橋梁荷載試驗(yàn)

1、第一節(jié) 荷載試驗(yàn)的目的及主要內(nèi)容 一、荷載試驗(yàn)的目的 橋梁荷載試驗(yàn)分靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)，進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)橋梁整體受力性 能和承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)文件和規(guī)范的要求，對(duì)于新橋型及橋梁中運(yùn)用新材料、新工藝的，應(yīng)驗(yàn)證橋梁的計(jì)算圖式，為完善結(jié)構(gòu)分析理論積累資料。對(duì)于舊橋通過(guò)荷載試驗(yàn)可以評(píng)定出其運(yùn)營(yíng)荷載等級(jí)。 二、荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容 橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，技術(shù)含量高，應(yīng)根據(jù)荷載試驗(yàn)的目的進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查，必要時(shí)進(jìn)行相關(guān)的理論分析。在此基礎(chǔ)上周密地考慮試驗(yàn)的全過(guò)程，預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法，制定出切實(shí)可行的試驗(yàn)計(jì)劃（包括荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容）。荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容為： （1）荷載試驗(yàn)

2、的目的； （2）試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作； （3）加載方案設(shè)計(jì)； （4）測(cè)點(diǎn)設(shè)置與測(cè)試； （5）加載控制與安全措施； （6）試驗(yàn)結(jié)果分析與承載力評(píng)定； （7）試驗(yàn)報(bào)告編寫。 三、荷載試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作 荷載試驗(yàn)正式進(jìn)行之前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作。 1試驗(yàn)孔（或墩）的選擇 對(duì)多孔橋梁中跨徑相同的橋孔（或墩）可選1-3孔具有代表性的橋孔（或墩）進(jìn)行加載試驗(yàn)。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮以下因素： （1）該孔（或墩）計(jì)算受力最不利； （2）該孔（或墩）施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴(yán)重； （3）該孔（或墩）便于搭設(shè)，腳手架，便于設(shè)置測(cè)點(diǎn)或便于實(shí)施加載。 選擇試驗(yàn)孔的工作與制定計(jì)劃前的調(diào)查工作結(jié)合進(jìn)行。 2搭設(shè)腳手架和測(cè)試支架 腳

3、手架和測(cè)試支架應(yīng)分開(kāi)搭設(shè)互不影響，腳手架和測(cè)試支架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。剛度和穩(wěn)定性。腳手架要保證工作人員的安全、方便操作。測(cè)試支架要滿足儀表安裝的需要，不因自身變形影響測(cè)試的精度，同時(shí)還應(yīng)保證試驗(yàn)時(shí)不受車輛和行人的干擾。腳手架和測(cè)試支架設(shè)置要因地制宜，就地取材，便于搭設(shè)和拆卸，一般采用木支架或建筑鋼管支架。當(dāng)橋下凈空較大不便搭設(shè)固定腳手架時(shí)，可考慮采用輕便活動(dòng)吊架，兩端用尼龍繩或細(xì)鋼絲繩固定在欄桿或人行道緣石上。整套設(shè)置使用前應(yīng)進(jìn)行試載以確保安全，活動(dòng)吊架如需多次使用可做成拼裝式以便運(yùn)輸和存放。 睛天或多云天氣下進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)，陽(yáng)光直射下的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置遮擋陽(yáng)光的設(shè)備，以減小溫度變化造成的觀測(cè)誤

4、差。雨季進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)，則應(yīng)準(zhǔn)備儀器，設(shè)備等的防雨設(shè)施，以備不時(shí)之需。 橋下或橋頭用活動(dòng)房或帳篷搭設(shè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室安放數(shù)據(jù)采集等儀器、并供測(cè)試人員臨時(shí)辦公和看管設(shè)備之用。 3靜載試驗(yàn)加載位置的放樣和卸載位置的安排 靜載試驗(yàn)前應(yīng)在橋面上對(duì)加載位置進(jìn)行放樣，以便于加載試驗(yàn)的順利進(jìn)行。如加載工況 較少，時(shí)間允許，可在每次工況加載前臨時(shí)放樣。如加載工況較多，則應(yīng)預(yù)先放樣，且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載工況時(shí)的荷載位置。 靜載試驗(yàn)荷載卸載的?卜盼恢糜預(yù)先安排。卸載位置的選擇既要考慮加卸載方便，離加載位置近一些，又要使安放的荷載不影響試驗(yàn)孔（或墩）的受力，一般可將荷載安放在橋臺(tái)后一定距離處。對(duì)于多孔橋，如有必

5、要將荷載停放在橋孔上，一般應(yīng)停放在距試驗(yàn)孔較遠(yuǎn)處以不影響試驗(yàn)觀測(cè)為度。 4.試驗(yàn)人員組織及分工 橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，最好能組織專門的橋梁試驗(yàn)隊(duì)伍來(lái)承擔(dān)，也可由熟悉這項(xiàng)工作的技術(shù)人員為骨干來(lái)組織試驗(yàn)隊(duì)伍。應(yīng)根據(jù)每個(gè)試驗(yàn)人員的特長(zhǎng)進(jìn)行分工，每人分管的儀表數(shù)目除考慮便于進(jìn)行觀測(cè)外，應(yīng)盡量使每人對(duì)分管儀表進(jìn)行一次觀測(cè)所需的時(shí)間大致相同。所有參加試驗(yàn)的人員應(yīng)能熟練掌握所分管的儀器設(shè)備，否則應(yīng)在正式開(kāi)始試驗(yàn)前進(jìn)行演練。為使試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行，應(yīng)設(shè)試驗(yàn)總指揮1人，其他人員的配備可根據(jù)具體情況考慮。 5其他準(zhǔn)備工作 加載試驗(yàn)的安全設(shè)施、供電照明設(shè)施、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)施、橋面交通管制等工作應(yīng)根據(jù)荷載

6、試驗(yàn)的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。 第二節(jié)、加載方案和測(cè)點(diǎn)設(shè)置 一、加載方案與實(shí)施 1試驗(yàn)荷載工況的確定 為了滿足鑒定橋梁承載力的要求：荷載工況選擇應(yīng)反映橋梁設(shè)計(jì)的最不利受力狀態(tài)，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可選1-2個(gè)工況，復(fù)雜結(jié)構(gòu)可適當(dāng)多選幾個(gè)工況，但不宜過(guò)多。進(jìn)行各荷載工況布置時(shí)可參照截面內(nèi)力（或變形）影響線進(jìn)行，下面給出常見(jiàn)橋型荷載工況。 （1）簡(jiǎn)支梁橋 跨中最大正彎矩工況 l/4最大正彎矩工況 支點(diǎn)最大剪力工況 橋墩最大豎向反力工況 （2）連續(xù)梁橋 主跨跨中最大正彎矩工況 主跨支點(diǎn)負(fù)彎矩工況 主跨橋墩最大豎向反力工況 主跨支點(diǎn)最大剪力工況 邊跨最大正彎矩工況 （3）懸臂梁橋（t型剛構(gòu)橋） 支點(diǎn)（墩頂）最大負(fù)彎矩工況

7、錨固孔跨中最大正彎矩工況 支點(diǎn)（墩頂）最大剪力工況 掛孔跨中最大正彎矩工況 （4）無(wú)鉸拱橋 跨中最大正彎矩工況 拱腳最大負(fù)彎矩工況 拱腳最大推力工況 正負(fù)撓度絕對(duì)值之和最大工況 此外，對(duì)橋梁施工中的薄弱截面或缺陷修補(bǔ)后的截面可以專門進(jìn)行荷載工況設(shè)計(jì)，以檢驗(yàn)該部位或截面對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的影響。 使用車輛加載而又未安排動(dòng)載試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，可在靜載試驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后，將加載車輛（多輛車則相應(yīng)地進(jìn)行排列）沿橋長(zhǎng)慢速行駛一趟，以全面了解荷載作用于橋面不同部位時(shí)結(jié)構(gòu)承載狀況。 動(dòng)載試驗(yàn)一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列（對(duì)小跨徑橋也可用單車：）在不同車速時(shí)的跑車試驗(yàn)，跑車時(shí)速一般定為5km、10km、20km、30km、40km

8、、sokm，此外可根據(jù)橋況安排其他試驗(yàn)項(xiàng)目如需測(cè)定橋梁承受活載水平力性能時(shí)作車輛制動(dòng)試驗(yàn)，為測(cè)定橋梁自振頻率作跳車后的余振觀測(cè)，井在元荷載時(shí)進(jìn)行脈動(dòng)觀測(cè)。 2試驗(yàn)荷載等級(jí)的確定 （1）控制荷載的確定 為了保證荷載試驗(yàn)的效果，必須先確定試驗(yàn)的控制荷載，控制橋梁設(shè)計(jì)的荷載有下列幾 種： 汽車和人群（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載）； 掛車或履帶車（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載）；”“ 需通行的特殊重型車輛。 分別計(jì)算以上幾種荷載對(duì)結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的內(nèi)力（或變形）的最不利值，進(jìn)行比較，取其中最不利者對(duì)應(yīng)的荷載?魑刂坪稍亍蛭頁(yè)島吐拇擋患瞥寤髁遠(yuǎn)試驗(yàn)以汽車荷載作為控制荷載。 荷載試驗(yàn)應(yīng)盡量采用與控制荷載相同的荷載，而組成控制荷載（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)

9、計(jì)荷載）的車輛是由運(yùn)管車輛統(tǒng)計(jì)而得的概率模型。當(dāng)客觀條件所限，采用的試驗(yàn)荷載與控制荷載有差別時(shí)，為保證試驗(yàn)效果，在選擇試驗(yàn)荷載的大小和加載位置時(shí)采用靜載試驗(yàn)效率 。動(dòng)載試驗(yàn)效率 進(jìn)行控制。 （2）靜載試驗(yàn)效率 靜載試驗(yàn)效率為 1?sssq 式中：ss靜載試驗(yàn)荷載作用下控制截面內(nèi)力計(jì)算值； s控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算值； 按規(guī)范采用的沖擊系數(shù)，平板桂車、履帶車、重型車輛，取“0。 q值可采用0.8-1.05，當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作比較完善而又受加載設(shè)備能力所限，q值可采用低限；當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作不充分，尤其是缺乏橋梁計(jì)算資料時(shí)，q值應(yīng)采用高限?？傊畱?yīng)根據(jù)前期工作的具體情況來(lái)確定，

10、一般情況下q值不宜小于0.95。 荷載試驗(yàn)宜選擇溫度穩(wěn)定的季節(jié)和天氣進(jìn)行。當(dāng)溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響較大時(shí)， 應(yīng)選擇溫度內(nèi)力較不利的季節(jié)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，否則應(yīng)考慮用適當(dāng)增大靜載試驗(yàn)效率q來(lái)彌補(bǔ)溫度影響對(duì)結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的不利內(nèi)力。 當(dāng)控制荷載為掛車或履帶車而采用汽車荷載加載時(shí)；考慮到汽車荷載的橫向應(yīng)力增大系 數(shù)較小，為了使截面的最大應(yīng)力與控制荷載作用下截面最大應(yīng)力相等，可適當(dāng)增大靜載試驗(yàn)效率 （3）動(dòng)載試驗(yàn)效率 動(dòng)載試驗(yàn)效率為 1?sssd 式中：sd動(dòng)載試驗(yàn)荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值； s標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值（不計(jì)入汽車荷載沖擊系數(shù)）。 d值一般采用l動(dòng)載試驗(yàn)的效率

11、不僅取決于試驗(yàn)車型及車重，而且取決于實(shí)際跑車時(shí)的車間距。因此在動(dòng)載試驗(yàn)跑車時(shí)應(yīng)注意保持試驗(yàn)車輛之間的間距，并采用實(shí)際測(cè)定跑車時(shí)的車間距作為修正動(dòng)載試驗(yàn)效率d的計(jì)算依據(jù)。 3靜載加載分級(jí)與控制 為了加載安全和了解結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變位隨試驗(yàn)荷載增加的變化關(guān)系，對(duì)橋梁荷載試驗(yàn)的各 荷載工況的加載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行。 （1）分級(jí)控制的原則 當(dāng)加載分級(jí)較為方便時(shí)，可按最大控制截面內(nèi)力荷載工況均分為4-5級(jí)。 當(dāng)使用載重車加載，車輛稱重有困難時(shí)也可分成3級(jí)加載。 當(dāng)橋梁的調(diào)查和驗(yàn)算工作不充分，或橋況較差，應(yīng)盡量增多加載分級(jí)。如限于條件，加載分級(jí)較少時(shí)，應(yīng)注意每級(jí)加載時(shí)、車輛荷載應(yīng)逐輛緩緩駛?cè)祟A(yù)定加載位置，必要時(shí)可在加載

12、車輛未到達(dá)預(yù)定加載位置前分次對(duì)控制測(cè)點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)監(jiān)控，以確保試驗(yàn)安全。 在安排加載分級(jí)時(shí)，應(yīng)注意加載過(guò)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(guò)控制荷載作用下的最不利內(nèi)力。 根據(jù)具體條件決定分級(jí)加載的方法，最好每級(jí)加載后卸載，也可逐級(jí)加載，達(dá)到最大荷載后逐級(jí)卸載。 （2）車輛荷載加載分級(jí)的方法 逐漸增加加載車數(shù)量 先上輕車后上重車 加載車位于內(nèi)力影響線的不同部位。 加載車分次裝載重物。 以上各法亦可綜合采用。 （3）加卸載的時(shí)間選擇 為了減少溫度變化對(duì)試驗(yàn)造成的影響，加載試驗(yàn)時(shí)間以22：00至晨6：00為宜。尤其是采用重物直接加載，加卸載周期比較長(zhǎng)的情況下只能在夜間進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于采用車輛等

13、加卸載迅速的試驗(yàn)方式，如夜間試驗(yàn)照明等有困難時(shí)亦可安排在白天進(jìn)行試驗(yàn)，但在晴天或多云的天氣下進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)每一加卸載周期所花費(fèi)的時(shí)間不宜超過(guò)2min。 （4）加載分級(jí)的計(jì)算 根據(jù)各荷載工況的加載分級(jí)按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)各測(cè)點(diǎn)在不同荷載等級(jí)下計(jì)算變位（或應(yīng)變），以便對(duì)加載試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析和控制。計(jì)算采用的材料彈性模量，如已作材料試驗(yàn)的用實(shí)測(cè)值）未作材料試驗(yàn)的可按規(guī)范規(guī)定取值。 4加載設(shè)備的選擇 靜載試驗(yàn)加載設(shè)備可根據(jù)加載要求及具體條件選用，一般有以下兩種加載方式。 （1）可行式車輛 可選用裝載重物的汽車或平板卒，也可就近利用施工機(jī)械車輛。選擇裝載故重物時(shí)要考慮車廂能否容納得下，裝載是否方便，裝載的

14、重物應(yīng)置放穩(wěn)妥，以避免車輛行駛時(shí)因搖晃而改變重物的位置。 采用車輛加載優(yōu)點(diǎn)很多，如便于調(diào)運(yùn)和加載布置，加卸載迅速等。采用汽車荷載既能作靜試驗(yàn)又能作動(dòng)載試驗(yàn)。這是較常采用的一種方法。 （2）重物直接加載 一般可按控制荷載的著地輪跡先搭設(shè)承載架，再在承載架上堆放重物或設(shè)置水箱進(jìn)行加載。如加載僅為滿足控制面內(nèi)力要求）也可采取直接在橋面堆放重物或設(shè)置水箱的方法加載。 承載架的設(shè)置和加載物的堆放應(yīng)安全、合理，能按要求分布和加載重量，并不使加載設(shè)備與橋 梁結(jié)構(gòu)共同承載而形成“卸載”現(xiàn)象。 重物直接加載準(zhǔn)備工作量大，加卸載所需周期一般較長(zhǎng)，交通中斷時(shí)間亦較長(zhǎng)，且試驗(yàn)時(shí)溫度變化對(duì)測(cè)點(diǎn)的影響較大，因此宜于安排夜

15、間進(jìn)行試驗(yàn)。 此外其他一些加載方式也可根據(jù)加載要求因地制宜采用。 5加載重物的稱量 可根據(jù)不同的加載方法和具體條件選用以下方法，對(duì)所加載進(jìn)行稱量。 （1）稱重法 當(dāng)采用重物直接在橋上加載時(shí)，可將重物化整為零稱重后按逐級(jí)加載要求分堆置放，以便加載取用。 當(dāng)采用車輛加載時(shí)，可將車輛逐軸開(kāi)上稱重臺(tái)進(jìn)行稱重、如沒(méi)有現(xiàn)成可供利用的稱重臺(tái)，可自制專用稱重臺(tái)進(jìn)行稱重。 （2）體積法 如采用水箱加載，可通過(guò)測(cè)量水體積來(lái)?yè)Q算水的重力。 （3）綜合計(jì)算法 根據(jù)車輛出廠規(guī)格確定空車軸重（注意考慮車輛零配件的更換和添減，汽油、水、乘員重力的變化）。再根據(jù)裝載重物的重力及其重心將其分配至各軸。裝載物最好采用規(guī)則外形的物

16、 體整齊碼放或采用松散均勻料在車箱內(nèi)攤鋪平整，以便準(zhǔn)確確定其重心位置。 無(wú)論采用何種確定加載物重力的方法，均應(yīng)作到準(zhǔn)確可靠，其稱量誤差最大不得超過(guò)5。最好能采用兩種稱重方法互相較核。 二、測(cè)南設(shè)置 1測(cè)點(diǎn)布設(shè) （1）主要測(cè)點(diǎn)的布設(shè)： 測(cè)點(diǎn)的布設(shè)不宜過(guò)多“：但要保證觀測(cè)質(zhì)量。有條件時(shí)，同一測(cè)點(diǎn)可用不同的測(cè)試方法進(jìn)行校對(duì)，二般情況下，對(duì)主要測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能控制結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（應(yīng)變）和最大撓度（或位移）。幾種常用橋梁體系的主要測(cè)點(diǎn)布設(shè)如下。 簡(jiǎn)支梁橋：跨中撓度）支點(diǎn)沉降，跨中截面應(yīng)變、 連續(xù)梁橋：跨中撓度；支點(diǎn)沉降，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變。 懸臂梁橋：懸臂端部撓度、支點(diǎn)沉降，支點(diǎn)截面應(yīng)變。 拱橋：跨中，l

17、/4處撓度，拱頂l/4和拱腳截面應(yīng)變。 撓度觀測(cè)測(cè)點(diǎn)一般布置在橋中軸線位置。截商抗彎應(yīng)變測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在截面橫橋向應(yīng)力可能分布較大的部位，沿截面上、下緣布設(shè)，橫橋向測(cè)點(diǎn)設(shè)置一般不少于3處，以控制最大應(yīng)力的分布。 當(dāng)采用測(cè)點(diǎn)混凝土表面應(yīng)變的方法來(lái)確定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋承受的拉力時(shí)，考慮到混凝土表面已經(jīng)和可能產(chǎn)生的裂縫對(duì)觀測(cè)的影響，測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)合理進(jìn)行選擇，如鑿開(kāi)混凝土保護(hù)層直接在鋼筋上設(shè)置拉應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，則在試驗(yàn)完后必須修復(fù)保護(hù)層。 （2）其他測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 根據(jù)橋梁調(diào)查和檢算工作的深度，綜合考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁目前狀況等可適當(dāng)加設(shè)以下測(cè)點(diǎn)： 撓度沿橋長(zhǎng)或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植迹?應(yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?/p>

18、； 應(yīng)變沿截面高分布； 組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變； 墩臺(tái)的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角，連拱橋多個(gè)墩臺(tái)的水平位移； 剪切應(yīng)變； 其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變； 裂縫的監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)。 一般應(yīng)實(shí)測(cè)控制斷面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)，當(dāng)結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系構(gòu)件質(zhì)量較差、聯(lián)接較弱時(shí)則必須測(cè)定控制截面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)。簡(jiǎn)支梁跨中截面橫向應(yīng)力增大系數(shù)的測(cè)定，既可采用觀測(cè)跨中沿橋?qū)挿较驊?yīng)變變化的方法，也可采用觀測(cè)跨中沿橋?qū)挿较驌隙茸兓姆椒I(yè)進(jìn)行計(jì)算或用兩種方法互校。 對(duì)于剪切應(yīng)變測(cè)點(diǎn)一般采取設(shè)置應(yīng)變花的方法進(jìn)行觀測(cè)。為了方便，對(duì)于梁橋的剪應(yīng)力也可在截面中性軸處主應(yīng)力方向設(shè)置單一應(yīng)變測(cè)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行觀測(cè)。梁橋的實(shí)際最大剪應(yīng)力截面應(yīng)設(shè)置在支座

19、附近而不是支座上。 （3）溫度測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 選擇與大多數(shù)測(cè)點(diǎn)較接近的部位設(shè)置1-2處氣溫觀測(cè)點(diǎn)，此外可根據(jù)需要在橋梁主要測(cè)點(diǎn)部位設(shè)置一些構(gòu)件表面溫度觀測(cè)點(diǎn)。 第三節(jié) 靜載試驗(yàn)儀器設(shè)備 橋梁靜載試驗(yàn)時(shí)需測(cè)結(jié)構(gòu)的反力、應(yīng)變、位移、傾角、裂縫等物理量，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)膬x器進(jìn)行量測(cè)。常用的儀器有百分表、千分表、位移計(jì)、應(yīng)變儀、應(yīng)變計(jì)（應(yīng)變片）、精密水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、傾角儀、刻度放大鏡等。這些測(cè)試儀器按其工作原理可分為機(jī)械測(cè)試儀器、電測(cè)儀器、光測(cè)儀器等。機(jī)械式儀器具有安裝與便用方便、迅速、讀數(shù)可靠的優(yōu)點(diǎn)，但需要搭設(shè)觀腳手架，而且使用試驗(yàn)人員較多，觀測(cè)讀數(shù)費(fèi)時(shí)，不便于自動(dòng)記錄；電測(cè)儀表安裝調(diào)試比較麻煩，影響測(cè)試的

20、精度的因素也較多，但測(cè)試記錄儀，較方便，便于數(shù)據(jù)自動(dòng)采集記錄，操作安全。荷載試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)測(cè)試內(nèi)容和量測(cè)值的大小選擇儀器，試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)測(cè)試值進(jìn)行理論分析估計(jì)，選擇儀器的精度和量測(cè)范圍，同時(shí)滿足公路舊橋承載能力鑒定方法中對(duì)儀器精度和量測(cè)范圍的要求，本節(jié)介紹幾種常用的儀器設(shè)備。 一、機(jī)械式位移計(jì) 機(jī)械式位移計(jì)包括百分表、千分表及張線式位移和撓度計(jì)等；其構(gòu)造和工作原理基本相同，主要區(qū)別在于精度和量程不同。 百分表和千分表多功能義表、，與其它附屬裝置配套后可用于量測(cè)位移、應(yīng)變、力、傾角等。 1百分表的基本構(gòu)造 2使用方法 使用時(shí)，百分表裝在表座上（目前大都采用磁性表座），表架安裝在臨時(shí)專門搭設(shè)的支架上，支架

21、應(yīng)具有一定的剛度，并與被測(cè)結(jié)構(gòu)物分開(kāi)。 將測(cè)桿觸頭抵在測(cè)點(diǎn)上，借助彈簧的使用，使其接觸緊密。當(dāng)測(cè)點(diǎn)沿（或背向）測(cè)桿方向發(fā)生位移時(shí)，推動(dòng)（或放松）測(cè)桿，使測(cè)桿的平齒帶動(dòng)小齒輪、小齒輪又和它同軸的大齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，最后使指針齒輪和指針旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)一系列放大之后；便在表盤上指示出位移值。 3便用時(shí)應(yīng)汪意的事項(xiàng) （1）使用時(shí)，只能拿取外殼，不得任意推動(dòng)測(cè)桿，避免磨損機(jī)件，影響放大倍數(shù)。注意保護(hù)觸頭，觸頭上不得有傷痕。 （2）安裝時(shí)，要使測(cè)桿與欲測(cè)的位移的方向一致，或者與被測(cè)物體表面保持垂直。并注意位移的正反方向和大小，以便調(diào)節(jié)測(cè)桿，使百分表有適宜的測(cè)量范圍。 （3）百分表架要安設(shè)穩(wěn)妥，表架上各個(gè)螺絲要擰緊

22、，但當(dāng)頸夾住百分表的軸頸時(shí)，不可夾得過(guò)緊，否則會(huì)影響測(cè)桿移動(dòng)。 （4）百分表安裝好，可用鉛筆頭在表盤上輕輕敲擊，看指針擺動(dòng)情況。若指針不動(dòng)或繞某一固定值在小范圍內(nèi)左右擺動(dòng)，說(shuō)明安裝正常。 （5）百分表使用日久或經(jīng)過(guò)拆洗修理后，必須進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定可在專門的百分表、千分表校正儀上進(jìn)行。千分表與百分表使作方法完全相同。 4.用位移計(jì)測(cè)撓度與變位 用位移計(jì)測(cè)撓度或某點(diǎn)的位移時(shí)，要注意位移的相對(duì)性，位 哆計(jì)的定點(diǎn)（表殼）和動(dòng)點(diǎn)（測(cè)桿）必須分別和相對(duì)位移的兩點(diǎn)連 妾。 位移針可裝在各種表架上，通常用頸箍夾住羨的軸頸，也可用其他方式將表殼或軸頸固定在某一個(gè)定點(diǎn)，測(cè)吁可直接頂住試件測(cè)點(diǎn)。 應(yīng)用位移計(jì)量撓度與變

23、位時(shí)，應(yīng)注意下列問(wèn)題： （1）作為固定位移計(jì)的不動(dòng)點(diǎn)支架必須有足夠的剛性。采用磁性或萬(wàn)能百分表架時(shí)，表架連桿不可挑出大長(zhǎng)。因?yàn)槲灰浦瓬y(cè)桿頂住測(cè)點(diǎn)時(shí)，有一定的反力壓在連桿上，如果連桿或支架為柔性較大，就會(huì)在該壓力作用下產(chǎn)生變形。這樣，當(dāng)結(jié)構(gòu)變?胃叮潛砭筒歡蛺從巢懷霾獾愕惱嬲灰浦怠?（2）位移計(jì)測(cè)桿與所量測(cè)的位移方向完全一致。測(cè)點(diǎn)表面需經(jīng)一定處理，如在混凝土、木材等表面粘貼小塊玻璃片或金屬薄片等，以避免結(jié)構(gòu)變形后，由于測(cè)點(diǎn)垂直于百分表測(cè)桿方向的位移，而使位移計(jì)產(chǎn)生誤差。這種誤差有時(shí)會(huì)很大。如果上述方式還不足以消除誤差，則不應(yīng)將位移測(cè)桿直接頂住測(cè)點(diǎn)，而須采用其他方式。 （3）位移計(jì)使用前后要仔細(xì)檢查

24、測(cè)桿上下活動(dòng)是否靈活。由于灰塵落人或表架頸擰過(guò)緊等都會(huì)影響桿上下運(yùn)動(dòng)的靈活性。 5用位移計(jì)測(cè)應(yīng)變 應(yīng)變，就是結(jié)構(gòu)上某區(qū)段纖維長(zhǎng)度的相對(duì)變化（l/l）。應(yīng)變儀就是用來(lái)測(cè)定這個(gè)長(zhǎng)度變化的儀器。 采用特制的夾具將位移計(jì)安裝在結(jié)構(gòu)表面測(cè)定應(yīng)變，具有精度高、量程大的特點(diǎn)。當(dāng)應(yīng)變值變化范圍很大或需用大標(biāo)距測(cè)定應(yīng)變時(shí)，采用這種裝置是非常合適的。 固定位移計(jì)和頂桿的夾具，可用鋼、銅或鋁合金等制成，按照選定的標(biāo)距以粘貼或預(yù)埋的方式固定在結(jié)構(gòu)需量測(cè)應(yīng)變的部位上。 粘貼是最常用的固定方式。在混凝土結(jié)構(gòu)上貼夾具時(shí)，應(yīng)先將混凝土表面用砂輪打磨，除去泥灰再用細(xì)砂布略為磨光，用丙酮等擦凈夕隨后用膠粘劑將夾具按選定的標(biāo)距粘上

25、，待膠粘劑固化后，即可安裝位移計(jì)進(jìn)行量測(cè)。 位移計(jì)應(yīng)變量測(cè)裝置主要用于量測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸向應(yīng)變。常用的量測(cè)標(biāo)距對(duì)混凝土為10-20m，對(duì)磚石砌體則更大。 對(duì)受荷載后會(huì)發(fā)生曲率變化的構(gòu)件，不宜用位移計(jì)應(yīng)變量測(cè)裝置來(lái)測(cè)定其表面的應(yīng)變。因?yàn)槲灰朴?jì)測(cè)桿與構(gòu)件表面之間有一段距離，當(dāng)構(gòu)件發(fā)生曲率變化時(shí)，所測(cè)得的應(yīng)變有時(shí)是虛應(yīng)變（又稱視應(yīng)變），同時(shí)頂桿與位移計(jì)測(cè)桿接觸點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)影響量測(cè)。因此，僅當(dāng)構(gòu)件截面變形滿足平截面假定，且曲率變化很小時(shí)，才能從所測(cè)得的虛應(yīng)變值，推算出實(shí)際應(yīng)變。 二、手持式應(yīng)變儀 當(dāng)需要在現(xiàn)場(chǎng)較長(zhǎng)期連續(xù)地觀測(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變時(shí)，一般的應(yīng)變儀不適用，手持式應(yīng)變儀則比較適用。 此儀器的主要部分是千分表，它固定在一根金屬桿上，其測(cè)桿則自由地頂在另一金屬桿的突出部分上、兩金屬桿之間用兩片富有彈性的薄鋼片相連，因而能平行地相對(duì)移動(dòng)，每根金屬桿的一端帶有一個(gè)尖形插軸，兩插軸間的距離l即儀器的標(biāo)距。后二次讀數(shù)差即為結(jié)構(gòu)在區(qū)段l內(nèi)的變形l ，除以標(biāo)距l(xiāng)