而測試結(jié)構(gòu)的靜應(yīng)變、靜位移以及其它試驗項目，從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作狀態(tài)和使用能力。1、靜態(tài)變形測量結(jié)構(gòu)的變形及其變形曲線能夠表征結(jié)構(gòu)的總的工作性能指標。通過試驗荷載作用下的橋梁變形情況，判斷橋梁的工作性能。2、靜態(tài)應(yīng)變測量對于試驗的斷面內(nèi)力及斷面應(yīng)力分布的測量，一般是通過應(yīng)變測定來實現(xiàn)，因此，精確地測定應(yīng)變值，對于結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的正確分析是非常重要的。動載試驗內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)動載試驗的主要內(nèi)容包括：測定橋梁的動力特性，如動力荷載的大小、方向、頻率及作用規(guī)律等，測定橋梁結(jié)構(gòu)在動力荷載下的強迫振動響應(yīng)，如振幅、動應(yīng)力（撓度）、沖擊系數(shù)等。1、沖擊系數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)大小，反映了橋梁的動力效應(yīng)，其可以通過動應(yīng)變或動撓度曲線進行分析得到。2、自振頻率結(jié)構(gòu)的自振頻率反映通過結(jié)構(gòu)剛度的大小，其可以通過脈動試驗的得到。3靜動試驗方法3.1靜載試驗方法橋梁靜載試驗是通過試驗荷載作用使結(jié)構(gòu)受力，但應(yīng)該注意的是必須準確地控制試驗荷載的大小，從而確保試驗荷載不會對結(jié)構(gòu)造成新的損傷，同時試驗荷載大小又足夠反應(yīng)出結(jié)構(gòu)的實際受力狀況，因此在試驗過程中應(yīng)加強對試驗現(xiàn)象的觀測。本次靜載試驗方法是通過控制截面的內(nèi)力影響線形狀，采用等效汽車荷載進行最不利布載，從而獲得相應(yīng)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。本項目橋梁試驗荷載選擇單車總重量在30T重量，前軸盡量控制在60±5kN以內(nèi)，中軸和后軸盡量控制在120±5kN以內(nèi)的后。并對加載車編號，復(fù)測每輛加載車的輪距和軸距。圖3.1.1加載標準車參數(shù)圖（30T車型）3.2動載試驗方法橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性（自振頻率、振型、阻尼系數(shù)等），是進行風振和地震響應(yīng)分析的基礎(chǔ)，同時也可作為對結(jié)構(gòu)損傷識別或質(zhì)量評定的依據(jù)。它只與結(jié)構(gòu)本身的固有性質(zhì)（如結(jié)構(gòu)的組成形式、剛度、質(zhì)量分布、材料性質(zhì)等）有關(guān)，而與荷載等其它條件無關(guān)，是橋梁結(jié)構(gòu)振動系統(tǒng)的基本特征。橋梁結(jié)構(gòu)是一個多變量的復(fù)雜系統(tǒng)，當結(jié)構(gòu)的物理特性發(fā)生變化時（如開裂、尺寸變化、材料力學(xué)性能變化時），不但靜力特性（變形、應(yīng)力、裂縫等）會發(fā)生變化，而且動力特性也發(fā)生變化，這一變化對于現(xiàn)狀評估有重要意義。通過動力荷載作用下結(jié)構(gòu)的動力特性試驗，可以了解橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性的基本特征；通過動力荷載作用下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)試驗，基于測試各控制截面在動力荷載作用下的動力響應(yīng)（振幅、速度、加速度、沖擊系數(shù)等），除了可用來判斷結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的響應(yīng)特征外，還可作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本依據(jù)，并可為橋梁以后的運營養(yǎng)護管理提供必要的數(shù)據(jù)和資料。4本項目投入的設(shè)備試驗檢測儀器、設(shè)備是完成好檢測工作的基礎(chǔ)，應(yīng)按檢測工作實施方案要求，配備齊全的試驗檢測儀器、設(shè)備，交通設(shè)施，確保能滿足檢測工作的需要。按規(guī)定對儀器設(shè)備進行正常的維護，保證試驗儀器設(shè)備的精度，確保檢測工作的質(zhì)量。同時進場前組織人員對本次所需要的檢測儀器設(shè)備進行全面仔細的檢查、調(diào)試，以確保到工地現(xiàn)場順利開展檢測工作。表4.1本項目投入設(shè)備（軟件）一覽表設(shè)備名稱設(shè)備編號型號產(chǎn)地單位數(shù)量備注靜態(tài)應(yīng)變檢測系統(tǒng)DH3816江蘇臺1/低頻測振儀JTCS-YQ-291941B哈爾濱只8/動態(tài)檢測系統(tǒng)JTCS-YQ-599G01NET-1北京臺1/精密水準儀JTCS-YQ-214LeicaNA2瑞士臺1/大量程百分表及表架/0～30mm/套10/橋梁撓度檢測儀JTCS-YQ-290FTND-3上海臺1/裂縫觀測儀JTCS-YQ-177ZBL-F103北京臺2/橋梁檢測車JTCS-YQ-612YTZ5310JQJ21鄭州臺1/激光測距儀/LM-50武漢臺1/50m鋼直尺JTCS-YQ-031精儀/個1/5m鋼直尺JTCS-YQ-03精儀/個1/數(shù)碼相機/佳能日本臺2/發(fā)電機/DF3500/臺1/對講機///部6/加載汽車/30T/輛4/交通用車///輛3/筆記本電腦/聯(lián)想北京臺2/MIDASFEA軟件/2012版韓國套1/MIDAScivil軟件/V3.0上海套1/5荷載試驗內(nèi)容和方法5.1試驗前準備工作試驗前的準備工作是橋梁荷載試驗順利進行的前提和保障，所以試驗前的準備工作尤其重要。共主要包括以下內(nèi)容：1、根據(jù)業(yè)主要求，選取滬漢蓉橋第一聯(lián)的右幅橋作為試驗段，其第一聯(lián)是三跨的小箱梁橋，因此本次荷載試驗選取第一聯(lián)的第一跨（邊跨）和第二跨（中跨）作為荷載試驗對象；2、通過現(xiàn)場調(diào)查確定撓度測點和應(yīng)變測點的安裝方式；3、試驗加載位置的放樣。試驗前應(yīng)根據(jù)理論計算結(jié)果對加載位置進行放樣，以便于加載試驗的順利進行，預(yù)放樣時，應(yīng)用不同顏色的標志區(qū)別不同加載程序時的荷載位置。靜載試驗加載時要求車輛速度不大于5km/h；4、確定卸載位置。因本橋為多孔多聯(lián)橋，對于卸載位置要求保證其不影響試驗孔的測試及保證其它孔的安全為準；5.2荷載試驗方案與理論計算分析本橋?qū)⒉捎靡訫IDAS軟件計算為主，根據(jù)業(yè)主要求，并綜合考慮現(xiàn)場試驗條件，選定左幅第一聯(lián)第一跨、第二跨為試驗孔。圖5.2.1本次靜荷載試驗可以將梁體豎向撓度差作為橋梁橫向聯(lián)系強弱的考察指標，因此車輛最不利的的布載方式在縱向是豎向撓度最大，在橫向橋面撓度差最大?？v向利用Midascivil有限元軟件建立梁格模型，按照橋梁影響線施加車輛荷載，選取最不利的加載位置，最終得到第一跨的最不利位置為0.46L（13.9m）處，第二跨為0.5L處；橫向利用移動荷載追蹤器追蹤到車輛最不利的加載位置，如下圖所示。圖5.2.2第一跨跨活載偏載最不利布置位置示意圖圖5.2.3第二跨活載偏載最不利布置位置示意圖5.2.1靜載試驗工況選擇表5.2.1第一聯(lián)加載試驗工況工況控制截面位置測試內(nèi)容備注工況1（偏載）第一聯(lián)第一跨0.46L截面主測應(yīng)變和變形/工況2（中載）第一聯(lián)第一跨0.46L截面主測應(yīng)變和變形/工況3（偏載）第一聯(lián)第二跨0.5L截面主測應(yīng)變和變形/工況4（中載）第一聯(lián)第二跨0.5L截面主測應(yīng)變和變形/圖5.2.4試驗截面布置示意圖（單位：mm）5.2.2靜載試驗觀測方案5.2.2.1靜載試驗的基本觀測內(nèi)容本次橋梁靜載觀測項目主要包括：1、應(yīng)變測試；2、撓度觀測。5.2.2.2測點布置1、一般截面應(yīng)變及撓度測點布置圖5.2.5a加固前測點布置圖（單位：mm）上圖適用于邊跨測試截面和中跨測試截面，每片梁的底板安裝2個應(yīng)變測點，對應(yīng)頂部的橋面安裝1個變形測點。其編號說明如下：A、B：分別表示第一跨0.46L截面、第二跨0.5L截面應(yīng)變測點；f1、f2、f3、f4：分別表示橋面1、2、3、4號主梁的變形測點；例如：1-1#-A1表示：第一跨第一片梁A1應(yīng)變測點；1-f1表示：工況1，f1變形測點。其它編號以此類推。2、加固后H型鋼梁的應(yīng)變測點布置由于本次試驗是為了檢驗本次橋梁加固的施工質(zhì)量和方案設(shè)計的合理性，因此在橋梁加固后，需要對橫向加固用的H型鋼梁的應(yīng)變進行量測，由于跨中橫梁的受力最大，現(xiàn)主要測第一跨和第二跨的跨中的H型鋼梁的應(yīng)變，跨中設(shè)置的上下兩道H型鋼梁，上面的橫梁在活載作用下，上緣的壓應(yīng) 力較大，下緣的拉應(yīng)力會較大，因此在上橫梁的上翼緣角點位置和下橫梁的下翼緣角點位置布置應(yīng)變測點，每跨工布置24個測點，總共48個測點。圖5.2.5b加固后測點布置圖（單位：mm）C、D：分別表示上下H型鋼梁，每跨橫向三道橫梁即為C1、C2、C3，每道橫梁的應(yīng)變片按照順時針順序1、2、3、4進行編號。例如：1-C1-1表示：第一跨跨中第一道上橫梁第一個應(yīng)變測點其它編號，2-D4-4表示：第二跨跨中第四道下橫梁第四個應(yīng)變測點，其它編號以此類推。5.2.3試驗工況及荷載分級5.2.3.1加固前1、試驗荷載的加載分級與控制原則（1）本橋試驗荷載按控制截面最大內(nèi)力或位移分成3級施加；（2）當橋梁的調(diào)查橋梁技術(shù)狀況較差時，應(yīng)增多加載分級。如限于條件加載分級較少時，應(yīng)注意每級加載時，車輛荷載逐輛緩緩駛?cè)腩A(yù)定加載位置，必要時可在加載車輛未到達預(yù)定加荷位置前，分次對控制測點進行讀數(shù)以確保試驗安全；（3）在安排加載分級時，應(yīng)注意加載過程中其他截面內(nèi)力亦應(yīng)逐漸增加，且最大內(nèi)力不應(yīng)超過控制荷載作用下的最不利內(nèi)力；（4）加載時間間隔必須滿足結(jié)構(gòu)變位穩(wěn)定對時間的要求，在前一荷載階段內(nèi)結(jié)構(gòu)變位相對穩(wěn)定后，方可進入下一荷載階段；（5）同一級荷載內(nèi)，結(jié)構(gòu)最大變位測點在最后5分鐘內(nèi)的變位增量小于第一個5分鐘變位增量的15％，或小于量測儀器的最小分辨值時，則認為結(jié)構(gòu)變位達到相對穩(wěn)定。但當進行主要控制截面最大內(nèi)力加載程序時，加卸載穩(wěn)定時間應(yīng)不少于15分鐘；（6）本橋試驗荷載逐級加載達最大荷載后一次卸載；（7）加卸載的時間選擇與控制。經(jīng)綜合考慮加載時間應(yīng)在氣溫較穩(wěn)定的白天進行。2、靜載試驗荷載橫向布置圖圖5.2.6偏載時汽車荷載橫向布置圖（單位：mm）圖5.2.7中載時汽車荷載橫向布置圖（單位：mm）3、各工況加載工況1：第一聯(lián)邊跨0.46L截面測試（邊跨偏載）圖5.2.8邊跨偏載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.2工況1撓度測量理論值-5.33-6.87-8.31-3.18-5.21-7.08-1.91-3.44-4.87-1.36-2.42-3.39表5.2.3工況1應(yīng)力測量理論值2.743.524.272.813.574.301.532.663.591.652.753.670.901.692.420.961.782.530.701.211.690.741.261.76工況2：第一聯(lián)第一跨0.46L截面測試（邊跨中間加載）圖5.2.9第一跨中載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.4工況2撓度測量理論值-3.38-4.34-5.26-3.95-5.29-6.58-2.63-4.62-6.59-1.88-3.59-5.26表5.2.5工況2應(yīng)力測量理論值1.742.232.711.732.212.672.012.693.382.042.693.341.292.313.341.372.373.380.931.802.670.971.842.71工況3：第一聯(lián)第二跨0.5L截面測試（中跨偏載）圖5.2.10第二跨偏載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.6工況3撓度測量理論值-4.47-5.63-6.82-2.53-4.14-5.79-1.44-2.61-3.82-1.00-1.74-2.53表5.2.7工況3應(yīng)力測量理論值2.383.013.652.453.063.671.262.153.031.362.243.110.691.321.960.741.402.060.520.891.290.560.941.34工況4：第一聯(lián)第二跨0.5L截面測試（中跨中間加載）圖5.2.11第二跨中載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.8工況4撓度測量理論值-2.69-3.37-4.09-3.29-4.31-5.37-2.08-3.71-5.37-1.41-2.73-4.10表5.2.9工況4應(yīng)力測量理論值1.461.822.201.441.792.161.742.302.871.772.292.831.051.952.831.122.002.860.711.432.150.741.472.202、動力計算通過對自振頻率的分析可知，結(jié)構(gòu)1階自振頻率為3.478Hz，為豎向振動振型。5.2.3.2加固后1、靜力計算工況1：第一聯(lián)第一跨0.46L截面測試（邊跨偏載）圖5.2.12第一跨偏載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.10工況1撓度測量理論值-5.32-6.86-8.30-3.16-5.17-7.03-1.92-3.47-4.90-1.37-2.44-3.42表5.2.11工況1應(yīng)力測量理論值工況2：第一聯(lián)第一跨0.46L截面測試（邊跨中間加載）圖5.2.13第一跨中載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.12工況2撓度測量理論值-3.41-4.38-5.31-3.92-5.24-6.53-2.61-4.59-6.53-1.90-3.62-5.31表5.2.13工況2應(yīng)力測量理論值工況3：第一聯(lián)第二跨0.5L截面測試（中跨偏載）圖5.2.14第二跨偏載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.14工況3撓度測量理論值-4.46-5.62-6.82-2.51-4.11-5.75-1.45-2.63-3.85-1.01-1.76-2.56表5.2.15工況3應(yīng)力測量理論值工況4：第一聯(lián)第二跨0.5L截面測試（中跨中間加載）圖5.2.11第二跨中載時汽車荷載縱向布置圖（單位：mm）表5.2.16工況4撓度測量理論值-2.72-3.41-4.15-3.27-4.28-5.33-2.06-3.68-5.33-1.43-2.76-4.15表5.2.17工況4應(yīng)力測量理論值2、動力計算通過對自振頻率的分析可知，結(jié)構(gòu)1階自振頻率為3.464Hz，為豎向振動振型。5.2.5試驗荷載的加卸控制與安全措施1、加載持續(xù)時間在進行正式加載試驗前，宜用兩輛載重加載車在橋跨L/2斷面進行橫橋向?qū)ΨQ的預(yù)加載，預(yù)加載試驗持荷時間以不少于20分鐘為宜。預(yù)加載的目的在于，一方面是使結(jié)構(gòu)進入正常工作狀態(tài)，另一方面是檢查測試系統(tǒng)和試驗組織是否工作正常。預(yù)加載卸至零荷載，并在結(jié)構(gòu)得到充分的零荷恢復(fù)后，才可進入正式加載試驗；正式加載試驗按加載工況序號逐一進行，每次加載或卸載的持續(xù)時間取決于結(jié)構(gòu)變位達到穩(wěn)定標準時所需要的時間。只有在前一荷載階段內(nèi)結(jié)構(gòu)變位達到相對穩(wěn)定后，方能進入下一個荷載階段。結(jié)構(gòu)變位相對穩(wěn)定的標志是，同一級荷載內(nèi)，結(jié)構(gòu)在最后5分鐘內(nèi)的變位增量小于前一個5分鐘內(nèi)變位增量的15%，或小于所用量測儀器的最小分辨值。每級穩(wěn)定時間不少于15分鐘。2、加載控制為使靜載試驗獲取可靠的數(shù)據(jù)，每一個工況加載將重復(fù)三次，若前兩次讀數(shù)基本相同時，亦可不重復(fù)第三次。

3、安全措施為了保證試驗過程中，試驗加載安全有序?qū)嵤?，試驗過程中應(yīng)有專門人員統(tǒng)一指揮加載的實施，及時掌握各方面情況，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)的實時處理及試驗現(xiàn)象等情況，指揮現(xiàn)場總負責（1現(xiàn)場總負責（1人）（1人車輛調(diào)度組（3人）測試組（5人）后勤保障組（1人）車輛組總調(diào)度（1）人車輛定位指引人員（2人）測試組組長（1人）位移測試（2人）應(yīng)變測試（2人）靜載：每個工況10-15min；測試完畢后及時報告給各組組長。注意事項：當試驗過程中發(fā)生下列情況應(yīng)中途停止加載，及時找出原因，在確保結(jié)構(gòu)及人員安全的情況下可繼續(xù)試驗。（1）實測值與計算值嚴重不符合或超計算值很多，或出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)時；（2）控制測點變位（或撓度）超過規(guī)范允許值時；（3）緊密觀測跨中底板的裂縫的變化，由于加載使結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)產(chǎn)生變化，裂縫的長度、縫寬急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn)，縫寬超過允許值的裂縫大量增多，對結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時；（4）發(fā)生其它損壞，影響橋梁承載能力或正常使用時。應(yīng)急預(yù)案：發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生人員首先高聲呼喊，通知現(xiàn)場安全員并立即撥打事故搶救電話“120”，向公司有關(guān)部門和醫(yī)院撥打電話搶救，同時通知項有關(guān)交通主管部門進行現(xiàn)場搶救。5.2.6動載試驗的方法和程序5.2.6.1動載試驗項目橋梁動載試驗是利用某種激振起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，測定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型、動力沖擊系數(shù)、動力響應(yīng)等參數(shù)的試驗項目，從而從宏觀上了解結(jié)構(gòu)的整體剛度、運營性能。動載試驗方法2、動載試驗項目脈動試驗在橋面無任何交通荷載以及橋址附近無規(guī)則振源的情況下，測定橋跨結(jié)構(gòu)由于橋址處風荷載、地脈動等隨機荷載激而引起橋跨結(jié)構(gòu)的的振動響應(yīng)，測得結(jié)構(gòu)的自振頻率、和振型。。行車試驗行車試驗的試驗荷載，采用接近于標準荷載的單輛載重汽車來充當。試驗過程中使車輛以不同的車速勻速通過橋梁，測定橋梁的沖擊系數(shù)。剎車試驗剎車試驗是為了模擬橋面不平整條件下的沖擊系數(shù)，試驗過程中是指定位置以不同的速度進行剎車，測試橋梁的沖擊系數(shù)。5.2.6.2測點布置根據(jù)第一聯(lián)振型的特點，將傳感器布置在振型的峰、谷位置。該聯(lián)傳感器主要布置在每跨跨中截面。分別在每個截面處布置一個豎向傳感器，以測定豎向振動。5.2.12一階豎向自振頻率振型5.2.13豎向傳感器布置圖5.2.7橋梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的測試動力荷載作用于結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的動響應(yīng)，一般較相同靜荷所產(chǎn)生的靜響應(yīng)大。最大動響應(yīng)與靜響應(yīng)的比值稱之為動載的沖擊系數(shù)。動載沖擊系數(shù)綜合反映了動力荷載對橋梁結(jié)構(gòu)的動力作用，它與結(jié)構(gòu)形式、車輛運行速度和橋面的平整度等因素有關(guān)。行車試驗行車試驗的試驗荷載，采用接近于標準荷載的單輛載重汽車來充當。試驗過程中使車輛以10km/h、20km/h、30km/h及40km/h不同的車速勻速通過橋梁，測定橋梁的沖擊系數(shù)。6荷載試驗數(shù)據(jù)整理、分析、評價方法6.1靜載試驗數(shù)據(jù)整理、分析、評價靜載試驗數(shù)據(jù)處理包括結(jié)構(gòu)變形、撓度、應(yīng)力等校驗系數(shù)、殘余變形、殘余應(yīng)變，橫向分布系數(shù)等方面。1、校驗系數(shù)是評定結(jié)構(gòu)工作狀況，確定橋梁承載能力的一個重要性指標。不同結(jié)構(gòu)形式的校驗系數(shù)也不同。其計算公式如下：式中：Se—試驗荷載作用下量測的彈性變形（或應(yīng)變）值；Ss—試驗荷載作用下的理論計算變形（或應(yīng)變）值。一般情況下，校驗系數(shù)小于1，但也不宜過大或過小。對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋而言，混凝土應(yīng)力校驗系數(shù)在0.6～0.9之間，撓度校驗系數(shù)在0.7～1.0之間。當檢驗系數(shù)大于1時，應(yīng)查明原因后，無疑問可判定橋梁承載能力不滿足要求。2、相對殘余變形（或變位）是描述結(jié)構(gòu)整體或局部進行塑性工作狀態(tài)的程度。相對殘余變形計算公式如下：式中：—相對殘余變形（或應(yīng)變）；SP—殘余變形（或應(yīng)變）；St—總變形（或應(yīng)變）。相對殘余變形越小，說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況，恢復(fù)能力越強，一般情況下，殘余變位不大于20%，當大于20%時，應(yīng)查明原因，或判定橋梁承載能力不滿足要求。3、橫向分布系數(shù)η及橫向增大系數(shù)mi高速公路橋梁一般都由多片空心板、多片T梁以及小箱梁組成。而橋梁橫向分布系數(shù)或荷載橫向增大系數(shù)mi都是反映了橋梁結(jié)構(gòu)橫向不均勻分布的程度及橫向聯(lián)結(jié)的工作狀況。η值或mi值越小，說明荷載橫向分布越均勻，結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)結(jié)越可靠；η值或mi值越大，說明荷載橫向分布越不均勻，結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)結(jié)薄弱，結(jié)構(gòu)受力越不利。橫向增加系數(shù)計算公式如下：式中：—實測的變位最大值；—橫向各測點實測變位平均值。橫向分布系數(shù)計算公式如下：式中：—試驗荷載作用下，某一量測截面第i片主梁的荷載橫向分布系數(shù)；—試驗荷載作用下，某一量測截面第i片主梁的測點撓度；n—主梁的總根數(shù)。6.2動載試驗數(shù)據(jù)整理、分析、評價動載試驗數(shù)據(jù)處理包括自振頻率、沖擊系數(shù)。1、結(jié)構(gòu)的自振頻率可以在脈動試驗作用下測試，測試結(jié)果將于理論計算結(jié)果相比較，如結(jié)構(gòu)的自振頻率明顯高于理論計算值，說明該橋的結(jié)構(gòu)剛度大于設(shè)計值，結(jié)構(gòu)具有良好的動力性能。2、實測的活載沖擊系數(shù)可按下式進行：式中：—在動力荷載作用下該測點的最大撓度（或應(yīng)變）值；—相應(yīng)的靜載作用下該測點的最大撓度（或應(yīng)變）值?！鄳?yīng)的靜載作用下該測點的最大撓度（或應(yīng)變）值。=(+)/2將根據(jù)不同車速的活載系數(shù)，繪制活載沖擊系數(shù)與車速的關(guān)系曲線，并求出活載沖擊系數(shù)的最大值。7荷載試驗結(jié)果7.1加固前7.1.1加固前梁體位移表6.1-1工況1邊跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況1：邊跨偏載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載1-f1-3.84-5.17-6.590.221-f2-3.21-5.08-6.58-0.591-f3-1.05-2.13-3.09-0.031-f4-0.53-1.07-1.56-0.01表6.1-2工況2邊跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況2：邊跨正載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載2-f1-2.2-2.19-3.20.012-f2-3.53-4.82-5.79-0.032-f3-2.25-3.27-5.48-0.092-f4-1.2-2.35-3.46-0.04表6.1-3工況3中跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況3：中跨偏載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載3-f1-3.36-3.36-5.4-0.033-f2-1.96-1.96-4.660.123-f3-0.71-0.71-2.260.153-f4-0.3-0.30-1.090.11表6.1-4工況4中跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況4：中跨正載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載4-f1-1.81-2.15-2.630.044-f2-2.84-3.89-4.640.024-f3-3.32-3.92-4.29-0.014-f4-1.79-2.13-2.4907.1.2加固前梁體應(yīng)力（縱向彎曲應(yīng)力）表6.2-1工況1邊跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況1：邊跨偏載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載1-1#A12.122.833.31-0.101-1#A21.972.483.210.231-2#A11.842.693.13-0.101-2#A21.922.333.170.091-3#A10.641.221.97-0.071-3#A20.681.171.790.111-4#A10.120.270.50-0.071-4#A20.170.310.550.03表6.2-2工況2邊跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況2：邊跨正載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載1-1#A10.281.121.43-0.071-1#A20.351.041.490.111-2#A11.181.893.110.031-2#A21.072.012.980.081-3#A11.031.962.890.001-3#A21.211.863.050.051-4#A10.331.071.49-0.101-4#A20.411.131.510.02表6.2-3工況3中跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況3：中跨偏載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載2-1#B11.892.733.23-0.122-1#B21.912.883.450.002-2#B11.562.493.27-0.142-2#B21.782.263.010.232-3#B1////2-3#B20.711.271.88-0.102-4#B10.140.380.530.072-4#B20.170.320.61-0.03表6.2-4工況4中跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況4：中跨正載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載2-1#B10.311.121.520.032-1#B20.271.041.570.102-2#B11.222.043.02-0.032-2#B21.171.893.130.072-3#B1////2-3#B21.211.913.080.032-4#B10.271.131.490.102-4#B20.361.211.510.007.2加固后7.2.1加固后梁體位移表7.1-1工況1邊跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況1：邊跨偏載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載1-f1-4.42/-7.26-0.271-f2-3.39/-7.21-0.871-f3-1.27/-3.49-0.231-f4-0.40/-3.35-0.66表7.1-2工況2邊跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況2：邊跨正載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載2-f1-2.43/-3.740.082-f2-4.72/-5.86-0.432-f3-2.35/-5.84-0.122-f4-2.30/-4.56-0.09表7.1-3工況3中跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況3：中跨偏載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載3-f1-3.48/-5.770.253-f2-2.15/-4.92-0.053-f3-0.91/-2.570.123-f4-0.38/-1.200.16表7.1-4工況4中跨小箱梁豎向位移檢測結(jié)果位置工況4：中跨正載（mm）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載4-f1-2.07/-2.960.204-f2-2.87/-4.570.064-f3-2.14/-4.83-0.084-f4-1.09/-3.020.007.2.2加固后梁體應(yīng)力（縱向彎曲應(yīng)力）表7.2-1工況1邊跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況1：邊跨偏載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載1-1#A11.97/3.170.161-1#A22.04/3.050.031-2#A11.86/3.02-0.141-2#A21.93/2.970.001-3#A11.02/1.870.071-3#A20.95/1.92-0.031-4#A10.11/0.710.031-4#A20.04/0.66-0.03表7.2-2工況2邊跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況2：邊跨正載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載1-1#A10.24/1.550.141-1#A20.45/1.630.071-2#A11.78/2.97-0.071-2#A21.93/3.030.001-3#A11.86/2.96-0.031-3#A21.74/2.890.031-4#A10.31/1.710.071-4#A20.27/1.640.03表7.2-3工況3中跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況3：中跨偏載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載2-1#B11.88/3.050.132-1#B21.95/3.14-0.032-2#B11.89/2.960.002-2#B21.97/3.07-0.072-3#B1////2-3#B21.03/2.010.002-4#B10.11/0.590.032-4#B20.04/0.62-0.07表7.2-4工況4中跨小箱梁應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況4：中跨正載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）卸載2-1#B10.33/1.620.072-1#B20.35/1.590.172-2#B11.86/3.010.172-2#B21.91/3.070.072-3#B1////2-3#B21.69/2.880.032-4#B10.29/1.520.032-4#B20.24/1.610.007.2.3加固后H型鋼應(yīng)力（橫向彎曲應(yīng)力）表7.3-1工況1邊跨H型鋼應(yīng)力檢測結(jié)果測點位置工況1：邊跨偏載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）1-C1-1-9.69/-12.921-C1-2-13.87/-15.961-C1-3-17.86/-24.891-C1-4-13.87/-22.991-D1-1-0.19/-0.381-D1-20.00/-0.381-D1-30.00/-0.381-D1-40.00/0.001-C2-1-6.08/-7.221-C2-2-10.83/-11.971-C2-3-25.08/-29.261-C2-4-19.57/-24.511-D2-1-1.52/-2.091-D2-2-0.19/-0.761-D2-30.00/0.761-D2-4-0.19/-0.381-C3-1-9.88/-18.051-C3-2-8.74/-18.431-C3-3-31.16/-32.871-C3-4-10.26/-11.021-D3-10.00/0.191-D3-20.19/0.381-D3-3-26.03/-25.271-D3-40.76/0.57表7.3-2工況2邊跨H型鋼應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況2：邊跨正載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）1-C1-1-0.39/0.781-C1-20.59/2.731-C1-3-5.66/-10.731-C1-4-4.68/-9.951-D1-1-0.20/-0.391-D1-2-0.20/-0.391-D1-3-0.20/-0.201-D1-4-0.20/-0.201-C2-11.17/-4.681-C2-21.17/-6.051-C2-3-2.93/-2.731-C2-4-3.51/-3.711-D2-1-1.17/2.931-D2-2-0.59/0.201-D2-30.98/1.561-D2-4-0.20/-0.201-C3-1-9.75/-13.651-C3-2-10.53/-14.821-C3-30.00/-0.981-C3-4///1-D3-10.39/0.201-D3-2-0.39/-0.201-D3-34.88/4.101-D3-4///表7.3-3工況3中跨H型鋼應(yīng)力檢測結(jié)果位置工況3：中跨偏載（MPa）第1級（50%）第2級（75%）第3級（100%）2-C1-1-0.59/-0.592-C1-2-1.37/-1.562-C1-3-1.95/-5.072-C1-4-3.51/-7.222-D1-1-0.39/-0.592-D1-2-0.39/-0.782-D1-314.82/14.432-D1-4-0.39/-0.392-C2-1-1.37/-1.562-C2-2-1.37/-0.202-C2-3-4.29/-10.732-C2-4-7.22/-16.382-D2-1-1.17/-1.172-D2-2-0.20/-0.202-D2-3-0.39/5.662-D2-4-0.59/4.682-C3-10.00/0.002-C3-20.00/-0.392-C3-3-2.34