懸索橋荷載試驗方案

1、 某懸索橋荷載試驗方案 長安大學某懸索橋荷載試驗方案1 概述1.1工程概況某懸索橋橋梁全寬19.0m。主橋采用單拱塔雙索面自錨式懸索橋，跨徑組合為45.5+45.5=91.0m主塔下接承臺，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺采用一字墻式橋臺，與路堤相接。主塔為橢圓形拱塔，主纜鞍座一下部分為變截面矩形鋼筋混凝土斷面，鞍座以上部分為鋼箱斷面，截面尺寸由根部3.135m（順橋向）×2.3m（橫橋向）漸變?yōu)樗?.4m（順橋向）×1.0m（橫橋向）。拱塔全高42.478m，橋面以上高34.584m。主塔橫橋向外輪廓線由橢圓曲線、直線段平順連接，橢圓曲線長軸為26.5m，短軸12.0m，直

2、線段長15.978m。本橋主梁為2×45.5m預應力鋼筋混你那天連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，單箱四室，橋梁中心線處梁高1.5m，頂面設置2%的雙向橫坡，截面頂面寬19m，箱梁頂、底板厚25cm，腹板厚40cm。每隔6m對應吊索處設置一道40cm厚的橫隔梁，吊桿錨固于主梁外側(cè)梁底。橋塔處設置一道200cm厚的橫隔梁，橋臺處設置一道280cm厚的端橫梁。主梁除在橋臺處設有豎向支承外，在橋塔處下支墩上也設置有豎向支承支座。1.2主要技術(shù)標準1、設計基準期：100年；2、道路等級：城市次干道級；3、設計行車速度：40km/h；4、設計荷載： 1）汽車荷載：公路級； 2）人群荷載：3.0KN/； 3）溫度變

3、化：-334； 4）抗震設防標準：抗震設防類別B類，抗震烈度6度；抗震設防措施等 級7度；基本地震動加速度峰值0.05g；5、 橋面寬度：（沿路線前進方向從左往右布置） 5.0m（人行道含欄桿）+9.0m（車行道）+ 5.0m（人行道含欄桿）=19m6、橋面橫坡：雙向2.0；7、橋面縱坡： 0.8、- 0.8；8、最高洪水位：按20年一遇洪水位進行設計。1.3結(jié)構(gòu)形式某懸索橋采用半漂浮體系，單拱塔雙索面自錨式懸索橋，如下圖所示：圖1.1 全橋結(jié)構(gòu)示意圖箱梁斷面示意圖如下所示圖1.2箱梁結(jié)構(gòu)斷面示意圖（單位cm）2 試驗目的與依據(jù)2.1 試驗目的試驗的主要目的有以下幾個方面：（1）檢驗設計、施工

4、質(zhì)量，確定工程的可靠性，為交（竣）工驗收提供技術(shù)依據(jù)；（2）驗證懸索橋結(jié)構(gòu)設計的合理性，為設計積累科學資料；（3）直接了解懸索橋結(jié)構(gòu)承載能力情況，以判斷實際承載能力，評價其在設計使用荷載下的工作性能；（4）通過動載試驗了解懸索橋結(jié)構(gòu)的固有振動特性以及在長期使用荷載階段的動載性能。（5）檢驗懸索橋主體結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，驗證結(jié)構(gòu)的可靠性，建立橋梁結(jié)構(gòu)的“指紋”檔案，為以后的運營、管養(yǎng)、檢測提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.2 試驗依據(jù)本次橋梁試驗主要依據(jù)以下技術(shù)文件和標準進行：1. 公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）2. 公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）3. 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋

5、涵設計規(guī)范（JTG D622004）4. 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）5. 公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準（GB/T 50283-1999）6. 公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程（JTG/T J21-2011）7. 大跨徑混凝土橋梁的測試方法（YC4-4/1982）8. 某懸索橋圖紙3試驗實施說明3.1試驗內(nèi)容現(xiàn)場試驗和內(nèi)業(yè)的分析計算主要有以下幾個方面：1實測橋梁控制斷面在靜載作用下的應變和撓度；2實測橋梁在動載作用下的動態(tài)參數(shù)；3檢查主梁是否出現(xiàn)新裂縫； 4分析計算橋梁結(jié)構(gòu)控制斷面的應變和撓度；5分析在靜、動力荷載作用下橋梁的整體工作性能；6通過計算和試驗數(shù)據(jù)的比較，

6、確定試驗橋梁的承載力剛度是否滿足要求。3.2試驗荷載根據(jù)公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程（JTGT J21-2011）中的建議，橋梁荷載試驗一般采用基本荷載。其中，靜力試驗荷載的效率系數(shù)的取值范圍為： (2-1)其中：荷載效率系數(shù)，=Sstat/(S×)；Sstat試驗荷載作用下檢測部位變位或力的計算值；S設計標準荷載作用下檢測部位變位或力的計算值（不計動力系數(shù)）；設計取用的沖擊系數(shù)值。為了保證試驗的有效性，必須使測試截面的試驗荷載的效率系數(shù)大于或等于0.95。即在實際加載過程中，為了減少試驗時間及簡化工況的目的，在保證主要檢驗項目荷載系數(shù)滿足要求的前提下，要適當減少或加大某些項目的荷載

7、效率系數(shù)，但荷載效率系數(shù)的增大必須保證結(jié)構(gòu)的安全。3.3試驗前準備正式加載前，應完成一下準備工作：(1) 現(xiàn)場考察以及試驗方案設計。(2) 搭設觀測腳手架。腳手架的搭設要保證安全，方便安裝、觀測儀表，不影響儀表的正常工作，不干擾測點附屬設施。(3) 靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排。靜載試驗前在橋面對應位置進行放樣，以便于加載試驗的順利進行。靜載試驗的卸載位置應預先安排，既要考慮加卸載方便，離加載位置近些，又要不影響試驗點的受力。(4) 儀器安裝與檢查。儀表、設備容易受到碰撞、擾動的部位應加保護設備，系保險繩或設置醒目標志。按儀表要求進行標定和必要的誤差修正，滿足測試精度要求。(5) 試

8、驗分工及其它準備工作。(6) 預加載。在正式試驗以前，對結(jié)構(gòu)進行23次預加載，以消除非彈性變形，使結(jié)構(gòu)進入正常工作狀態(tài)，荷載、位移關(guān)系趨于穩(wěn)定。預加載還可以檢查測試設備是否正常，性能是否可靠，人員是否組織完善，操作是否熟練。若結(jié)構(gòu)回零及線性很好，預加載12次便可進入正式試驗。3.4試驗過程所有加載試驗均按以下原則進行：(1) 為了加載安全和了解結(jié)構(gòu)應變、撓度隨加載大小的變化關(guān)系，對主要工況分2級施加荷載，分2級卸載。(2) 為了盡可能地減小加載試驗中結(jié)構(gòu)殘余變形的影響，靜載試驗加載和卸載到位后，關(guān)閉汽車發(fā)動機，持續(xù)一段時間。加載和卸載的持續(xù)時間一般以結(jié)構(gòu)變形達到穩(wěn)定為原則。如果5分鐘內(nèi)的測試增

9、量小于量測儀器的最小分辨率，或后5分鐘的增量小于前5分鐘增量的15%，可認為結(jié)構(gòu)達到相對穩(wěn)定。(3) 現(xiàn)場試驗中各工況，對重要測點數(shù)據(jù)與理論值現(xiàn)場進行分析比較。(4) 動載試驗相鄰試驗的間隔時間超過10分鐘。3.5安全控制措施需要采取一定的安全控制措施，才能保證試驗安全和成功。試驗荷載應分級施加，每級荷載施加后，應及時測讀數(shù)據(jù)并與相應計算值對比分析，確認結(jié)構(gòu)安全后再繼續(xù)加載。試驗過程中，工作人員隨時觀察結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的狀況，如有異常立刻通知指揮人員并停止試驗。當加載過程中發(fā)生下列情況之一時，立即終止加載：(1) 控制測點的撓度、應力實測值已明顯超過設計值。(2) 裂縫的長度、寬度急劇增加，新裂縫

10、大量出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)發(fā)出異常的響聲或已出現(xiàn)明顯的破損。(3) 發(fā)生其它影響橋梁正常使用和承載能力的損壞。吳家營大橋荷載試驗報告 長安大學4 主要試驗儀器與設備本次橋梁荷載試驗采用的主要試驗儀器與設備如表4-1所示：表4-1 主要檢測儀器及設備一覽表序號儀器設備名稱測試精度型號規(guī)格產(chǎn)地用途1靜載測試儀2.22DH3815（或7V08）中國、日本靜載數(shù)據(jù)采集2接線箱(及傳輸電纜)2.22DH3815（或7V08）中國、日本靜載數(shù)據(jù)傳輸3全站儀±1.5TC-2003瑞士幾何測量4棱鏡LEICA瑞士幾何測量5精密水準儀0.2mm中國撓度測量6數(shù)碼相機S5100日本損傷及現(xiàn)場資料記錄7發(fā)電機雅馬哈美

11、國發(fā)電5 靜載試驗5.1靜載試驗測點布置5.1.1撓度測點布置5.1.1.1主梁撓度測點撓度測點設在梁底端，采用百分表或精密水準儀觀測結(jié)構(gòu)豎向變位。根據(jù)主梁活載作用撓度包絡圖，確定某懸索橋的跨中、L/8、L/4、3L/8、塔腳截面處為撓度測試斷面如圖5.1所示，圖中標記處為撓度測點。圖5.1主梁撓度測點布置示意圖5.1.1.2主塔撓度測點主塔撓度測點布置在橋塔頂部，采用全站儀監(jiān)測，測點布置。5.1.2應變測點圖5.2 應變測試斷面測點布置示意圖5.1.2.1主梁應變測點根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點，主梁縱向應變測點為3個：跨中、L/8、3L/8，如圖5.2中的I-I，II-II，III-III斷面所示：圖

12、5.3主梁應變測試斷面測點布置示意圖5.1.2.2主塔應變測點主塔根部布置測點斷面一處，為IV-IV斷面（如圖5.2所示）,主塔根部斷面應變測點布置如5.4圖所示：圖5.4 主塔根部斷面應變測點布置示意圖5.1.3加載車輛根據(jù)本工程的設計荷載等級，按照等代荷載的方式進行加載。計算確定試驗荷載，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選擇滿足試驗的車輛和車重進行試驗加載。為了準確進行荷載試驗，試驗前進行了理論計算。本橋采用MIDAS/Civil程序進行了結(jié)構(gòu)靜力計算、活載效應計算及相應的加載效率的計算。表5.1 加載車輛技術(shù)參數(shù)與載重表車型中后軸距(cm)前中軸距(cm)后輪距(cm)前軸重(kN)中后軸重(kN)

13、總重(kN)重車13538518080160400圖5.4 試驗重車車型示意圖5.2試驗工況（1）跨中最大正彎矩工況，橫橋向為中載；（2）跨中最大正彎矩工況，橫橋向為偏載；（3）L/8最大正彎矩，橫橋向為中載；（4）L/8最大正彎矩，橫橋向為偏載；（5）主塔塔頂縱向最大水平變位，橫橋向為中載；（6）主塔塔頂縱向最大水平變位，橫橋向為偏載。以上各工況車輛縱向布置如圖5.5-10所示：圖5.5 跨中最大正彎矩工況（中載）圖5.6 跨中最大正彎矩工況（偏載）圖5.7 L/8最大正彎矩工況（中載）圖5.8 L/8最大正彎矩工況（偏載）圖5.9 塔頂位移最大工況（中載）圖5.10 塔頂位移最大工況（偏載

14、）5.3試驗觀測項目（1）應變觀測：在試驗過程中，對每一工況的每級加載應變進行數(shù)據(jù)采集，應變觀測應包括初應變、各工況對應的彈性應變、殘余應變等，并及時與理論計算結(jié)果進行對比分析。（2）撓度觀測：在試驗過程中，對每一工況的每級加載撓度進行數(shù)據(jù)采集，撓度觀測應包括初撓度、各工況對應的彈性撓度、殘余撓度等，并及時與理論計算結(jié)果進行對比分析。（3）裂縫觀測：在試驗加載過程中，采用人工巡查的方式檢查梁體的開裂情況，一旦梁體或主塔出現(xiàn)受力開裂現(xiàn)象，應立即停止試驗加載。5.4試驗荷載加載分級為了加載安全和了解結(jié)構(gòu)應變和變位隨試驗荷載增加的變化關(guān)系，對橋梁荷載試驗各主要工況的加載應分級進行，而且一般安排在開始

15、的幾個加載程序中執(zhí)行。附加工況一般只設置最大內(nèi)力加載程序。（l）分級控制的原則當加載分級較為方便時，可按最大控制截面內(nèi)力荷載工況均分為4一5級;當使用載重車加載時，車輛稱重有困難時也可分成為3級加載;當橋梁的調(diào)查和驗算工作不充分或橋況較差時，應盡量增多加載分級。如限于條件，加載分級較少時，應注意每級加載時，車輛荷載應逐輛駛?cè)腩A定加載位置必要時可在加載車輛未到達預定加載位置前分次對控制測點進行讀數(shù)監(jiān)控，以確保試驗安全;在安排加載分級時，應注意加載過程中其他截面內(nèi)力亦逐漸增加，且最大內(nèi)力不應超過控制荷載作用下的最不利內(nèi)力;根據(jù)具體條件決定分級加載的方法，最好每級加載后卸載，也可逐漸加載達到最大荷載

16、后逐漸卸載。（2）車輛荷載加載分級的方法逐漸增加加載車輛數(shù)，先上輕車后上重車，加載車位于內(nèi)力影響線的不同位置，加載車分次裝載重物，以上各法亦可綜合采用，以方便加載分級實施。（3）加卸載的時間選擇為了減少溫度變化對試驗造成的影響，加載試驗時間以22:00一6:00為宜，尤其是采用重物直接加載，加卸載周期比較長的情況下只能在夜間進行試驗。對于采用車輛等加卸載迅速的方式，如夜間試驗照明等有困難時亦可安排在白天進行試驗但在晴天或者多云的天氣下進行加載試驗時，每一加載周期所花費的時間不宜超過 20min。（4）加載分級的計算根據(jù)各荷載工況的加載分級，按彈性階段計算結(jié)構(gòu)各測點在不同荷載等級下的理論計算變位

17、(或應變)，以便對加載試驗過程進行分析和控制。計算采用的材料彈性模量，如己做材料試驗的用實測值，未做材料試驗的可按規(guī)范規(guī)定取值。為了獲取結(jié)構(gòu)試驗荷載與變位的相關(guān)曲線，以及防止結(jié)構(gòu)意外損傷，試驗加載采用分級加載的方式，共分4級加載，1級卸載。每次加載或卸載要求在前一荷載階段內(nèi)結(jié)構(gòu)變位相對穩(wěn)定后，才能進入下一個荷載階段。一般是選定一個敏感的測點在加載后進行觀測，達到穩(wěn)定后方可進入下一級加載。5.5試驗的關(guān)鍵控制措施及試驗注意事項5.5.1加載實施及控制措施 （1）加載程序加載應在試驗指揮人員指揮下嚴格按試驗方案中擬定的加載程序進行：釆用重物加載 時,按份載分級逐級施加，毎級荷載堆放位置準確、整齊穩(wěn)

18、定。荷載施加完畢后，逐級卸載。采用車輛加載時，先由零載加至第一級荷載，卸載至零載；再由零載加至第二級荷載，卸至零載立至所有荷載施加完畢（有時為了確保試驗結(jié)果準確無誤，每一級荷載車復施加1-2次）。每一級荷載施加次序為縱向先施加重車,后施加前后標準車;橫向先施加橋中心的車輛, 后施加外側(cè)的車輛。為了確保安全，每個工況的試驗采用分級加載的措施，具體作法是：將全部荷載分為四級，逐級增加，每級加載時車輛緩緩駛?cè)腩A定加載位置，測取當時的撓度和應變值并立即與計算值作比較，經(jīng)分析確信結(jié)構(gòu)仍處于彈性工作階段后，再增加下一級荷載，逐級加載達到最大荷載后再逐級卸載。（2）加載穩(wěn)定時間控制為控制加卸載穩(wěn)定時間，應選

19、擇一個控制觀測點（如簡支梁的跨中撓度或應變測點），在每級加載（或卸載）后立即測讀一次，計算其與加載前（或卸載前）測讀值之差值然后每隔2main測讀一次,計算2main前后讀數(shù)的差值，并按下式計算相對讀數(shù)差值：當m值小于或小于足測儀器的最小分辨值時，即汄為結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，可進行各觀測點讀數(shù)。但當進行主要控制截面最大內(nèi)力荷載工況加載程序時，荷載在橋上穩(wěn)定時間應不少于5main，對尚未投人營運的新橋應適當延長加載穩(wěn)定時間。在試驗過程中，為減少混凝土流變特性對測讀結(jié)果的影響，各工況荷載到位后，關(guān)閉汽車發(fā)動機，持續(xù)10分鐘以上，待結(jié)構(gòu)變形完全穩(wěn)定后再測取數(shù)據(jù)。每次卸載后再測取一次數(shù)據(jù)，以計入殘余應變的影響

20、。每次卸載后至下一次加載的間隔時間均不少于10分鐘。（3）加載溫度控制為了減小溫度變化對靜載試驗測試結(jié)果的影響，靜載試驗原則上選擇在氣溫變化不大于2和結(jié)構(gòu)溫度趨于穩(wěn)定的時間段內(nèi)進行。根據(jù)我方以往的測試經(jīng)驗，靜載試驗在22:00至次日6:00進行（該時段溫度較為恒定，且試驗對交通的影響較?。?。（4）加載過程的觀察加載試驗過程中應對結(jié)構(gòu)控制點位移（或應變）、結(jié)構(gòu)整體行為和薄弱部位破損實行監(jiān)控，并將結(jié)果隨時匯報給指揮人員作為控制加載的依據(jù)。隨時將控制點實測位移與計算結(jié)果比較，如實測值超過計算值較多，則應暫停加載，待査明原因再決定是否繼續(xù)加載。試驗人員如 發(fā)現(xiàn)其他測點的測值有較大的反常變化也應査找原因

21、，并及時向試驗指揮人員報告。加載過 程中應指定人員隨吋觀察結(jié)構(gòu)各部位可能產(chǎn)生的新裂縫，注意觀察構(gòu)件薄弱部位是否有開裂、 破損，組合構(gòu)件的結(jié)合面是否冇幵裂錯位，支座附近混凝土是否開裂，橫隔板的接頭是否拉裂， 結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生不正常的響聲，加載時墩臺是否發(fā)生搖晃現(xiàn)象等等。如發(fā)生這些情況，應報告試 驗指揮人員，以便采取相應的措施。 5.5.2加載加安全監(jiān)測加載應嚴格按設計的加載程序進行，荷載的大小和截面內(nèi)力都應從小到大逐漸增加，并隨時做好停止加載或卸載的準備。加載試驗過程中，要及時分析控制測點的變位或應變，隨時觀察結(jié)構(gòu)薄弱部位開裂等狀況一旦發(fā)現(xiàn)下列情況，應立即終止加載試驗。發(fā)生下列情況應中途終止加載：（

22、1）控制測點應力值已達到或超過用彈性理論按規(guī)范安全條件反算的控制應力位時；（2）控制測點變位(或撓度)超過規(guī)范允許值吋；（3）由于加載使結(jié)構(gòu)裂縫的長度、寬度急劇增加,新裂縫大量出現(xiàn),縫寬超過允許值的裂縫 大景增多，對結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時；（4）發(fā)生其他損壞，影響橋梁承載能力或正常使用時。試驗荷載加載控制分析是一項相當嚴肅的重要工作，試驗人員務必認真對待，仔細觀測并對比分析5.5.3試驗注意事項（1）參與試驗的全體人員要有高度責任感，在試驗中認真負責，保證試驗的順利實施，保證試驗數(shù)據(jù)的準確性。（2）試驗的各項工作均要聽從總指揮的指令，令行禁止，以保證試驗各個步驟的協(xié)調(diào)、有序、統(tǒng)一。（3）

23、車輛調(diào)度組向加載車司機申明：嚴禁在橋上掉頭，嚴禁刮擦兩側(cè)護欄。（4）在試驗中要注意安全，不得擅自行事。尤其是塔頂測量人員更要注意，以避免不必要的事故。(5)全體人員要注意保護橋梁結(jié)構(gòu)及附屬設施，不得隨意破壞、挪位。(6)試驗結(jié)束后，認真清理試驗現(xiàn)場，打掃垃圾。(7）車況必須良好，進入試驗場地前車輛應進行全面檢查，試驗過程不能因為車況原因而中斷；(8）應有相應的預備車輛，預備車輛需在半小時內(nèi)頂替有故障的車輛，故障車輛必及時移走，即需有拖車保障；(9）車隊經(jīng)理應參加試驗領(lǐng)導小組工作會議，車隊隊長（2人以上）應參加車輛調(diào)度工作；(10）車隊領(lǐng)導應熟悉試驗加載的全過程；(11）駕駛員應進行試驗前的培訓

24、，駕駛員必須清楚何種工況車輛所在位置，如何進橋，如何出橋等；（12）車輛應根據(jù)要求進行編號；（13）試驗車輛在指定時間準時進入指定的停車場地，并及時調(diào)整車頭方向；（14）加載單位應根據(jù)試驗單位提供的加載平面圖提出車輛停放方案及車輛行駛路線方案；（15）車輛在橋梁上不能調(diào)頭，不能碰撞橋面構(gòu)造物；（16）嚴禁車輛漏油，并有相應的防漏油措施；（17）加載車不能兩輛同時并行，橋上車速小于10公里/小時，車間距不小于20米；（18）車輛在橋頭停車時應留出一條行車道；（19）夜間連續(xù)作業(yè)，應注意安全，注意勞保。5.6終止加載條件發(fā)生下列情況應立即停止加載并查找原因，在確保結(jié)構(gòu)及人員安全的情況下方可繼續(xù)試驗

25、：（1）控制測點實測應力、變位（或撓度）已達到或超過試驗荷載計算的控制應力、撓度值時；（2）結(jié)構(gòu)裂縫的長度或縫寬急劇增加，或新裂縫大量出現(xiàn)，或縫寬超過允許值的裂縫大量增多時；（3）發(fā)生其他影響橋梁承載能力或正常使用的損壞時。5.7試驗過程（1）準備過程試驗前對橋跨結(jié)構(gòu)進行全面檢查，在正式加載試驗之前完成了如下準備工作：試驗前，按照試驗方案的要求，對試驗荷載車輛裝載過磅，記錄荷載車輛的原始數(shù)據(jù)（包括：輪距、軸距尺寸，前軸、中軸+后軸的重量）以便計算分析使用。清理橋面，標計各工況加載截面及荷載車停放位置。按檢測方案的布置方式，對應變和撓度測點進行放樣、劃線；粘貼應變片時應先對各測點位置實施打磨找平

26、并清洗干凈，再進行應變片粘貼，并與應變導線以焊接形式連接，使用萬用表量測，保證應變系統(tǒng)良好后，再做防潮處理。為消除測試過程中大氣溫度變化帶來的影響，每一斷面處于同一溫度場處，均布設溫度補償片。同時布設撓度測點。進行各類傳感器與測試儀器的導線連接工作，后開機調(diào)試。檢查各個應變片及機電百分表，確保處于良好的工作狀態(tài)。進行預加載，進一步檢查應變片、機電百分表及精密水準儀處于正常工作狀態(tài)，一切無誤后，方按試驗工況進行荷載試驗。（2）荷載試驗各工況均依次加載，按每車道試驗車輛遞增加載，穩(wěn)定時間510min，以儀器實時監(jiān)控讀數(shù)穩(wěn)定為準。對每一工況的每一次加載，荷載車輛加載到位后，隨即關(guān)閉發(fā)動機并持續(xù)510

27、min，待數(shù)據(jù)完全穩(wěn)定后進行采集打印記錄。為使結(jié)構(gòu)恢復彈性變形，卸載后510min再進行重復加載，減小塑性殘余變形影響?，F(xiàn)場試驗中各工況保證有兩次平行試驗，即重復兩次試驗，在試驗中對重要測點數(shù)據(jù)監(jiān)測并及時與理論值進行對比分析，發(fā)現(xiàn)異常即時處理，保證結(jié)構(gòu)安全。（3）實時監(jiān)控在整個靜力加載過程中，全程監(jiān)控控制截面最大應變（應力）和撓度。試驗過程中未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常，確保了加載試驗安全。5.8試驗結(jié)果及分析（1）試驗數(shù)據(jù)分析試驗荷載效應理論值采用橋梁結(jié)構(gòu)分析專用程序Midas/Civil 201計算得到。（2）試驗結(jié)果靜載試驗結(jié)果包括試驗工況下各測點應變值和撓度值。5.8.1撓度各工況試驗荷載作用下各撓

28、度測點的撓度實測值與計算值見表5-2表5-7所示。表5-2 測撓度與計算實值對照表工況測點編號計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)11-12-12-23-13-24-14-25-1塔頂表5-3測撓度與計算實值對照表工況測點編號計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)21-12-12-23-13-24-14-25-1塔頂表5-4 測撓度與計算實值對照表工況測點編號計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)31-12-12-23-13-24-14-25-1塔頂表5-5 實測撓度與計算值對照表工況測點編號計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)41-12-12-23-13-24-14-25-1塔頂

29、表5-6 實測撓度與計算值對照表工況測點編號計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)51-12-12-23-13-24-14-25-1塔頂表5-7 實測撓度與計算值對照表工況測點編號計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)61-12-12-23-13-24-14-25-1塔頂5.8.2應變在試驗荷載作用下各個工況相應控制截面應變（)實測值與理論計算值如表5-8表5-13所示。其中應變以受拉為正，受壓為負。表5-8 實測應變值與理論計算值對照表工況測點編號理論計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)11-11-21-31-41-51-61-72-12-22-32-42-52-62-73-13-2

30、3-33-43-53-63-7T-1T-2T-3T-4表5-9實測應變值與理論計算值對照表工況測點編號理論計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)21-11-21-31-41-51-61-72-12-22-32-42-52-62-73-13-23-33-43-53-63-7T-1T-2T-3T-4表5-10 實測應變值與理論計算值對照表工況測點編號理論計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)31-11-21-31-41-51-61-72-12-22-32-42-52-62-73-13-23-33-43-53-63-7T-1T-2T-3T-4表5-11 實測應變值與理論計算值對照表工況測點編號理

31、論計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)41-11-21-31-41-51-61-72-12-22-32-42-52-62-73-13-23-33-43-53-63-7T-1T-2T-3T-4表5-12 實測應變值與理論計算值對照表工況測點編號理論計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)51-11-21-31-41-51-61-72-12-22-32-42-52-62-73-13-23-33-43-53-63-7T-1T-2T-3T-4表5-13 實測應變值與理論計算值對照表工況測點編號理論計算值 （mm）實測值 （mm）校驗系數(shù)61-11-21-31-41-51-61-72-12-22-3

32、2-42-52-62-73-13-23-33-43-53-63-7T-1T-2T-3T-45.9靜載試驗小結(jié)6動載試驗橋梁結(jié)構(gòu)在移動車輛荷載作用下會產(chǎn)生振動、沖擊等動力反應，此時橋梁各部位除產(chǎn)生靜態(tài)應變和靜態(tài)變形外，還產(chǎn)生動態(tài)應變和動態(tài)變形。6.1 動載試驗概述 橋梁結(jié)構(gòu)的動載試驗是利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，測試橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數(shù)、動力響應等參量的試驗項目，從宏觀上判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度、運營性能。橋梁結(jié)構(gòu)的動載試驗與靜載試驗雖然在試驗目的、測試內(nèi)容等方面有所不同，但對于全面分析掌握橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能是同等重要的。動載試驗之所以對公路和橋梁設計非常重要，是

33、因為它是影響公路和橋梁使用壽命的主要因素之一。當車輛通過公路橋時，車輛軸載對橋梁的作用隨時間變化，即為動荷載。動載對路面產(chǎn)生附加的動壓力和動應變，盡管其作用機理還不是十分清楚，但它會加速路面的損壞，因此研究動荷載對橋梁設計和維護都有很重要的意義。橋梁結(jié)構(gòu)在移動車輛荷載作用下會產(chǎn)生振動、沖擊等動力反應，此時橋梁各部位除產(chǎn)生靜態(tài)應力和靜態(tài)變形外，還產(chǎn)生動態(tài)應力和動態(tài)變形。本次動載試驗同時測量應力和撓度最大動態(tài)增量。6.2結(jié)構(gòu)動力理論分析橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性，如結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼系數(shù)和振型等，它們只與結(jié)構(gòu)的固有性質(zhì)有關(guān)，如結(jié)構(gòu)的組成形式、剛度、質(zhì)量分布、支撐情況和材料性質(zhì)等，而與荷載和其他性質(zhì)無關(guān)。

34、結(jié)構(gòu)的動力特性是結(jié)構(gòu)的基本特性，是進行結(jié)構(gòu)分析所必需的參數(shù)。另一方面，橋梁結(jié)構(gòu)在實際的動荷載作用下，結(jié)構(gòu)各部位的動力響應，如振幅、應力、位移、加速度以及反映結(jié)構(gòu)整體動力作用的沖擊系數(shù)等，不僅反映了橋梁結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的受力狀態(tài)，也反映了動力作用對駕駛員、乘客舒適性的影響。橋梁結(jié)構(gòu)的動載試驗，就是要從大量的實測數(shù)據(jù)信號中，揭示橋梁結(jié)構(gòu)振動的內(nèi)在規(guī)律，綜合評價橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能。在動載試驗中，可獲取大量橋梁結(jié)構(gòu)振動系統(tǒng)的各種振動量，如位移、應力、加速度等的時間歷程曲線。由于實際橋梁結(jié)構(gòu)的振動往往很復雜，一般都是隨機的，直接根據(jù)這樣的信號或數(shù)據(jù)來分析判斷結(jié)構(gòu)振動的性質(zhì)和規(guī)律是困難的，一般需對實測振

35、動波形進行分析與處理，以便對結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能做進一步分析。常用的分析處理方法可以分為時域分析和頻域分析兩種。時域分析是直接對時程曲線進行分析，可以得出諸如振幅、阻尼比、振型、沖擊系數(shù)等參數(shù)。頻域分析是把時域信號通過傅立葉變換的數(shù)學處理變換為頻域信號，揭示信號的頻率成分和振動系統(tǒng)的傳遞特性，以得到振動能量按頻率的分布情況，從而確定結(jié)構(gòu)的頻率和頻率分布特性。得出這些振動參量后，就可以根據(jù)有關(guān)指標綜合評價橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能。在時域分析中，橋梁結(jié)構(gòu)的一些動力參數(shù)可以直接在相應的時程曲線上得出。例如，可以在加速度時程曲線上得出各測點加速度振幅，在位移時程曲線上將最大動撓度減去最大靜撓度即可得出位移振幅，通過比較各測點的振幅、相位就可得出振形。而另外一些參數(shù)如結(jié)構(gòu)阻尼特性、沖擊系數(shù)則需要對時程曲線進行一些分析處理。結(jié)構(gòu)的振型是結(jié)構(gòu)相應于各階固有頻率的振動形式，一個振動系統(tǒng)振型的數(shù)目與其自由度數(shù)目相等，橋梁結(jié)構(gòu)是一個具有連續(xù)分布質(zhì)量的體系，也就是說，是一個無限多自由度體系。因此，其固有頻率及相應的振型也有無數(shù)多個。但是對于一般的橋梁結(jié)構(gòu)，第一固有頻率對結(jié)構(gòu)的動力分析才是重要的，對于較復雜的動力學問題、也僅需前面幾個固有頻率。汽車的沖擊系數(shù)是汽車過橋時對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向動力效應的增大系數(shù)。在動載荷載作用下，橋梁結(jié)