長興港橋荷載試驗方案

1、104 國道長興段長興港大橋維修加固工程荷載試驗方案長 安 大 學湖州正通交通工程試驗檢測有限公司二零一三年一月目目 錄錄一試驗橋概述一試驗橋概述.3二橋梁檢查、試驗內(nèi)容二橋梁檢查、試驗內(nèi)容.3三橋梁荷載試驗依據(jù)及準則三橋梁荷載試驗依據(jù)及準則 .4四橋梁外觀病害檢查四橋梁外觀病害檢查.4五橋梁荷載試驗五橋梁荷載試驗.6（一）靜載試驗.6（二）動載試驗.12（三）科研內(nèi)容：橋梁損傷識別測試.16六試驗準備與配合六試驗準備與配合 .17（一）委托方需配合的方面 .17（二）試驗所需的儀器設(shè)備及材料 .17（三）試驗人員安排：.18（四）項目參加人員表.20七緊急情況處理預案七緊急情況處理預案.21

2、八荷載試驗用表八荷載試驗用表.24九附圖九附圖.28 長興港橋荷載試驗方案3長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司一試驗橋概述一試驗橋概述長興港大橋是 104 國道長興段過境工程的一部分，樁號為 K0+725.13K1+150.87，全橋總長為 425.74 米。本次試驗橋梁為主橋系桿拱橋，橋梁全長為 52 米，全寬為2（12+3.35）米。設(shè)計荷載為汽車-20，掛車-100，人群荷載 3.5KN/m2。主橋為預應(yīng)力混凝土系桿拱結(jié)構(gòu)，采用剛性系桿剛性拱，計算跨徑 L=50.4m，拱軸線為二次拋物線，矢跨比 1/4.5，矢高 11.2 米。拱肋采用等截

3、面，拱肋高 1.3 米，寬 0.8 米。系桿采用矩形斷面，系桿高 1.7 米，寬 0.9 米；每片拱架設(shè)間距 4.2m 的吊桿 11 根，吊桿采用 GJ-15-25 鋼絞線。橫梁高度為 1.0181.547m，橋面 2%橫坡通過橫梁高度變化調(diào)整。風撐采用兩段加掖的矩形截面，跨中斷面為 5070cm。拱肋、風撐為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，系桿，吊桿和橫梁均為預應(yīng)力結(jié)構(gòu)。鋪裝層采用 13cm 防水混凝土。支座采用 GPZ5000系列。主橋立面圖如圖 1-1 所示，主橋橫斷面圖如圖 1-2 本次荷載試驗對主橋進行靜載試驗和動載試驗。52支座中心線支座中心線圖 1-1 主橋立面布置圖（單位：m）二橋梁檢查、試驗

4、內(nèi)容二橋梁檢查、試驗內(nèi)容根據(jù)委托方提供的橋梁資料，確定本橋的荷載試驗主要內(nèi)容如下：1、通過橋梁外觀質(zhì)量、病害調(diào)查檢評長興港橋的綜合外觀質(zhì)量；2、通過測定橋跨結(jié)構(gòu)在靜荷載作用下控制截面應(yīng)力和變形，并與理論應(yīng)力和變形值比較，以檢評長興港橋的實際承載能力和剛度；3、通過動載試驗測定橋跨結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼比等動力參數(shù)，以此評價實際橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能；4、根據(jù)外觀質(zhì)量檢查和試驗結(jié)果，對照公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范 （JTG H11-2004）和 長興港橋荷載試驗方案4長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司省公路管理局浙公路2005115 號文件有關(guān)檢測內(nèi)容要求，對橋作

5、出綜合技術(shù)評價。各工作內(nèi)容目的如下：1、通過對試驗橋的外觀質(zhì)量檢查，了解橋梁目前外觀存在的病害狀況，以便按照公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTG H11-2004 對大橋進行綜合打分評定，其目的是對橋梁結(jié)構(gòu)的外觀損壞狀況，有一個初步和基本的了解，并根據(jù)橋梁損壞狀況打分、評定類別，為下一步橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測提供依據(jù)。2、通過靜載試驗，測定主橋結(jié)構(gòu)的靜應(yīng)變、靜撓度和觀測結(jié)構(gòu)裂縫狀況，以便獲得橋梁的實際承載能力是否滿足原有設(shè)計要求。3、通過動載試驗，測試主橋結(jié)構(gòu)的自振頻率、結(jié)構(gòu)阻尼比等參數(shù)，以對橋梁的動力性能作出可靠評價。三橋梁荷載試驗依據(jù)及準則三橋梁荷載試驗依據(jù)及準則橋梁荷載試驗依據(jù)及準則：1.中華人民共和國行業(yè)

6、標準公路工程技術(shù)標準JTG B01-2003 2.中華人民共和國行業(yè)標準公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG F80/1-20043.中華人民共和國交通部部標準公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-20044. 中華人民共和國交通部部標準公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-20045 中華人民共和國行業(yè)標準公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTG H11-20046.中華人民共和國國家標準建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準GB/T 50344-20047.浙江省交通廳質(zhì)量監(jiān)督站關(guān)于規(guī)范橋梁荷載及試樁試驗行為的通知 （浙交監(jiān)1999231 號）8.104 國道長興段長興港大橋維修加固工程施工圖設(shè)計圖紙2012 年

7、3 月 浙江交通勘察設(shè)計有限公司四橋梁外觀病害檢查四橋梁外觀病害檢查依據(jù)交通部公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范 （JTG H11-2004）及公路橋梁定期檢查技術(shù)（交通部公路所） ，對橋梁進行外觀病害檢查打分，其目的是對橋梁結(jié)構(gòu)的外觀損壞狀況，有一個初步和基本的了解，并根據(jù)橋梁損壞狀況打分、評定類別，為下一步橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測提供依據(jù)。1、檢查依據(jù)：公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTG H11-2004 長興港橋荷載試驗方案5長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司2、檢測內(nèi)容：在試驗前對橋梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有狀況進行調(diào)查，可全面地了解結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)，以便于編制切實可行的試驗方案，同時達到合理

8、評價試驗測試結(jié)果、正確解釋試驗現(xiàn)象的目的。主要內(nèi)容包括：（一）線形測量，主要是主橋橋面四分點標高；（二）結(jié)構(gòu)各部件幾何尺寸和主要構(gòu)件的細部尺寸；（三）結(jié)構(gòu)表面損缺情況以及構(gòu)件變形情況。檢測評定的范圍包括可及主要部位的橋面系、橋跨結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。（1）橋面系構(gòu)造檢查有如下內(nèi)容：橋面鋪裝層橫坡是否順適，有無嚴重坑槽、波浪、橋頭跳車，防水層漏水；伸縮縫是否有異常變形、破損、脫落、漏水，是否造成明顯跳車；護欄有無撞壞、斷裂、錯位、缺件、剝落、銹蝕等；橋面排水是否順暢，泄水管是否完好、暢通橋頭排水溝功能是否完好，錐坡有無沖蝕、塌陷；橋上交通信號、標志、標線、照明設(shè)施有無腐蝕、老化、失效需要更換，是否適用

9、；橋上的路用通信、供電線路及設(shè)備是否完好；（2）橋跨結(jié)構(gòu)檢查項目有：主橋、吊桿及其各部的連接、空心板端頭、底面是否損壞；混凝土有無裂縫、滲水、表面風化、剝落、露筋和鋼筋銹蝕，有無活性骨料硅堿反應(yīng)引起的整體龜裂現(xiàn)象；混凝土表面有無嚴重碳化；預應(yīng)力鋼束錨固區(qū)段混凝土有無開裂，沿預應(yīng)力筋的混凝土表面有無縱向裂縫；橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件是否開裂，連接鋼板的焊縫有無銹蝕、斷裂、變梁有無橫移或向外傾斜。（3）支座檢查支座組件是否完好、清潔，有無斷裂、錯位、脫空；活動支座是否靈活，實際位移量是否正常，固定支座的錨銷是否完好；支座墊石是否有裂縫；橡膠支座是否老化、開裂，有無過大的剪切變形或壓縮變形，各夾層鋼板之間的橡膠

10、層外凸是否均勻； 長興港橋荷載試驗方案6長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司（4）墩臺和基礎(chǔ)的檢測項目包括：墩臺和基礎(chǔ)有無滑動、傾斜、下沉；臺背填土有無沉降或擠壓隆起；混凝土墩臺及帽梁有無風化、腐蝕、開裂、剝落和露筋；墩臺頂面是否清潔，有無泥土雜物堆積、滋生草木，伸縮縫處是否漏水；基礎(chǔ)以下是否發(fā)生不許可的沖刷或淘空現(xiàn)象，樁頂段在水位漲落干濕交替變化處有無沖刷磨損、頸縮、露筋，有無環(huán)狀凍裂，有無受到污水、生物的腐蝕。其它未及之處從按照公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范執(zhí)行。五橋梁荷載試驗五橋梁荷載試驗在對橋梁進行了外觀病害檢查之后，根據(jù)檢查結(jié)果，對主橋進行橋梁荷載試驗

11、。其目的是通過對橋梁按設(shè)計荷載直接加載，測試橋梁在最不利荷載作用下的實際響應(yīng)，以進一步分析和了解橋梁的工作狀態(tài)，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力。靜載試驗則根據(jù)不同橋型、不同設(shè)計荷載，按等效原則設(shè)計不同的加載工況，通過對橋梁實際加載，檢測橋梁最不利截面的變形和受力狀態(tài)，從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實際工作狀態(tài)和使用承載能力。通過動載試驗可測定橋梁結(jié)構(gòu)動力特性參數(shù)和在動力荷載作用下的強迫振動響應(yīng)，確定橋梁在車輛荷載作用下的動力效應(yīng)及使用條件。（一）靜載試驗（一）靜載試驗1.靜載試驗工作內(nèi)容：本橋靜載試驗選擇主橋來進行，主要測試內(nèi)容如下：（1）控制截面混凝土的應(yīng)變值；（2）控制截面的撓度；（3）加

12、載試驗過程中裂縫開展情況。2.測試截面的測點布置先對該橋的上部結(jié)構(gòu)進行了細致的理論分析和計算，確定將跨中截面、L/4 截面和拱腳截面作為應(yīng)變實測點或撓度實測點。測試斷面及測點布置見附圖。3.試驗荷載靜力試驗荷載擬采用 8 輛重 33 噸的雙后軸載重汽車充當加載車，加載車前軸平均重 長興港橋荷載試驗方案7長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司70KN，兩后軸平均重 130KN，左右輪中心距離為 1.80m。就某一加載試驗項目而言，其所需加載車輛的數(shù)量，將根據(jù)設(shè)計標準活荷載產(chǎn)生的該加載試驗項目對應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最不利效應(yīng)值，按下式所確定的原則等

13、效換算而得。05. 1)1 (90. 0SSS式中：靜力試驗荷載效率；試驗荷載作用下，某一加載試驗項目對應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的SS最大計算效應(yīng)值；設(shè)計標準活載不計沖擊荷載作用時產(chǎn)生的該加載試驗項目對應(yīng)的控制截S面內(nèi)力或變位等的最不利計算效應(yīng)值；設(shè)計計算取用的沖擊系數(shù)。14.試驗工況及加載位置與靜載試驗內(nèi)容對應(yīng)，縱橋向按最不利位置布載；相應(yīng)的橫橋向有兩種工況（中載、偏載） ，偏載主要是為了尋求橫向分布的最不利狀態(tài)，靜載試驗設(shè) 7 個工況：1）工況：中載作用下拱肋 S2 截面最大正彎矩；中載作用下系桿 S1 截面最大正彎矩和撓度；中載作用下吊桿 S8 截面最大索力，共需 6 輛加載車；2）工況

14、：偏載作用下拱肋 S2 截面最大正彎矩；偏載作用下系桿 S1 截面最大正彎矩和撓度；偏載作用下吊桿 S8 截面最大索力；共需 6 輛加載車3）工況：中載作用下拱肋 S4 截面最大正彎矩；中載作用下 S3 截面最大正彎矩和撓度；中載作用下 S7 截面索力，共需 6 輛加載車；4）工況：偏載作用下拱肋 S4 截面最大正彎矩；偏載作用下 S3 截面最大正彎矩和撓度；偏載作用下 S7 截面索力，共需 6 輛加載車；5）工況：中載作用下拱肋 S4 截面最不利負彎矩；中載作用下系桿 S3 截面最大負彎矩和撓度；中載作用下 S7 截面索力，共需 6 輛加載車6）工況：偏載作用下拱肋 S4 截面最不利負彎矩；

15、偏載作用下 S3 截面最大負彎矩和撓度；偏載作用下 S7 截面索力，共需 6 輛加載車。7）工況：中載作用下拱腳 S5 截面最大軸力；吊桿 S6 最大索力；共需 8 輛加載車。在靜載試驗期間尚對裂縫情況進行觀測。加載位置和加載車數(shù)量應(yīng)根據(jù)以下原則確定： 長興港橋荷載試驗方案8長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司1）用盡可能少的加載車輛達到最合適的試驗荷載效率；2）在滿足荷載效率及達到試驗?zāi)康牡那闆r下，盡量簡化加載工況；3）前后加載工況應(yīng)互相兼顧，加載車輛合理調(diào)配。為了防止試驗期間對結(jié)構(gòu)造成損傷，就某一加載試驗工況，其靜載試驗分為三級加載，并逐級卸載

16、。加載方式為單級逐級加到最大荷載，然后逐級卸載至零荷載。加載車布置見附圖（縱向布置圖和橫向布置圖） ，試驗加載車輛如下圖 5-1 所示。加載車試驗前需稱重，總重誤差不得超過1 噸。70KN130KN130KN圖 5-1 加載車輛示意（尺寸單位：cm）5.計算模型及數(shù)據(jù)1）采用 MADIS 2010 進行計算，計算模型如下圖 5-2 所示：圖 5-2 計算模型2）本橋靜載試驗荷載效率見下表 5-1表 5-3： 長興港橋荷載試驗方案9長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司 主橋內(nèi)力各工況靜載加載效率 表 5-1工況名稱實際汽車加載內(nèi)力kNm(kN)理論荷

17、載內(nèi)力kNm(kN)荷載效率拱肋 L/2 斷面最大正彎矩356.26352.721.01系桿 L/2 斷面最大正彎矩1595.551760.920.91工況一、二6#吊桿索力179.48175.641.00拱肋 L/4 斷面最大正彎矩600.36621.730.96系桿 L/4 斷面最大正彎矩2389.432634.810.91工況三、四3#吊桿索力154.02153.361.00拱肋 L/4 斷面最不利負彎矩-460.87-467.170.99工況五、六系桿 L/4 斷面最不利負彎矩-1420.52-1402.041.01拱腳截面最大軸力-1159.16-1155.161.00工況七5#吊桿

18、最大軸力162.3188.10.86主橋內(nèi)力各工況靜載分級加載效率 表 5-2內(nèi)力 kN（kNm）工況名稱分級加載車 輛 數(shù)分級加載內(nèi) 力設(shè)計荷載內(nèi) 力加載效率2152.83352.720.434272.21352.720.77拱肋跨中斷面最大正彎矩6356.26352.721.012687.951760.920.3941223.181760.920.69系桿跨中截面最大正彎矩61595.551760.920.99277.55175.640.444137.52175.640.78工況一、二6#吊桿索力6179.48175.641.002249.25621.730.404450.3621.730

19、.72工況三、四拱肋 L/4 斷面最大正彎矩 6600.36621.731.03 長興港橋荷載試驗方案10長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司2621.732634.810.3841807.62634.810.69系桿 L/4 斷面最大正彎矩 62389.432634.811.00 266.39153.360.434117.88153.360.773#吊桿索力6154.02153.361.002-190.75-467.170.41 4-345.02-467.170.74拱肋 L/4 斷面最大負彎矩 6-460.87-467.170.42 2-586

20、.45-1402.040.40 4-1061.81-1402.040.76工況五、六系桿 L/4 斷面最大負彎矩 6-1420.52-1402.040.85 4-460.91-1155.160.40 6-824.21-1155.160.71拱肋拱腳斷面最大軸力 8-1159.16-1155.160.93 445.51188.10.24 6102.77188.10.55工況七跨中豎桿最大軸力8162.3188.10.86 主橋撓度各工況分級加載效率 表 5-3撓度 mm（中載）工況逐級加載車輛數(shù)分級加載計算撓度(mm)設(shè)計荷載撓度(mm)加載效率2-4.46-10.000.454-7.93-10

21、.000.79工況一、二6-10.36-10.001.042-5.66-12.930.444-10.17-12.930.79工況三、四6-13.48-12.931.04注：分級加載時，加載車加載順序及位置見附圖，卸載時按照后上的車先下的原則進行。 長興港橋荷載試驗方案11長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司靜載試驗荷載效率滿足大跨徑混凝土橋梁的試驗方法有關(guān)靜載試驗荷載效率0.851.05 規(guī)定,同時主要測試工況也符合浙江省交通廳質(zhì)量監(jiān)督站關(guān)于規(guī)范橋梁荷載及試樁試驗行為的通知 （浙交監(jiān)1999231 號）中關(guān)于橋梁靜載試驗荷載效率為0.91.05 的

22、規(guī)定。6. 主要測試儀器截面應(yīng)變采用 502 膠液粘貼混凝土應(yīng)變計；變形采用精密水準儀進行測試。信息采集使用靜態(tài)應(yīng)變測量儀，通過電腦自動記錄。應(yīng)變計的通過無線傳輸，經(jīng)電腦完成掃描、調(diào)平、記錄。7試驗過程首先依測點位置實施打磨找平，清洗干凈，再粘貼應(yīng)變計，然后接線；將所有測點編號接入測試儀。接線聯(lián)機后，進行試調(diào)工作，檢查各測試元件是否處于良好的工作狀態(tài)，正常后開始進行預壓，進一步檢查測試元件是否處于良好的工作狀態(tài)。試驗中為盡可能減少混凝土徐變特性的影響，采用加載到位后，關(guān)閉汽車發(fā)動機，持續(xù) 5 分鐘以上，待數(shù)據(jù)完全穩(wěn)定之后再進行記錄；卸載后 10 分鐘以上，再進行一次重復加載，以便使結(jié)構(gòu)恢復彈性

23、變形，消除塑性殘余變形。分級加載通常根據(jù)現(xiàn)場試驗條件確定，本橋靜載試驗將分三級加載，并逐級卸載。為使靜載試驗獲取可靠的數(shù)據(jù)，每一個工況加載將重復三次，若前兩次讀數(shù)基本相同時，亦可不重復第三次。8靜載試驗規(guī)則（1）靜力試驗原則上應(yīng)選擇在氣溫變化不大于 2和結(jié)構(gòu)溫度趨于穩(wěn)定的時間間隔內(nèi)進行。試驗過程中在量測試驗荷載作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的同時應(yīng)相應(yīng)地測量結(jié)構(gòu)表面溫度。（2）靜力試驗荷載持續(xù)時間，原則上取決于結(jié)構(gòu)變位達到相對穩(wěn)定所需要的時間，只有結(jié)構(gòu)變位達到相對穩(wěn)定后，才能進入下荷載階段。同一級荷載內(nèi)，若結(jié)構(gòu)變位較大的測點最后 5 分鐘內(nèi)的變位增量小于第一個 5 分鐘變位增量的 15，或小于所用量測儀器的最

24、小分辨值，即認為結(jié)構(gòu)變位達到相對穩(wěn)定。（3）全部測點在正式加載試驗前均應(yīng)進行零級荷載讀數(shù)，以后每次加載或卸載后應(yīng)即讀數(shù)一次，并在結(jié)構(gòu)變位達到相對穩(wěn)定后，進入下級荷載之前再讀數(shù)一次。只有對結(jié)構(gòu)變位較大的測點，宜每隔 5 分鐘觀測一次，以觀測結(jié)構(gòu)變位是否達到相對穩(wěn)定 長興港橋荷載試驗方案12長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司（4）若在加載試驗過程中發(fā)生下列情況之一應(yīng)立即終止加載試驗：控制測點應(yīng)力或力值超過計算值并且達到或超過按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力或力值時；控制測點變位（撓度）超過規(guī)范允許值時；由于加載試驗使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非正常的受力損傷或局部發(fā)生損壞

25、，影響橋梁承載能力和今后正常使用時。（二）動載試驗（二）動載試驗1.測試原理根據(jù)國內(nèi)外當前的動測發(fā)展水平，目前在實橋上進行動力試驗，只有頻率的測試能夠達到很高精度(約3%)。依據(jù)實測頻率對橋梁的現(xiàn)狀作出評估是一條途徑，可通過動載試驗，利用動力特性的變化規(guī)律，來了解結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的變化。橋梁動力特性測試主要有兩種方法：(1)人工激勵測試法；(2)環(huán)境隨機振動測試法。實際工程中采用橋面跳車、跑車的人工激勵方式，用儀器記錄結(jié)構(gòu)自由振動的頻率傳遞函數(shù)，并由此識別出模態(tài)參數(shù)，包括頻率、阻尼比。而環(huán)境隨機振動測試法近來廣為應(yīng)用，它利用傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測讀并記錄風載、交通荷載及其它環(huán)境激勵引起的振動，進

26、而借助現(xiàn)代隨機振動理論的數(shù)據(jù)處理方法（如譜分析法）來分析得到結(jié)構(gòu)頻率、振型及阻尼比等模態(tài)參數(shù)。2.測試內(nèi)容自振頻率、阻尼比等。3測點布置主橋模態(tài)測試縱向布置 5 個測點，橫向布置 1 個測點，共 5 個測點，測點布置見圖5-3。 長興港橋荷載試驗方案13長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司52支座中心線支座中心線圖 5-3 主橋模態(tài)測試縱向布置圖（單位：m）主橋動應(yīng)變測點選擇跨中系桿截面作為振動測試截面，測點布置在系桿中下部，用502 快干膠粘結(jié)牢靠，測試橋跨結(jié)構(gòu)在行車動荷載作用下的動態(tài)應(yīng)變增大效應(yīng)。4加載測試程序試驗荷載采用靜載試驗的加載重車兩輛

27、。分別以 30、40、50km/h 的速度均勻行駛，使橋梁產(chǎn)生不同的激振，反復采集信息，尋找車速與橋梁振動的直接關(guān)系。采用跳車激振無法掌握車速與橋梁振動的直接關(guān)系，且對車輛損害較大，又遠離日常使用狀態(tài)，現(xiàn)已較少使用。動載試驗試驗工況初擬如下：工況：無障礙行車，汽車以 30km/h 勻速通過工況：無障礙行車，汽車以 40km/h 勻速通過工況：無障礙行車，汽車以 50km/h 勻速通過本橋動載試驗理論計算，采用 MIDAS 2010 程序進行計算。計算結(jié)果如下所示： 主梁前五階自振頻率（單位：Hz） 表 5-4階次.周期（s）頻率（Hz）振型特點11.2300.813拱肋橫彎20.4882.05

28、0拱肋橋面豎向彎曲30.3582.796拱肋橋面橫向彎曲 長興港橋荷載試驗方案14長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司40.2943.399拱肋橋面扭轉(zhuǎn)50.2653.769橋面豎彎主橋一階振型見圖 5-4 所示，頻率 0.813Hz。圖 5-4 主橋一階振型圖（豎向）主橋二階振型見圖 5-5 所示，頻率 2.050Hz。 長興港橋荷載試驗方案15長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司圖 5-5 主橋二階振型圖（橫向）主橋三階振型見圖 5-6 所示，頻率 2.796Hz。圖 5-6 主橋三階振型圖（橫向）

29、主橋四階振型見圖 5-7 所示，頻率 3.399Hz。 長興港橋荷載試驗方案16長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司圖 5-7 主橋四階振型圖（扭轉(zhuǎn)）主橋五階振型見圖 5-8 所示，頻率 3.769Hz。圖 5-8 主橋五階振型圖（豎向）5試驗過程靜載試驗結(jié)束后，重新調(diào)整、安裝動態(tài)儀器及設(shè)備。車輛居中行駛，行進至試驗段以前將車速調(diào)準到要求值勻速通過。為了減少混凝土流變特性的影響，并使上次的振動恢復，間隔 10 分鐘進行下一個工況，以確定其可靠性。 長興港橋荷載試驗方案17長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限

30、公司動載試驗一般采用無障礙行車試驗。即在橋面無任何障礙的情況下，用一輛載重汽車(總重 33 噸)按對稱情形，分別以 30km/h、40km/h 和 50km/h 的速度駛過橋，測定橋跨結(jié)構(gòu)在行車車輛荷載作用下的動力反應(yīng)。（三）科研內(nèi)容：橋梁損傷識別測試（三）科研內(nèi)容：橋梁損傷識別測試本項內(nèi)容主要針對系桿拱橋病害機理和加固方法研究課題的研究計劃，進行相關(guān)的靜、動力測試，為橋梁損傷識別方法的研究提供數(shù)據(jù)支持。具體測試內(nèi)容如下：1）靜力撓度及應(yīng)變測試由于要識別全橋的剛度分布，并達到量化評估的水平，因此加載過程在橫向分為中載、偏載兩項；每一項各在 1/8L 點加載，停車 7 次；一共包括 14 個工況

31、。為使靜力響應(yīng)達到可識別的水平，每一工況均采用 6 輛加載車加載（兩排，每排 3輛） ，加載時縱向主軸相對。測試內(nèi)容為左右幅主拱圈 1/8 位置的混凝土應(yīng)變、系桿應(yīng)變以及吊桿應(yīng)變；左右幅幾何線形測量（縱向每 5m 一個測點；加載前需測量一次作為基準值） 。52支座中心線支座中心線圖 5-12 縱向加載示意2）動力測試本項內(nèi)容主要關(guān)注吊桿的動力識別方法，因此在吊桿的橫向和縱向分別測試兩個方向的主頻、模態(tài)。其余同動載試驗內(nèi)容。六試驗準備與配合六試驗準備與配合橋梁荷載試驗及荷載試驗是一種多項測試工種協(xié)同作業(yè)的大規(guī)模的結(jié)構(gòu)荷載試驗，因此，各單位、各部門、各工種之間的配合協(xié)調(diào)非常重要，我試驗室將與建設(shè)單

32、位協(xié)調(diào) 長興港橋荷載試驗方案18長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司制定詳細的試驗方案，組成大橋檢測領(lǐng)導小組，以保證試驗順利進行。（一）委托方需配合的方面（一）委托方需配合的方面1、主橋上拱肋粘貼應(yīng)變計所需的登高車或吊車（帶吊籃） 。2、提供加載車 8 輛，滿載后總重為 33t1t。3、提供測試所用交通管制，荷載試驗時需封閉交通。4、現(xiàn)場秩序維護及其他協(xié)調(diào)工作。（二）試驗所需的儀器設(shè)備及材料（二）試驗所需的儀器設(shè)備及材料（1）主要儀器設(shè)備序號儀器設(shè)備名稱測試精度型號規(guī)格產(chǎn)地用途1靜態(tài)應(yīng)變測試儀0.53武漢華巖 HY中國靜態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集2索力儀0.5

33、%0.01HzJMM268中國索力測試3精密水準儀0.1mmNI002德國幾何測量4動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)0.53DH5922中國動力測試5動態(tài)電阻應(yīng)變儀1HY-65D3000B中國動態(tài)應(yīng)變測試6高精度超低頻加速度傳感器0.01HzDH610中國振型特征測試7混凝土應(yīng)變計0.01HzJMZX-215中國混凝土應(yīng)變8裂縫寬度觀測儀0.01mmSWLW101中國裂縫觀測（2）其他設(shè)備及耗材1、華巖應(yīng)變測試儀 長興港橋荷載試驗方案19長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司2、動測系統(tǒng)（共 1 套,含 8 個傳感器）傳感器導線 80 米 6 條、20 米 6

34、條3、50 米屏蔽線 100 條4、砂輪機 2 臺5、502 膠水 15 瓶，環(huán)氧 5 瓶 6、50 米皮尺 1 個、20 米皮尺 1 個、5 米鋼尺 2 個、2 米鋼尺 4 個7、發(fā)電機 1 臺8、電源電纜 2 卷，100W 燈泡 2 只，插座插頭 2 套9、精密水準儀一臺10、3 米梯子 1 套11、應(yīng)急燈 3 只，手電 3 只12、加載車輛（三）試驗人員安排：（三）試驗人員安排：荷載試驗觀測項目多，涉及設(shè)備儀器廣，工作面大。為保證試驗有條不紊地進行，特成立以下 8 個職能小組。具體見下表。 長興港橋荷載試驗方案20長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測

35、有限公司各工況的工作流程如下：1、橋梁空載，根據(jù)總指揮的指令，幾何測量組讀取橋梁在空載下的初始讀數(shù)，加載車輛在停車場待命。2、幾何測量組讀取完初始數(shù)據(jù)后，向負責人匯報。然后總指揮向車輛調(diào)度組下指令，加載車輛逐批進場（逐級加載） ，相繼進入指定位置。3、加載車輛全部到位后，向總指揮報告。負責人下達指令，測量小組開始測量。4、各個測量小組完成本工況各自的測量任務(wù)后，向負責人報告。5、根據(jù)各個小組匯報的測量結(jié)果，負責人斷試驗是否正常。如果測量結(jié)果有異樣，則命令相應(yīng)的小組重新測量。如果一切正常，則命令加載車輛撤離。本工況結(jié)束。6、為了減小溫度變化的影響，靜載試驗應(yīng)選擇在氣溫變化不大的時間間隔內(nèi)完成。7

36、、為了控制加卸載穩(wěn)定時間，應(yīng)選擇一個控制測點，在每級加載（或卸載）后立即測度一次，計算其加載前（或卸載前）測度值之差值 Sg，然后每隔 2min 測度一次，計算2min 前后讀數(shù)的差值S，并按下式計算相對讀數(shù)差值 m：序號工作組人數(shù)工作內(nèi)容負責人備注1領(lǐng)導小組2全橋試驗的指揮、協(xié)調(diào)工作甲方負責人2指揮車輛調(diào)度組3所有加載車的編號、就位及卸載的指揮、協(xié)調(diào)牛艷偉、張威車隊1 人長安 2，車隊 13應(yīng)變組3主梁應(yīng)變的數(shù)據(jù)采集及處理劉凱宇宋龍龍4控制組2控制計算梅葵花5測量組3變位測量、撓度測量勵東東柳國君6溫度組2各溫度測點的溫度采集周孝飛7操作組3布設(shè)測點傳感器等李崇進8動測組3動測部分李 燦周孝

37、飛 長興港橋荷載試驗方案21長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司gSmS當 m 值小于 1%或小于量測儀器的最小分辨值時即認為結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，可進行各觀測點讀書，但當進行主要控制截面最大內(nèi)力加載程序時荷載在橋上穩(wěn)定時間應(yīng)不小于5min。各工況工作流程圖如下：本工況結(jié)束車輛調(diào)度組揮幾何測量組溫度組本工況開始幾何測量組車輛調(diào)度組指總應(yīng)變組（四）項目參加人員表（四）項目參加人員表姓名職稱學歷試驗檢測能力本項目承擔工作黃平明 教授、博導博士橋梁試驗檢測工程師項目負責人孫勝江 副教授博士橋梁、隧道試驗檢測工程師 技術(shù)負責人、 測試負責人 長興港橋荷載試驗方案2

38、2長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司梅葵花 副教授博士橋梁試驗檢測工程師計算負責人張 威工程師本科橋梁試驗檢測工程師現(xiàn)場組織協(xié)調(diào)王 蒂副教授博士橋梁試驗檢測工程師計算牛艷偉 副教授博士橋梁試驗檢測工程師現(xiàn)場負責康能能 研究生碩士 /測試李 燦 研究生碩士/測試周孝飛 研究生碩士/測試宋龍龍 研究生碩士/測試劉凱宇 研究生碩士/測試李崇進 研究生碩士/測試七緊急情況處理預案七緊急情況處理預案1總則（1）編制目的橋梁荷載試驗屬于無損檢測，就整個試驗過程而言，不能對橋梁結(jié)構(gòu)造成損傷；同時試驗參加人員設(shè)備較多，也必須保證試驗人員設(shè)備的安全，確保整個試驗安

39、全有效的完成。為規(guī)范橋梁荷載試驗緊急情況的應(yīng)急管理和應(yīng)急響應(yīng)程序，及時有效地處治，最大程度地減少財產(chǎn)損失、人員傷亡，制訂本預案。（2）編制依據(jù)依據(jù)中華人民共和國安全生產(chǎn)法 、 國家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預案和國務(wù)院關(guān)于進一步加強安全生產(chǎn)工作的決定等法律法規(guī)及有關(guān)規(guī)定，制定本預案。（3）適用范圍本預案適用于荷載試驗過程中由于各種原因產(chǎn)生人員傷亡、機械設(shè)備損毀或?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害。級：人員重傷或死亡；由于各種原因產(chǎn)機械設(shè)備損毀或?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大損害，造成經(jīng)濟損失 10 萬元以上。級：人員輕傷；由于各種原因產(chǎn)機械設(shè)備損毀或?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害，造成經(jīng)濟損失 10 萬元以下；試驗過程出現(xiàn)明顯異常。 長興

40、港橋荷載試驗方案23長安大學長安大學 湖州正通交通工程試驗檢測有限公司湖州正通交通工程試驗檢測有限公司試驗過程中的異?，F(xiàn)象包括以下內(nèi)容：荷載試驗撓度或應(yīng)變數(shù)據(jù)超出理論計算值 0.5 倍以上；結(jié)構(gòu)大量產(chǎn)生新裂縫或者原有裂縫寬度、長度迅速增加；試驗過程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生異常聲響；其他異常情況。2組織體系及相關(guān)機構(gòu)職責橋梁荷載試驗難度大，且不是孤立的施工技術(shù)問題，它涉及業(yè)主、設(shè)計、施工、加載車輛及其它參與荷載試驗配合工作的單位。為做好本項工作，建議在組織形式上分兩個層次開展工作，即設(shè)立荷載試驗領(lǐng)導小組與荷載試驗工作小組。重大問題由領(lǐng)導小組討論決定，具體工作由荷載試驗工作小組實施。其組織機構(gòu)人員建議安排如下：（1）荷載試驗領(lǐng)導小組：組 長：甲方負責人 副組長：荷載試驗實施單位、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它配合工作參與單位負責人。成 員：業(yè)主、荷載試驗實施單位、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它參與荷載試驗配合工作單位的技術(shù)負責人。（2）荷載試驗工作小組組 長：孫勝江副組長：業(yè)主、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它參與荷載試驗配合工作的單位負責人。成 員：荷載實施單位全體人員、業(yè)主、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它參與荷載試驗配合工作的單位參加荷載試驗現(xiàn)場工作的人員。3應(yīng)急響應(yīng)（1）分級響應(yīng)級應(yīng)急響應(yīng)行動由荷載試驗領(lǐng)導小組組織實施，主要工作包括