《桥梁荷载试验简介课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《桥梁荷载试验简介课件.ppt(35页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、桥梁荷载试验简介桥梁荷载试验简介电话:-1062007.10一、桥梁荷载试验的概念桥梁荷载试验的概念主主要要内内容容二二、桥梁荷载试验的目的桥梁荷载试验的目的 三、荷载试验的主要内容荷载试验的主要内容四、桥梁荷载试验的主要仪器设备桥梁荷载试验的主要仪器设备 五、桥梁荷载试验需要注意的主要问题桥梁荷载试验需要注意的主要问题 随着公路运输事业的飞速发展,公路建设进入一个前所未有的大发展阶段,我国依靠自己的力量,建成了不同结构形式的大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥、连续刚构桥等等,这些桥梁技术复杂,科技含量高,施工难度大,表明我国桥梁建设技术水平已经迈入世界先进行列。这些大量新建桥梁,尤其是新型结构特大桥
2、,检验其施工质量最有效、最直接的方法就是进行荷载试验。同时随着大量低等级公路市政桥梁被改建或者扩建,这些服役几十年的桥梁能否继续使用已经成为管理决策部门关注的一件大事。据统计,上世纪70年代以前修建的大量低标准桥梁已达到或者接近设计基准期,在各种不利因素的长期影响下桥梁结构性能可能发生巨大的变化,有些桥梁已出现不同程度的损伤,甚至其承载能力已大大降低而逐渐演变成为危桥,对这类桥梁急需加以综合评定,以便采取相应的技术改造措施或拆除重建等处理方案,而对现役桥梁结构进行承载能力评定最有效最直接的方法也就是桥梁荷载试验。桥梁动载试验则是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动,测定桥梁结构的固有频率、阻尼比
3、、动力冲击系数、动力响应(加速度、动挠度)等动态参量的试验项目,从而宏观的判断桥梁结构的整体刚度与运营性能。桥梁荷载试验又可根据测试对象的不同,分为现场桥梁试验和室内桥梁模型(或部件)试验,前者多用于既有桥梁检定,后者多用于重要的或新型桥梁的设计阶段,必要时还可做模型或部件的破坏性试验。二二、桥梁荷载试验的目的桥梁荷载试验的目的 1)检验桥梁设计与施工质量 对于一些新建的大、中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁,在设计施工过程中必然会遇到许多新的问题,为保证桥梁建设质量,施工过程中往往要求作施工监控。在竣工后一般还要求进行荷载试验,以检验桥梁整体受力性能和承载能力是否达到设计文件和规范的要求,并把试
4、验结果作为评定工程质量优劣的主要技术资料和依据。3)验证桥梁结构设计理论和设计方法 对于桥梁工程中的新结构、新材料和新工艺,应通过荷载试验验证桥梁的计算图式是否正确,材料性能是否与理论相符,施工工艺是否达到预期目的。对相关理论问题的深入研究,往往也需要大量荷载试验的实测数据。第一阶段第一阶段 考察和准备阶段考察和准备阶段 第二阶段第二阶段 加载试验和观测阶段加载试验和观测阶段 第三阶段第三阶段 分析及总结阶段分析及总结阶段 三三、荷载试验的主要内容荷载试验的主要内容 2、加载方案的制定 在选择了加载孔(或墩)后,需进行具体加载方案的分析和计算,这是荷载试验前期准备中最重要,也是最核心的部分。方
5、案的制定主要包含如下的几个方面:b)连续梁桥 主跨跨中最大正弯矩工况 主跨支点负弯矩工况 主跨桥墩最大竖向反力工况 主跨支点最大剪力工况 边跨最大正弯矩工况 c)悬臂梁桥(T型刚构桥)支点(墩顶)最大负弯矩工况 锚固孔跨中最大正弯矩工况 支点(墩顶)最大剪力工况 挂孔跨中正弯矩工况e)刚架桥(包括斜腿刚架和刚构-拱式组合体系)跨中截面最大弯矩工况 柱腿截面最大应力工况 支点附近截面最大应力工况(2)试验荷载等级的确定 控制荷载的确定 为了保证试验的效果,必须先确定试验的控制荷载,控制桥梁设计的荷载有下列几种:a.汽车和人群(标准设计荷载)b.挂车或履带车(标准设计荷载)c.需通行的特殊重型车辆
6、 分别计算以上几种荷载对结构控制截面产生的内力(或变形)的最不利值,进行比较,取其最不利者对应的荷载为控制荷载。静载试验效率的确定 为了达到理想的试验效果,一般要求加载试验所用荷载根据设计标准荷载的最不利效应值进行等效换算,使试验荷载在主要控制截面产生的计算效应与其相近,其接近程度一般用静载试验效率q来表示:交通部公路旧桥承载能力鉴定方法(试行)要求静载试验效率q一般在0.801.05范围内,试验效率一般不宜小于0.95。对于病害比较明显的旧桥,为确保荷载试验过程中的安全,需按照相关规范对旧桥的承载能力进行检算,初步确定当前桥梁结构的承载力,保证试验荷载效应不超过结构承载力,进而合理确定荷载试
7、验的静载试验效率系数。3、搭设脚手架和测试支架 脚手架和测试支架应该分开搭设互不影响,脚手架和测试支架应有足够的强度、刚度和稳定性。脚手架应保证工作人员的安全、方便操作。测试支架要满足仪表安装的需要,且保证在试验时不受干扰。桥下净空较高,不易搭设脚手架时可采用轻便活动吊架。如有需要还须设置遮挡阳光的设备,雨季还须采取措施防雨防水。4、静载试验加载位置的放样和卸载位置的安排 静载试验前应在桥面上对加载位置进行放样,以便于加载试验的顺利进行。如加载工况较多,可预先放样,且标识工况名称以区分不同加载工况时的荷载位置。静载试验荷载卸载的安放位置应预先安排。卸载位置的选择既要考虑加卸载方便,离加载位置近
8、些,又要使安放的荷载不影响试验孔(或墩)的受力,一般可将荷载安放在桥台后一段距离处。对于多孔桥,如有必要可将荷载停放在桥孔上,一般应停放在距试验孔较远处以不影响试验观测为度。5、试验人员组织和分工 桥梁的荷载试验是一项技术性较强的工作,应组织专门的桥梁试验队伍来承担,根据各试验人员的特长进行分工,每人分管的仪表数目除考虑便于进行观测外,应尽量使每人对分管仪表进行一次观测所需时间大致相同。在试验前,应对各仪器进行演练和调试,试验中,设试验总指挥1人,其它人员的配备可根据具体情况而定。在完成准备工作后,即可进行试验加载和观测。加载试验应在现场指挥的统一指挥下有秩序进行,现场总指挥应检查不同分工的测
9、试人员是否各司其职,交通管理、加载(或司机)和联络人员是否到位,加载设备、通讯设备和电源(包括备用电源)是否准备妥当,加载位置测点放样和测试仪器安装是否正确。然后利用过往车辆对各测点进行预先演练,观察其规律性,使整个测试系进入正常工作状态。然后记录气候天气情况和试验开始时间,进行正式试验。第二阶段第二阶段 加载试验和观测阶段加载试验和观测阶段 通过静载试验得到的原始数据、文字和图像描述材料是荷载试验最重要的资料。虽然它们是可靠的,但这些原始资料数量庞大,不直观,不能直接用于评定承载能力,故进行承载能力评定前必须对它们进行分析处理,得出直接进行承载能力评定的指标,以满足承载力评定的需要。第三阶段
10、第三阶段 分析及总结阶段分析及总结阶段 (4)疲劳性能试验:主要测试结构和构件的疲劳性能。动力荷载试验一般偏重于1、2两项,对于铁路桥梁,第3项要实测机车在桥上的制动力和与旅客舒适度有关的列车过桥时车桥联合振动的动位移和动应力的时程曲线,第4项一般只在实验室对桥梁构件进行疲劳试验。动力荷载试验一般主要通过跑车、跳车、刹车和脉动试验来进行。(1)跑车:试验车辆以不同的时速通过测试桥梁;(2)跳车:在预定激振位置放置一块15cm高直角三角木,试验车辆以不同的速度行驶,后轮越过三角木后立即刹车;(3)刹车:车辆紧急制动;(4)脉动试验:桥梁空载工况下,受风、地面微振等环境因素的影响,桥梁所受的激励是
11、平稳的各态历经宽带随机激励,结构响应的主谐量,是在其固有频率附近的微振动,通过拾振器、放大器放大近万倍,记录桥梁受环境影响下的振动时程曲线,通常称脉动试验。四、桥梁荷载试验的主要仪器设备桥梁荷载试验的主要仪器设备 检测仪器与设备检测项目东华静态应变测试系统DH3816长、短标距应变片应力测试电测位移计(YHD-100)光电挠度仪全站仪挠度测试东方所动态测试系统 INV-306U891-型拾振器DLF-8型电荷放大器DH3817动静态应变仪自振频率测试冲击系数测试阻尼比测试(1)必须全面系统搜集试验桥梁的设计、竣工资料,历年大维修资料,改扩建资料,没有资料时需向桥梁附近群众调查桥梁的建造年代等资料。(2)对被试验桥梁必须进行仔细的检查,分析病害对承载能力的影响,为制定符合实际的加载方案做准备。(3)制定符合规范而又安全的加载方案。(4)加载时必须逐步分级加载,实时跟踪分析各控制测点应变、变形,发现异常应暂行试验直至终止加载试验、确保安全。谢谢!谢谢!