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第一节静载试验的方法与程序桥梁静载试验是按照预定的试验目的与试验方案,将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置,观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝、沉降等参量的试验项目,然后根据有关规范和规程的指标,判断桥梁结构的承载能力以及在荷载作用下的工作性能。3
基础4
实桥现场检测、桥梁结构模型的室内试验。为了能够较为客观地反映桥梁结构的工作性能,桥梁检测多采用实桥现场检测。5
掌握桥梁结构的工作性能,判断桥梁结构的实际承载能力。6
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①技术资料的收集:设计、施工、监理、试验、养护与维修、环境因素、交通量及重载车辆的情况等②桥梁现状检查:桥面、排水、承重结构开裂与否及裂缝分布情况、有无露筋现象及钢筋锈蚀程度、混凝土碳化剥落程度、支座、冲刷等。对试验桥梁的现状做出宏观判断。8
③理论分析计算:设计内力计算是按设计图纸、设计荷载、设计规范,采用专用或通用软件,计算出结构的设计内力;试验荷载效应计算是按实际加载等级、加载位置及加载重量,计算出各级试验荷载作用下桥梁结构各测点的反应如位移、应变等,以便与实测值进行比较。9
计、观测方案设计、仪器仪表选用等。试验方案是整个检测工作技术纲领性文件,因此,必须具备全面、详实、可操作性强等基本特点。⑤现场准备:搭设工作脚手架、测量仪表支架、测点放样、测试元件布置、测量仪器安装调试、通讯照明安排等,现场准备阶段工作量大,工作条件复杂,是试验过程重要环节。10
观测试验结构受力后的各项性能指标记录各种观测数据和资料11
注意:对于静载试验,测得的各种技术数据与理论计算结果必须进行现场分析比较。确保试验结构、仪器设备及试验人员的安全。12
本阶段是对原始测试资料进行综合分析的过程。这一阶段的工作,直接反映整个检测工作的质量。大量的观测数据、文字记载和图片等材料,受各种因素的影响,原始测试数据一般显得缺乏条理性与规律性,未必能直接揭示试验结构的内在行为。13
测试数据经分析处理后,按照相关规范或规程以及检测的目的要求,对检测对象做出科学准确的判断与评价。14
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六、测试仪器选择16
结构型式不相同:按不同的结构型式分别选取具有代表性的一孔或几孔;结构型式相同但跨度不同:取跨度最大的一孔或几孔;对于预制梁,应根据不同跨度及制梁工艺,按照一定的比例进行随机抽查试验。17
试验孔或试验墩台的受力状态最为不利;试验孔或试验墩台的破损或缺陷比较严重;试验孔或试验墩台便于搭设脚手支架,布置测点及加载。18
?理论分析计算包括试验桥跨的设计内力计算和试验荷载效应计算两个方面。19
常见桥型控制截面设计内力及观测内容跨中截面的弯矩支点截面的剪力(曲线梁:支点扭矩)设计内力
常见桥型控制截面设计内力及观测内容
常见桥型控制截面设计内力及观测内容22
常见桥型控制截面设计内力及观测内容上承式还包括立柱的轴力拱脚、L/4、跨中、L3/4处拱肋或拱圈截面;拱脚、L/4、跨中、L3/4处拱肋或拱圈;墩台顶的挠度与水平位移;23
常见桥型控制截面设计内力及观测内容控制拉索的轴力;桥面系的局部弯曲应力;加劲梁控制截面及索塔控制截面的应变;控制拉索的索力;桥面系的工作性能;24
常见桥型控制截面设计内力及观测内容索塔控制截面的轴力、弯矩,吊杆的轴力,桥面系的应力25
?试验荷载效应计算是在设计内力计算结果的基础上,来确定加载位置、加载等级以及在试验荷载作用下结构反应大小的过程,也是一个反复试算的过程。?由于桥梁静载试验为鉴定荷载试验,试验荷载原则上应尽量采用与设计标准荷载相同的荷载,但由于客观条件的限制,实际采用的试验荷载往往很难与设计标准荷载一致。
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?根据《大跨径混凝土桥梁的试验方法》的要求,在选择试验荷载大小及加载位置时应采用静载试验效率η进行调控,即——试验荷载作用下,检测部位变形或内力的计算值;——设计标准荷载作用下,检测部位变形或内力的计算值;28
根据最大试验荷载量及试验目的的不同,可以分为:?基本荷载试验:最大试验荷载为设计标准规定的荷载,即1.0≥η>0.8,包括设计标准规定的动力系数或荷载增大系数等因素的作用;?重荷载试验:最大试验荷载大于基本荷载,即η>1.0,一般只在特殊情况下才进行重荷载试验,其上限值根据检验要求确定;29
?轻荷载试验:最大试验荷载小于基本荷载,即0.8≥η>0.5,但为了充分反映结构的整体工作和减少量测的误差,要求试验荷载不小于基本荷载的0.5倍。?根据上述两点,在计算试验荷载效应时,首先要根据控制截面的设计内力及加载设备的种类,初步确定加载位置、加载等级,以使试验荷载逐级达到该截面的设计内力,实现预定的加载效率;30
?同时,应计算其他控制截面在试验荷载作用下内力,如未超过其设计内力,说明试验荷载的加载位置、加载等级有效且安全,如超过其设计内力,
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