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1、土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)Testing and Inspection for Civil Engineering Structure第9章 橋梁結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)與檢測(cè)Chapter 9 Bridge Structure Testing and Inspection目錄 Contents9.1 橋梁結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)(bridge static testing)2239.1.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(test schematic design)2231橋梁結(jié)構(gòu)的調(diào)查(bridge structure investigation)2232加載方案(loading scheme)2233測(cè)點(diǎn)布置(measuring p

2、oint layout)2274測(cè)試儀器的選擇(selection of instrumentation for measurement)2299.1.2 測(cè)試準(zhǔn)備(testing preparations)2291量測(cè)附屬設(shè)施(measuring annex setup)2292加載位置的確定(test location)2293儀器檢查與安裝(checking and assembling of instruments)2294加載物的稱重(weighting heavy loads)2305試驗(yàn)人員組織分工(test organization and task distribution)

3、2309.1.3 加載試驗(yàn)(loading test)2301試驗(yàn)演習(xí)(test maneuver)2302預(yù)加載(preload testing)2303加載試驗(yàn)(loading test)2304測(cè)讀與記錄(measurements and data acquisition)2315加載過程的觀察(observe loading process)2316裂縫觀測(cè)(crack detection and measurement)2317終止加載控制條件(conditions of terminat loading)2319.1.4 試驗(yàn)資料的整理(testing data interpret

4、ation)2311測(cè)試數(shù)據(jù)的修正(data correction)2312測(cè)點(diǎn)變形計(jì)算(calculating of deformation)2323校驗(yàn)系數(shù)和相對(duì)殘余變形的計(jì)算(calculating check index and relative residual deformation)2324力或位移影響線(influence curves of force and displacement)2335荷載橫向分布系數(shù)(transverse distribution coefficients)2336偏載系數(shù)(bias factor)2337裂縫發(fā)展?fàn)顩r(development of

5、 cracks)2339.1.5 數(shù)據(jù)整理與結(jié)構(gòu)性能評(píng)定(data interpretation and evaluation of structural properties)2349.2 橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)載試驗(yàn)(bridge dynamic testing)2359.2.1 試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(test schematic design)2351量測(cè)內(nèi)容(measuring scheme)2352加載方案(loading test scheme)2353量測(cè)方案(measuring scheme)2354動(dòng)載試驗(yàn)效率(efficiency of dynamic testing)2369.2.2 試

6、驗(yàn)準(zhǔn)備(test preparations)2369.2.3 加載試驗(yàn)(loading test)2361跑車試驗(yàn)(traffic testing)2362跳車試驗(yàn)(bumping testing)2363剎車試驗(yàn)(wheel-locked testing)2364環(huán)境試驗(yàn)(ambient vibration testing)2379.2.3數(shù)據(jù)整理(data interpretation)2371動(dòng)力試驗(yàn)荷載效率(dynamic load efficiency factor)2372活載沖擊系數(shù)(dynamic load magnification factor)2373強(qiáng)迫振動(dòng)下的動(dòng)力反應(yīng)

7、(dynamic response of forced vibration)2384結(jié)構(gòu)的自振特性(natural vibration properties)2385結(jié)構(gòu)的阻尼特性(damping properties)2399.2.4 試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定(test result evaluation)2409.2.5 試驗(yàn)報(bào)告(test report)2409.3 橋梁檢查與評(píng)估(bridge inspection and evaluation)2419.3.1 橋梁結(jié)構(gòu)檢查的分類(classification of bridge structure inspection)2411經(jīng)常檢查(ro

8、utine examination)2412定期檢查(regular examination)2419.3.2 橋梁檢查的方法(inspection and evaluation for bridge)2421調(diào)查橋梁概況(bridge survey)2422搜集和查閱橋梁的技術(shù)檔案(collecting related archives)2423對(duì)全橋做普遍觀測(cè)(bridge general survey)2429.3.3 橋梁承載力的分析與評(píng)估(analysis and evaluation of bridge bearing capacity)2461評(píng)估的依據(jù)(basis for in

9、spection)2462評(píng)估的要點(diǎn)(outline of evaluation)2463評(píng)估報(bào)告的主要內(nèi)容(evaluation report)248本章小結(jié)(summary)248思考題(problems)249第9章 橋梁結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)與檢測(cè)2219.1 概述(general)2249.1.1試驗(yàn)的目的和對(duì)象(purpose and objects of bridge test)2249.1.2試驗(yàn)的分類(classifications of testing)2241靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)(static testing and dynamic testing)2252基本荷載試驗(yàn)、重荷載試驗(yàn)和輕

10、荷載試驗(yàn)(basic load testing, heavy load testing and light load testing)2259.1.3 試驗(yàn)步驟(testing procedure)2259.2 橋梁結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)(bridge static testing)2259.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(test schematic design)2251初步調(diào)查(investigation before test)2252加載方案(test scheme)2263測(cè)點(diǎn)布置(measuring point layout)2304測(cè)試儀器的選擇(selection of instrumenta

11、tion for measurement)2319.2.2 加載及測(cè)試準(zhǔn)備(preparations for testing)2311量測(cè)裝置(measuring setup)2312加載位置(test location)2323儀器檢查與安裝(instruments checking and assembling)2324穩(wěn)定觀測(cè)(stable observation)2325加載物的稱重(weighting heavy loads)2326試驗(yàn)人員組織及分工(test organization and task distribution)2327其他準(zhǔn)備工作(other preparati

12、ons)2339.2.3 加載試驗(yàn)(load testing)2331試驗(yàn)演習(xí)(testing exercise)2332預(yù)加載(preloading)2333加載試驗(yàn)(load testing)2334儀表的測(cè)讀與記錄(measurements and data acquisition)2335加載過程的觀察(observe loading process)2336裂縫觀測(cè)(crack detection and measurement)2347終止加載控制條件(conditions to end loading)2349.2.4 試驗(yàn)資料的整理(testing data interpret

13、ation)2341測(cè)試數(shù)據(jù)的修正(data correction)2342各測(cè)點(diǎn)變位(撓度、位移、沉降)與應(yīng)變的計(jì)算(calculation of deformation and strain)2343主要測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)及相對(duì)殘余變形的計(jì)算(calculation of check indices and relative residual deformation)2354實(shí)測(cè)橋跨結(jié)構(gòu)控制截面的力或位移影響線(force and displacement influence line)2355荷載橫向分布系數(shù)(transverse distribution coefficients)2366

14、偏載系數(shù)(bias factor)2367理論計(jì)算對(duì)比(contrast theoretical arithmetic)2368裂縫發(fā)展?fàn)顩r(development of cracks)2369.2.5 靜力試驗(yàn)結(jié)果的分析與結(jié)構(gòu)性能評(píng)定(data interpretation and evaluation of structural properties)2369.3 橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)載試驗(yàn)(bridge dynamic testing)2379.3.1 試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(test schematic design)2371試驗(yàn)?zāi)康模╬urpose of bridge dynamic testing

15、)2372量測(cè)內(nèi)容(measuring scheme)2383加載方案(loading scheme)2384量測(cè)儀器(measuring setup)2385動(dòng)載試驗(yàn)效率(efficiency of dynamic testing)2399.3.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備(test preparations)2399.3.3 加載試驗(yàn)(load testing)2391跑車試驗(yàn)(running test)2392跳車試驗(yàn)(bumping test)2393剎車試驗(yàn)(braking test)2404環(huán)境試驗(yàn)(environmental vibration testing)2409.3.3動(dòng)力試驗(yàn)資料的整理

16、(data interpretation)2409.3.4 試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定分析(evaluation and interpretation of test results)2439.3.5 試驗(yàn)報(bào)告(test report)2439.4 成橋檢測(cè)實(shí)例(example of bridge testing)2449.4.1 靜載試驗(yàn)(static testing)2441試驗(yàn)?zāi)康模╰est purpose)2442量測(cè)項(xiàng)目(measuring items)2443測(cè)試斷面及測(cè)點(diǎn)布置(measurement profile and measurement point layout)2444試驗(yàn)荷載(

17、load of test)2445試驗(yàn)結(jié)果及分析(results and data interpretation)2459.4.2 動(dòng)載試驗(yàn)(dynamic testing)2481環(huán)境測(cè)試(environmental vibration testing)2482行車動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試(dynamic response testing)2483測(cè)試結(jié)果及分析(data interpretation)2499.4.3 檢測(cè)結(jié)論(inspection conclusions)2529.5橋梁檢測(cè)與評(píng)估(bridge inspection and evaluation)2529.5.1 檢查、檢測(cè)及其分類

18、(classification of inspection)2531橋梁檢查(bridge structural inspection)2532橋梁檢測(cè)(bridge inspection and evaluation)2539.5.2 檢測(cè)與評(píng)估的內(nèi)容(contents of inspection and evaluation)2541橋梁概況(bridge survey)2542搜集和熟悉橋梁的技術(shù)檔案(collecting related archives)2543對(duì)全橋做普遍觀察量測(cè)(bridge general survey)2544橋梁的靜動(dòng)載檢測(cè)(bridge static an

19、d dynamic testing)2579.5.3 檢測(cè)與評(píng)估的依據(jù)以及應(yīng)提交的成果(basis for inspection and achievements of inspection)2581檢測(cè)與評(píng)估的依據(jù)(basis for inspection)2582檢測(cè)評(píng)估應(yīng)提交的成果(achievements of inspection)259本章小結(jié)(summary)261思考題(problems)261橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)是對(duì)橋梁原型結(jié)構(gòu)或橋梁模型結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行的科學(xué)試驗(yàn)工作。橋梁原型試驗(yàn)也稱之為橋梁檢測(cè)。根據(jù)試驗(yàn)荷載作用的性質(zhì),橋梁結(jié)構(gòu)的荷載試驗(yàn)可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)。橋梁靜載試驗(yàn)是將

20、靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置,測(cè)試結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫等參量的試驗(yàn)項(xiàng)目,從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能及使用能力。動(dòng)載試驗(yàn)是利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng),測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型、動(dòng)力沖擊系數(shù)、行車響應(yīng)等參量的試驗(yàn)項(xiàng)目,從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度、行車性能。一般來說,下列情況下需進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的荷載試驗(yàn):(1)新建的大跨度橋梁,尤其采用新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝的橋梁結(jié)構(gòu)。(2)通過特種車輛的新、舊橋梁。需按實(shí)際輪位和軸重進(jìn)行模擬荷載或等效荷載試驗(yàn)。(3)修復(fù)、改建或加固的舊橋,為判斷其是否能承受預(yù)計(jì)的荷載,應(yīng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)。9.2 1 橋梁結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)(br

21、idge static testing)橋梁靜載試驗(yàn)是將靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置,測(cè)試結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫等參量的試驗(yàn)項(xiàng)目,從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能及使用能力。靜載試驗(yàn)是橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中最大量、最常見的基本試驗(yàn),本節(jié)主要從試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、加載及測(cè)試設(shè)備、加載試驗(yàn)和試驗(yàn)資料的整理進(jìn)行系統(tǒng)的闡述加載試驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。9.21.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(test schematic design)首先進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的考察、試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備。根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,具體考察試驗(yàn)的橋梁結(jié)構(gòu),研究有關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)的圖紙、文件、資料,進(jìn)行必要的理論分析和核算。研究試驗(yàn)過程中的荷

22、載計(jì)算,補(bǔ)充必要的材料力學(xué)性能試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地?cái)M訂出周密合理的試驗(yàn)方案。下面主要從橋梁結(jié)構(gòu)的初步調(diào)查、加載方案、觀測(cè)方案及測(cè)試儀器選擇等幾個(gè)方面來介紹試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。1初步調(diào)查橋梁結(jié)構(gòu)的調(diào)查(bridge structure investigation before test)橋梁結(jié)構(gòu)的調(diào)查主要包括收集設(shè)計(jì)與施工資料、實(shí)橋調(diào)查、橋址調(diào)查和驗(yàn)算分析。(1)收集設(shè)計(jì)與施工資料(2)實(shí)橋調(diào)查的主要內(nèi)容是:1) 查明結(jié)構(gòu)物的實(shí)際技術(shù)狀況:包括結(jié)構(gòu)的總體尺寸、桿件截面尺寸、各部分的高程、行車道路面的平整度、墩臺(tái)頂面標(biāo)高和平面位置、支座位置、和材料的實(shí)際物理力學(xué)性能等。2) 查明上下部結(jié)構(gòu)物的

23、裂縫、缺陷、損壞和鋼筋銹蝕狀況,并在試驗(yàn)過程中隨時(shí)注意觀察其變化,檢查支座有無銹蝕和損害狀況。3) 在加載試驗(yàn)過程中和試驗(yàn)結(jié)束后,也要對(duì)受加載影響較大的部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查。(3)橋址調(diào)查的內(nèi)容包括橋上和兩端線路技術(shù)情況,線路容許車速、橋下凈空、水深和通航情況、線路交通量、供電情況、可能選擇的加載方式、有無標(biāo)準(zhǔn)荷載車輛等。(4)檢查后的計(jì)算和分析如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的尺寸超過規(guī)定的誤差,或材料質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求,須應(yīng)按照結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況重新進(jìn)行靜、動(dòng)力分析。計(jì)算在試驗(yàn)荷載作用下檢測(cè)部位的變位和應(yīng)力驗(yàn)算在試驗(yàn)荷載作用下檢測(cè)部位的變形和應(yīng)力。2加載方案(loadingtest scheme)(1)控制

24、截面的確定在滿足鑒定橋梁承載能力的前提下,加載項(xiàng)目安排應(yīng)抓住重點(diǎn),不宜過多。一般情況下只做靜載試驗(yàn),必要時(shí)增作部分動(dòng)載試驗(yàn)項(xiàng)目。橋梁的靜載試驗(yàn)的控制截面主要有下面的15項(xiàng);有特殊要求時(shí)還應(yīng)包含第6項(xiàng)或其中部分內(nèi)容:1)最大正彎矩截面;2)最大負(fù)彎矩截面;3)最大偏載作用下結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)或橫向分布系數(shù);4)最大剪力截面;5)最大撓度、梁端轉(zhuǎn)角以及支座沉降;6)梁體裂縫檢查、制動(dòng)力、地基基礎(chǔ)的觀察等。靜載試驗(yàn)一般有12個(gè)主要內(nèi)力控制截面,此外根據(jù)橋梁具體情況可設(shè)置幾個(gè)附加內(nèi)力控制截面。一些主要橋型的內(nèi)力控制截面見表9.2.1。表9.2.1 主要橋型的內(nèi)力控制截面橋型主要控制截面附加控制截面簡(jiǎn)支梁跨

25、中撓度和截面應(yīng)力(或應(yīng)變),支點(diǎn)沉降??鐝剿姆贮c(diǎn)的撓度、支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。連續(xù)梁跨中撓度、跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)力(或應(yīng)變),支點(diǎn)截面轉(zhuǎn)角和支點(diǎn)沉降??鐝?/4處的撓度和截面應(yīng)力(或應(yīng)變),支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。懸臂梁(包括T型剛構(gòu)的懸臂部分)懸臂端的撓度、固端根部或支點(diǎn)截面的應(yīng)力和轉(zhuǎn)角,墩頂?shù)淖兾蛔冃危ㄋ脚c垂直位移、轉(zhuǎn)角),T型剛構(gòu)墩身控制截面的應(yīng)力。懸臂跨中撓度,牛腿部分局部應(yīng)力。拱橋跨中、跨徑1/4和3/8截面的撓度和應(yīng)力,拱腳截面的應(yīng)力,墩臺(tái)頂?shù)淖兾蛔冃魏娃D(zhuǎn)角??鐝?/8截面的撓度和應(yīng)力,拱上建筑控制截面的變位變形和應(yīng)力。剛架橋(包括框架、斜腿剛架和剛架拱式組合體系)跨中截面的撓度和應(yīng)力,結(jié)點(diǎn)附近

26、截面的應(yīng)力、變位變形和轉(zhuǎn)角,墩臺(tái)頂?shù)淖兾蛔冃魏娃D(zhuǎn)角。柱腳截面的應(yīng)力、變位變形和轉(zhuǎn)角。懸索結(jié)構(gòu)(包括斜拉橋和懸索橋)加勁梁的最大撓度、偏載扭轉(zhuǎn)變位變形和控制截面應(yīng)力、索塔頂部的水平位移和扭轉(zhuǎn)變位變形,塔柱底截面的應(yīng)力,鋼索(斜拉索、吊桿、主纜)拉力、錨錠的上拔位移。鋼索與梁連結(jié)部位的撓度。表9.2.1給出的各種橋梁體系的主要部位是檢驗(yàn)橋梁承載能力試驗(yàn)時(shí)必須觀察的部位。此外,對(duì)橋梁的較薄弱截面、損壞部位,比較薄弱的橋面結(jié)構(gòu)等,是否設(shè)置內(nèi)力控制截面及安排加載項(xiàng)目可根據(jù)橋梁調(diào)查和檢算情況決定。(2)加載時(shí)截面內(nèi)力的控制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。橋梁需要鑒定承載

27、能力的荷載有以下三種:汽車和人群(標(biāo)準(zhǔn)荷載);平板掛車或履帶車(標(biāo)準(zhǔn)荷載);需通行的重型車輛。分別計(jì)算以上幾種荷載對(duì)控制截面產(chǎn)生的最不利內(nèi)力,用產(chǎn)生最不利內(nèi)力較大的荷載作為靜載試驗(yàn)的控制荷載。因掛車或履帶車不計(jì)沖擊力,所以動(dòng)載試驗(yàn)以汽車荷載作為控制荷載。荷載試驗(yàn)會(huì)盡量采用與控制荷載相同的荷載,但由于客觀條件的限制,實(shí)際采用的試驗(yàn)荷載與控制荷載會(huì)有所不同,為保證試驗(yàn)效果,在選擇試驗(yàn)荷載大小和加載位置時(shí)采用靜載試驗(yàn)效率、動(dòng)載試驗(yàn)效率進(jìn)行控制。按結(jié)構(gòu)計(jì)算或檢測(cè)的控制截面的最不利工作條件布置荷載,使控制截面達(dá)到最大試驗(yàn)效率。2)靜載試驗(yàn)效率靜載試驗(yàn)效率定義為:試驗(yàn)荷載作用下被檢測(cè)部位的內(nèi)力(或變形的計(jì)

28、算值)與包括動(dòng)力擴(kuò)大效應(yīng)在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載作用下同一部位的內(nèi)力(或變形計(jì)算值)的比值。以表示荷載試驗(yàn)效率,則有: (9.2.1)式中 試驗(yàn)荷載作用下,被檢測(cè)部位的內(nèi)力或變形的計(jì)算值; 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載作用下,被檢測(cè)部位的內(nèi)力或變形的計(jì)算值;按規(guī)范采用的沖擊系數(shù),平板掛車、履帶車,重型車輛取用0。按荷載效率,荷載試驗(yàn)分為基本荷載試驗(yàn)()、重荷載試驗(yàn)(,其上限按具體結(jié)構(gòu)情況和所通行特型荷載來定)、輕荷載試驗(yàn)(),當(dāng)時(shí),試驗(yàn)誤差較大,不易充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的效應(yīng)和整體性。一般的靜載試驗(yàn),值可采用0.81.05。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,值可采用低限;當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作不充分,尤

29、其是缺乏橋梁計(jì)算資料時(shí),值應(yīng)采用高限。一般情況下值不宜小于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)效率來彌補(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)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,一般有可行式車輛加載和重物直接加載以下兩種加載方式:。1)可行式車輛加載可選用裝載重物的汽車或平板車,也可就近利

30、用施工機(jī)械車輛,選擇裝載的重物時(shí)要考慮車箱能否容納得下,裝載是否方便。裝載的重物應(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。當(dāng)試驗(yàn)所用的車輛規(guī)格不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載圖式時(shí),可根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)控制截面的內(nèi)力影響線,換算為等效的試驗(yàn)車輛荷載(包括動(dòng)力系數(shù)和人群荷載的影響)。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截面內(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,能按要求分布加載重力,并不使加載設(shè)避免備與橋梁結(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

31、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)溫度變化對(duì)測(cè)點(diǎn)的影響較大,因此宜于安排夜間進(jìn)行試驗(yàn),并應(yīng)嚴(yán)格避免加載系統(tǒng)參與結(jié)構(gòu)的作用。此外,在測(cè)定結(jié)構(gòu)影響線和影響面時(shí),可采用移動(dòng)方便的輕型集中荷載設(shè)備,如果橋下具備設(shè)置平衡重或錨桿的條件,可用液壓千斤頂加載。(4)加載輪位的確定試驗(yàn)荷載的輪位選擇,對(duì)鐵路橋梁而言,分單線加載、雙線一側(cè)加載、雙線兩側(cè)加載三種;對(duì)公路橋梁而言,既要考慮沿橋軸方向加載,也要考慮垂直于橋軸方向加載,見圖9.2.1??v向加載輪位要考慮橋跨的最大彎矩、撓度、剪力控制部位,橫向加載輪位分對(duì)稱和偏心兩種。某三跨連續(xù)梁橋靜載試驗(yàn)加載示意見圖9.2.2。圖9.2.1 常用輪位圖式結(jié)

32、構(gòu)的力和位移影響線,是檢查復(fù)雜結(jié)構(gòu)受載后的整體及局部工作性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。支座工作狀況及整體剛度的分布均會(huì)帶來實(shí)測(cè)影響線與計(jì)算值的差別。實(shí)測(cè)橋跨結(jié)構(gòu)控制截面的力或位移影響線的加載一般均采用縱向單排、橫向?qū)ΨQ布置的重車同步移動(dòng),荷載移動(dòng)的步長(zhǎng)依橋的長(zhǎng)度和對(duì)影響線的精度要求來定,一般不大于跨長(zhǎng)的1/81/10。(a)(c)(e)(f)(b)(d)圖9.2.2 三跨連續(xù)梁橋靜載試驗(yàn)加載示意圖 (單位:mm)(5)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)變和變位變形隨加載內(nèi)力增加的變化關(guān)系,對(duì)橋梁主要控制截面內(nèi)力的加載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行,而且一般安排在開始的幾個(gè)加載程序中執(zhí)行。附加控制截面一般只設(shè)置最大內(nèi)

33、力加載程序。1)分級(jí)控制的原則 當(dāng)加載分級(jí)較為方便時(shí),可按最大控制截面分為45級(jí)?;竞奢d(等于或接近設(shè)計(jì)荷載)一般分為4級(jí);超過基本荷載部分,其每級(jí)加載量比基本荷載的加載量減小一半。 當(dāng)使用載重車加載,車輛稱重有困難時(shí)也可分為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),車輛荷載逐輛緩緩駛?cè)腩A(yù)定加載位置。必要時(shí)可在加載車輛未到達(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)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。 根據(jù)具體條件決定分級(jí)加載的方法,最好

34、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)的方法車輛荷載加載分級(jí)宜逐漸增加加載車數(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,加載車宜分次裝卸重物。3)加卸載的時(shí)間選擇與控制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)間以晚10時(shí)至晨時(shí)至早6時(shí)近乎恒溫的條件下進(jìn)行為宜,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20min。(6)加載分級(jí)的計(jì)算根據(jù)各加載分級(jí),按彈性階段計(jì)算加載各

35、測(cè)點(diǎn)的理論計(jì)算變位變形(或應(yīng)變),以便對(duì)加載試驗(yàn)過程進(jìn)行分析和控制。計(jì)算采用的材料彈性模量,如已做材料試驗(yàn)則用實(shí)測(cè)值,否則可按規(guī)范選用。3測(cè)點(diǎn)布置(measuring point layout)(1)撓度測(cè)點(diǎn)的布設(shè)一般情況下,對(duì)撓度測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要求能夠測(cè)量結(jié)構(gòu)的豎向撓度、側(cè)向撓度和扭轉(zhuǎn)變形,應(yīng)能給出受檢跨及相鄰跨的撓曲線和最大撓度。每跨一般需布設(shè)35個(gè)測(cè)點(diǎn)。撓度測(cè)試結(jié)果應(yīng)考慮支點(diǎn)下沉修正,應(yīng)觀測(cè)支座下沉量、墩臺(tái)的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角、連拱橋多個(gè)墩臺(tái)的水平位移等。有時(shí)為了驗(yàn)證計(jì)算理論,要實(shí)測(cè)控制截面撓度的縱向和橫向影響線。對(duì)較寬的橋梁或偏載應(yīng)取上下游平均值或分析扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。(2)結(jié)構(gòu)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)

36、力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能測(cè)出內(nèi)力控制截面的豎向、橫向應(yīng)力分布狀態(tài)。對(duì)組合構(gòu)件應(yīng)測(cè)出組合構(gòu)件的結(jié)合面上下緣應(yīng)變。每個(gè)截面的豎向測(cè)點(diǎn)沿截面高度不少于5個(gè)測(cè)點(diǎn),包括上、下緣和截面突變處,應(yīng)能說明平截面假定是否成立。橫向截面抗彎應(yīng)變測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)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),橫橋向設(shè)置一般不少于3處,以控制最大應(yīng)力的分布,寬翼緣構(gòu)件應(yīng)能給出剪滯效應(yīng)的大小。對(duì)于箱形斷面,頂板和底板測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)“十”字應(yīng)變花,而腹板測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)45°應(yīng)變花,T形斷面下翼緣可用單向應(yīng)變片。對(duì)于公路鋼橋,如是鋼板梁結(jié)構(gòu)則應(yīng)全斷面布置測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)數(shù)量以能測(cè)出應(yīng)力分布為原則;鋼桁梁應(yīng)給出桿件軸向力和次應(yīng)力等。

37、此外,一般還應(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)接連接較弱時(shí)則必須測(cè)定控制斷面的橫向應(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▉磉M(jìn)行計(jì)算或用兩種方法互校。(3)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的布設(shè)對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)變測(cè)點(diǎn)可用長(zhǎng)標(biāo)距(5mm×150mm)應(yīng)變片構(gòu)成應(yīng)變花貼在混凝土表面,而對(duì)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),受拉區(qū)則應(yīng)測(cè)受拉鋼筋的拉應(yīng)變,可鑿開混凝土保護(hù)層直接在鋼筋上設(shè)置拉應(yīng)力測(cè)點(diǎn),但在試驗(yàn)完后必須修復(fù)保護(hù)層。當(dāng)采用測(cè)定混凝土表面應(yīng)變的方法來確定混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋承受的拉力

38、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,可用測(cè)定與鋼筋同高度的混凝土表面上一定間距的兩點(diǎn)間平均應(yīng)變,來確定鋼筋的拉應(yīng)力。選擇這兩點(diǎn)的位置時(shí),應(yīng)使其標(biāo)距大致等于裂縫的間距或裂縫間距的倍數(shù),可以根據(jù)結(jié)構(gòu)受力后如下三種情況進(jìn)行選擇:1)加載后預(yù)計(jì)混凝土不會(huì)產(chǎn)生裂縫情況下,可以任意選擇測(cè)定位置及標(biāo)距,但標(biāo)距不應(yīng)小于4倍混凝土最大粒徑。2)加載前未產(chǎn)生裂縫,加載后可能產(chǎn)生裂縫的情況時(shí),可按圖9.2.3的方法選擇相連的20cm、30cm兩個(gè)標(biāo)距。當(dāng)加載后產(chǎn)生裂縫時(shí)可分別選用20cm、30cm、或(2030)cm標(biāo)距的測(cè)點(diǎn)讀數(shù)來適應(yīng)裂縫間距。3)加載前已經(jīng)產(chǎn)生裂縫,為避免加載后產(chǎn)生新裂縫的影響

39、,可根據(jù)裂縫間距按圖9.2.4的方法選擇測(cè)點(diǎn)位置及標(biāo)距。為提高測(cè)試精度,也可增大標(biāo)距,跨越兩條以上的裂縫,但測(cè)點(diǎn)在裂縫間的相對(duì)位置仍應(yīng)不變。(4)剪切應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的布設(shè)圖9.2.3 無裂縫測(cè)點(diǎn)布置圖 圖9.2.4 有裂縫測(cè)點(diǎn)布置圖對(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)置在支座附近而不是支座上,具體設(shè)置位置如下:圖9.2.5 梁橋最大剪應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置從梁底支座中心起向跨中作與水平線成45°斜線,此斜線與截面中性軸高度線相交的交點(diǎn)即為梁橋最大剪應(yīng)力位置??稍谶@一點(diǎn)沿最大壓應(yīng)

40、力或最大拉應(yīng)力方向設(shè)置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)(見圖9.2.5),距支座最近的加載點(diǎn)則應(yīng)設(shè)置在45°斜線與橋面的交點(diǎn)上。(5)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12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)。4測(cè)試儀器的選擇(selection of instrumentation for measurement)靜載試驗(yàn)中量測(cè)應(yīng)變可采用機(jī)械式應(yīng)變儀、電阻應(yīng)變儀、鋼弦式應(yīng)變計(jì)等。量測(cè)位移或撓度可選用連通管、百分表、撓度計(jì),全站儀等;測(cè)量?jī)A角可選用水準(zhǔn)式傾角儀;測(cè)量裂縫可選用刻度放大鏡;量測(cè)索力可選用加速度傳感器、電荷放大器、智能信號(hào)采集處理和分析系統(tǒng),并配筆

41、記本電腦及采集程序等。量測(cè)儀表的精度要求,靜載測(cè)定時(shí)應(yīng)不大于預(yù)計(jì)量測(cè)值的5,動(dòng)載測(cè)定時(shí)應(yīng)不大于預(yù)計(jì)量測(cè)值的10。9.21.2 加載及測(cè)試準(zhǔn)備(testing preparations for testing)測(cè)試準(zhǔn)備工作是將試驗(yàn)方案所確定的加載、量測(cè)儀器設(shè)備安裝就位及其他試驗(yàn)所需的物質(zhì)、人力和技術(shù)準(zhǔn)備,不僅涉及面廣,而且工作量大。主要包括量測(cè)附屬設(shè)施、加載位置的確定、儀器檢查與安裝、加載物的稱重和試驗(yàn)人員的組織分工。此外,還包括加載試驗(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)荷載試驗(yàn)的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。1量測(cè)裝置量測(cè)附屬設(shè)施(measuring annex setup)(1

42、)搭設(shè)觀測(cè)腳手架腳手架的設(shè)置要因地制宜、就地取材,方便觀測(cè)儀表和保證安全,不影響儀表和測(cè)點(diǎn)的正常工作,不干擾測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施。當(dāng)橋下凈空較大,不便設(shè)置固定腳手架時(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)備使用前應(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于運(yùn)輸和存放。(2)設(shè)置測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施在安裝撓度、沉降、水平位移等測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)儀表時(shí),一般需要設(shè)置木樁、木樁架或其他支架等測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施。設(shè)置時(shí)既要滿足儀表安裝的需要,又使其不受結(jié)構(gòu)本身的變形、位移的影響;同時(shí)應(yīng)保證其穩(wěn)定、牢固,能承受試驗(yàn)時(shí)可能產(chǎn)生的車輛運(yùn)行、人行走動(dòng)等的干擾。晴天或多云天氣下進(jìn)行加

43、載試驗(yàn)時(shí),陽光直射下的應(yīng)變測(cè)點(diǎn),應(yīng)設(shè)置遮擋陽光的設(shè)備,以減小溫度變化造成的觀測(cè)誤差。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。2加載位置的確定(test location)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。如加載程序較少,可在每程序加載前臨時(shí)放樣;如加載程序較多,則應(yīng)預(yù)先放樣,且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載程序時(shí)的荷載位置。靜載試驗(yàn)荷載卸載的安放位置應(yīng)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臺(tái)后一定距離處。對(duì)于多孔橋,如有必要將荷載停放在橋孔上,一般應(yīng)停放

44、在距試驗(yàn)孔較遠(yuǎn)以不影響試驗(yàn)觀測(cè)為度。3儀器檢查與安裝(instruments checking and assembling of instruments)試驗(yàn)需用的所有儀表均應(yīng)在測(cè)試前進(jìn)行檢查,并按儀表本身的要求進(jìn)行標(biāo)定和必要的誤差修正,滿足測(cè)試精度要求,測(cè)量誤差應(yīng)不大于預(yù)計(jì)量程的5%,位移測(cè)量不大于10%,動(dòng)態(tài)位移不大于15。采用電阻應(yīng)變儀進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試時(shí),粘貼電阻片的人員要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度濕度等條件選擇貼片及防潮工藝,盡量選用與觀測(cè)應(yīng)變部位相同的材料制作溫度補(bǔ)償片。補(bǔ)償片應(yīng)盡量靠近應(yīng)變片設(shè)置。儀表、設(shè)備容易受到碰撞、擾動(dòng)的部位應(yīng)加保護(hù)設(shè)備,系保險(xiǎn)繩或設(shè)置醒目的標(biāo)志,以保證儀表正常工作。儀表安裝

45、工作一般應(yīng)在加載試驗(yàn)前完成,但亦不應(yīng)安裝過早,以免儀器受損和遺失。注意儀表安裝位置和方法的正確與否。安裝完畢應(yīng)由有測(cè)試經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行檢查,有時(shí)可利用過往車輛來觀察儀表工作是否正常。4穩(wěn)定觀測(cè)(stable observation)儀表安裝完畢后,一般在加載試驗(yàn)之前應(yīng)對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行一段時(shí)間的溫度穩(wěn)定觀測(cè)。中間可每隔l0min讀數(shù)一次,觀測(cè)時(shí)間應(yīng)盡量選擇與加載試驗(yàn)相同的氣候條件。54加載物的稱重(weighting heavy loads)加載車隊(duì)或等效重物,需先準(zhǔn)確稱量,稱量所用衡具應(yīng)在鑒定有效期內(nèi),其稱重誤差最大不得超過5。65試驗(yàn)人員組織及分工(test organization and ta

46、sk distribution)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)伍來承擔(dān),也可由熟悉這項(xiàng)工作的技術(shù)人員為骨干來組織試驗(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)在正式開始試驗(yàn)前進(jìn)行演練,以保證試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行。7其他準(zhǔn)備工作(other preparations)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)荷載試驗(yàn)的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。9.21.3 加載試驗(yàn)(loading testing)1試

47、驗(yàn)演習(xí)(testing maneuverexercise)在正式進(jìn)行試驗(yàn)前進(jìn)行一次演習(xí)是必要的,通過演習(xí),可使試驗(yàn)人員熟悉各自承擔(dān)的任務(wù),并借此檢查各種儀器設(shè)備是否安裝良好,以便必要時(shí)再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。2預(yù)加載(preloadingpreload testing)在正式試驗(yàn)之前,一般對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行23次預(yù)荷載,通過預(yù)加載使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常工作狀態(tài),消除結(jié)構(gòu)非彈性變形,尤其是混凝土橋跨結(jié)構(gòu)。若干次預(yù)荷載后,荷載位移關(guān)系趨于穩(wěn)定,呈較好線性。預(yù)荷載同時(shí)可以檢查全部測(cè)試設(shè)備工作是否正常,性能是否可靠;人員是否組織完善,操作是否熟練。預(yù)荷載值不大于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載和開裂荷載。一般分23級(jí)加至標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載或更小。預(yù)荷

48、載循環(huán)次數(shù),需根據(jù)結(jié)構(gòu)彈性工作的實(shí)際情況而定。若線性及回零很好,預(yù)載12次便可正式進(jìn)入試驗(yàn)。3加載試驗(yàn)(loading testing)加載前對(duì)各儀表進(jìn)行初讀數(shù)。應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的加載程序進(jìn)行加載,荷載大小、截面內(nèi)力大小都應(yīng)由小到大逐漸增加。首先將第一級(jí)荷載的加載車輛行駛到橋上指定的加載位置,車輛關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),等待變形穩(wěn)定后,即可讀一級(jí)荷載讀數(shù);然后進(jìn)行下一級(jí)荷載加載。加載和卸載的持續(xù)時(shí)間一般以結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定為原則,如果5min的變位變形增量小于量測(cè)儀器最小分辨值,或結(jié)構(gòu)最后5min的變位變形增量小于前一個(gè)5min變位變形增量的15%,均認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位變形達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)最后一級(jí)荷載加載完畢,荷載讀

49、數(shù)完成后,卸去橋梁上全部試驗(yàn)荷載,等待30min,再讀一次數(shù),作為殘余變形值。4儀表的測(cè)讀與記錄(measurements and data acquisition)儀表的測(cè)讀應(yīng)準(zhǔn)確、迅速,并進(jìn)行記錄,以便于資料的整理和計(jì)算。記錄者應(yīng)對(duì)所有測(cè)點(diǎn)量測(cè)值變化情況進(jìn)行檢查,看其變化是否符合規(guī)律,尤其應(yīng)著重檢查第一次加載時(shí)量測(cè)變化情況。對(duì)工作反常的測(cè)點(diǎn)應(yīng)檢查儀表安裝是否正確,并分析其他可能影響其正常工作的原因,及時(shí)排除故障。對(duì)加載試驗(yàn)的控制點(diǎn)應(yīng)隨時(shí)觀測(cè),隨時(shí)計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果報(bào)告試驗(yàn)指揮人員,如實(shí)測(cè)值超過計(jì)算值較多,則應(yīng)暫停加載,待查明原因再?zèng)Q定是否繼續(xù)加載。試驗(yàn)人員如發(fā)現(xiàn)其他測(cè)點(diǎn)的測(cè)值有較大的反常變化

50、也應(yīng)查找原因,并及時(shí)向試驗(yàn)指揮人員報(bào)告。當(dāng)采用記錄紙記錄動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)撓度或振動(dòng)時(shí),應(yīng)將被記錄的曲線調(diào)節(jié)至合適的幅度,使其既不超過記錄紙的范圍,又有適當(dāng)?shù)木取?加載過程的觀察(observe loading process)加載過程中應(yīng)指定人員隨時(shí)觀察觀測(cè)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)合是否有開裂錯(cuò)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(shí)墩臺(tái)是否發(fā)生搖晃現(xiàn)象等。如發(fā)生這些情況應(yīng)報(bào)告試驗(yàn)指揮人員,以,應(yīng)及時(shí)便采取相應(yīng)的措施。6裂縫觀測(cè)(crack detection and measurement)加載試驗(yàn)中

51、裂縫觀測(cè)重點(diǎn)應(yīng)放在結(jié)構(gòu)承受拉力較大部位及原有裂縫較長(zhǎng)、較寬的部位。在這些部位應(yīng)測(cè)量裂縫長(zhǎng)度、寬度、并在混凝土表面沿裂縫走向進(jìn)行描繪。加載過程中觀測(cè)裂縫長(zhǎng)度及寬度的變化情況,可直接在混凝土表面進(jìn)行描繪記錄,也可采用專門表格記錄。加載至最不利荷載及卸載后應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行全面檢查,尤其應(yīng)仔細(xì)檢查是否產(chǎn)生新的裂縫,并將最后檢查情況填入裂縫觀測(cè)記錄表,必要時(shí)可將裂縫發(fā)展情況繪制在裂縫展開圖上。7終止加載控制條件(conditions to of terminatend loadinging)發(fā)生下列情況之一應(yīng)中途終止加載:(1)控制測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)到或超過用彈性理論或按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時(shí);(2

52、)控制測(cè)點(diǎn)變位變形(或撓度)超過規(guī)范允許值時(shí);(3)由于加載,使結(jié)構(gòu)裂縫的長(zhǎng)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量增多,對(duì)結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時(shí);(4)拱橋加載時(shí)沿跨長(zhǎng)方向的實(shí)測(cè)撓度曲線分布規(guī)律與計(jì)算值相差過大或?qū)崪y(cè)撓度超過計(jì)算值過多時(shí);(5)發(fā)生其他損壞,影響橋梁承載能力或正常使用時(shí)。9.21.4 試驗(yàn)資料的整理(testing data interpretation)1測(cè)試數(shù)據(jù)的修正(data correction)(1)實(shí)測(cè)值修正根據(jù)各類儀表的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的修正,如機(jī)械式儀表的校正系數(shù)、電測(cè)儀表的率定系數(shù)、靈敏系數(shù),電阻應(yīng)變觀測(cè)的導(dǎo)線電阻影響等。當(dāng)這類因

53、素對(duì)測(cè)值的影響小于1時(shí)可不予修正。(2)溫度影響修正由于溫度影響修正比較困難,一般不進(jìn)行這項(xiàng)工作,而采取縮短加載時(shí)間、選擇溫度穩(wěn)定性好的時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)等辦法,以盡量減小溫度對(duì)測(cè)試精度的影響。(3)支點(diǎn)沉降影響的修正當(dāng)支點(diǎn)沉降量較大時(shí),應(yīng)修正其對(duì)撓度值的影響,修正量可按式9.2.2計(jì)算(見圖9.2.6): (9.2.2)式中 測(cè)點(diǎn)的支點(diǎn)沉降影響修正量;支點(diǎn)到支點(diǎn)的距離;撓度測(cè)點(diǎn)到支點(diǎn)的距離; 支點(diǎn)沉降量;支點(diǎn)沉降量。2各測(cè)點(diǎn)變位變形(撓度、位移、沉降)與應(yīng)變的計(jì)算(calculation calculating of deformation and strain)根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)作下列計(jì)算:總變位變形

54、(或總應(yīng)變)彈性變位變形(或彈性應(yīng)變)殘余變位變形(或殘余應(yīng)變)圖9.2.6 支點(diǎn)沉降修正式中 加載前測(cè)值;加載達(dá)到穩(wěn)定時(shí)測(cè)值;卸載后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)測(cè)值。3主要測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)及和相對(duì)殘余變形的計(jì)算(calculation calculating of check indices index and relative residual deformation)對(duì)加載試驗(yàn)的主要測(cè)點(diǎn)(即控制測(cè)點(diǎn)或加載試驗(yàn)頻率最大部位測(cè)點(diǎn))進(jìn)行如下計(jì)算:(1)校驗(yàn)系數(shù) (9.2.3)式中 試驗(yàn)荷載作用下量測(cè)的彈性變位變形(或應(yīng)變)值;試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算變位變形(或應(yīng)變)值。與的比較可用實(shí)測(cè)的橫截面平均值與計(jì)算值比較

55、,也可考慮荷載橫向不均勻分布而選用實(shí)測(cè)最大值與考慮橫向增大系數(shù)的計(jì)算值進(jìn)行比較。橫向增大系數(shù)最好采用實(shí)測(cè)值,如無實(shí)測(cè)值也可采用理論計(jì)算值。(2)相對(duì)殘余變位變形(或應(yīng)變)相對(duì)殘余變位變形(或應(yīng)變)按式9.2.4計(jì)算: (9.2.4)式中 相對(duì)殘余變位變形(或應(yīng)變)。4實(shí)測(cè)橋跨結(jié)構(gòu)控制截面的力或位移影響線(influence curves of force and displacement influence line)在移動(dòng)荷載下實(shí)測(cè)控制截面的應(yīng)變和位移,可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)力影響線和撓度曲線的縱坐標(biāo)。若控制截面為,步長(zhǎng)為,則影響線坐標(biāo)應(yīng)為,若實(shí)測(cè)結(jié)果為,其影響線坐標(biāo)為 (9.2.5)式中 移動(dòng)荷載總重,kN;為常數(shù)比例因子。如果所測(cè)內(nèi)力是彎矩,(其中為彈性模量,為截面抵抗矩);若為剪力(其中為剪切彈性模量,為抗扭慣性矩,為截面寬度,S為面積矩);若為撓度,則D1。在上述三種情況下,分別為移動(dòng)荷載作用下的彎曲應(yīng)變、剪應(yīng)變和撓度值。5荷載橫向分布系數(shù)(transverse distribution coefficients)通過實(shí)測(cè)橫向撓度影響線,利用變位互等定理,可以方便地得到某梁在某種加載下的橫向撓度分布,如各梁撓度值無關(guān),則第梁的橫向分布系數(shù)為: (9.2.6)并有來校核測(cè)試結(jié)果。6偏載系數(shù)(bias fact

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