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文檔簡介

橋梁靜載試驗橋梁靜載試驗1第一講結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計及試驗荷載結(jié)構(gòu)試驗的一般程序結(jié)構(gòu)試驗包括:結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計、結(jié)構(gòu)試驗準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)試驗實(shí)施和結(jié)構(gòu)試驗分析等主要環(huán)節(jié)。它們之間的關(guān)系如圖所示。第一講結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計及試驗荷載結(jié)構(gòu)試驗的一般程序21.試驗設(shè)計階段

(1)研究試驗?zāi)康摹⒘私庠囼炄蝿?wù)、搜集有關(guān)資料、確定試驗方法等。(2)確定試驗的性質(zhì)和規(guī)模。(3)確定試驗參數(shù)、決定試件的外形及尺寸。 (4)進(jìn)行試件的設(shè)計與制作。(5)確定加載方法和設(shè)計支承系統(tǒng)。(6)選定量測項目及量測方法。(7)根據(jù)具體情況寫出試驗大綱。1.試驗設(shè)計階段3

2.試驗準(zhǔn)備階段

(1)試件的制作(2)試件的尺寸與質(zhì)量檢查(3)試件的安裝與就位(4)安裝加載設(shè)備(5)設(shè)備儀表的率定(6)做輔助試驗(常和正式試驗穿插進(jìn)行)(7)儀表的安裝、連線調(diào)試(8)記錄表格的設(shè)計準(zhǔn)備(9)通過計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行判斷和控制加載(加載應(yīng)力估計)。2.試驗準(zhǔn)備階段43.試驗實(shí)施階段這是整個試驗過程的中心環(huán)節(jié),應(yīng)按照規(guī)定的加載順序和量測順序進(jìn)行。(1)確定基本加載方案,如:破壞與否、試驗周期的長短。(2)荷載圖式的選擇,如:集中荷載還是均布荷載。(3)加載順序的確定,如:直接加載還是分級加載,按幾個循環(huán)進(jìn)行。(4)觀測注意點(diǎn)和測點(diǎn)布置。4.結(jié)構(gòu)試驗分析階段

(1)數(shù)據(jù)整理階段:整理原始測試資料,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

(2)數(shù)據(jù)處理總和試驗結(jié)論:對試驗現(xiàn)象和規(guī)律做出解釋,試驗結(jié)果和理論值比較,分析產(chǎn)生差異的原因,并做出結(jié)論,寫出試驗總結(jié)報告,提出新問題和進(jìn)一步研究計劃。3.試驗實(shí)施階段5結(jié)構(gòu)試驗荷載(一)靜力荷載(靜荷載)1.靜荷載加載順序:預(yù)加載階段標(biāo)準(zhǔn)荷載階段破壞荷載階段。2.預(yù)加載的目的:

①使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工作狀態(tài),使結(jié)構(gòu)變形與荷載關(guān)系穩(wěn)定;

②檢驗全部試驗裝置的可靠性;

③檢查全部觀測儀表的工作是否正常;

④起到演習(xí)的作用,可實(shí)際檢查試驗人員的現(xiàn)場工作情況。結(jié)構(gòu)試驗荷載6(二)動力荷載(動荷載)動荷載作用則是指使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度反應(yīng)的作用。對結(jié)構(gòu)施加動荷載,主要是用于研究結(jié)構(gòu)動力性能的試驗,如:結(jié)構(gòu)的疲勞試驗,采用勻速脈動荷載,一般應(yīng)使試件在試驗時不產(chǎn)生共振,遠(yuǎn)離共振區(qū),加載順序根據(jù)實(shí)際情況而定。(三)結(jié)構(gòu)試驗對測點(diǎn)布置的要求①滿足條件的前提下,宜少不宜多;②測點(diǎn)位置要具有代表性,以便于分析和計算;③為保證量測數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)該布置一定數(shù)量校核性測點(diǎn);④測點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗時操作和測讀,安全和方便。安裝在結(jié)構(gòu)上的附著式儀表在達(dá)到正常使用荷載的1.2~1.5倍時應(yīng)該拆除,以免結(jié)構(gòu)突然破壞,而使儀表受損。(二)動力荷載(動荷載)7(四)荷載圖式等效加載圖式應(yīng)滿足以下條件:

1)等效荷載產(chǎn)生的控制截面的主要內(nèi)力應(yīng)與計算內(nèi)力相等;

2)等效荷載產(chǎn)生的主要內(nèi)力圖形與計算內(nèi)力圖形相似;

3)對等效荷載引起的變形差別應(yīng)予以修正;

4)控制截面上的內(nèi)力等效時次要截面上的內(nèi)力應(yīng)與設(shè)計值接近。

除了控制截面的某個效應(yīng)與理論計算荷載相同外,該截面的其他效應(yīng)和非控制截面的效應(yīng),則可能有差別,所以必須全面驗算因荷載圖式改變對試驗結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各種影響;必須特別注意結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否因最大內(nèi)力區(qū)域的某些變化而影響承載性能。尤其對不等強(qiáng)的結(jié)構(gòu),一定要細(xì)加分析和驗算,采取有效的等效荷載形式。比如說:增加集中荷載個數(shù),減小或消除影響。(四)荷載圖式除了控制截面的某個效應(yīng)與理論計算荷載8等效荷載圖等效荷載圖9

第二講結(jié)構(gòu)試驗的加載技術(shù)

目前采用的加載方法和加載設(shè)備種類很多,有重物加載、氣壓加載、機(jī)械加載、液壓加載、電液伺服加載系統(tǒng)等。在選擇加載方法與加載設(shè)備時應(yīng)滿足以下條件,即結(jié)構(gòu)試驗對加載方法與加載設(shè)備的要求:

①選用的試驗荷載的圖式必須是等效荷載圖式;

②荷載傳力方式和作用點(diǎn)明確,產(chǎn)生的荷載數(shù)值準(zhǔn)確穩(wěn)定,靜荷載不隨加載時間、外界環(huán)境和結(jié)構(gòu)物變形而變化,保證荷載量的相對誤差不超過±5%;

③靜載試驗便于分級加載和卸載,能控制加、卸載速度,荷載分級的分度值要滿足試驗量測的精度要求;

④加載設(shè)備不參與結(jié)構(gòu)工作,不影響結(jié)構(gòu)的自由變形,不影響結(jié)構(gòu)受力;

⑤加載裝置本身要安全可靠,不僅要滿足強(qiáng)度要求,還需要嚴(yán)格控制其變形值。第二講結(jié)構(gòu)試驗的加載技術(shù)10一.重物荷載的加載設(shè)備

重物荷載加載就是利用物體的本身重量加于結(jié)構(gòu)上作為荷載。試驗室內(nèi)常用鐵塊、砼塊、磚、水、砂石甚至廢構(gòu)件等。重物可直接加于試驗結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上,也可以通過杠桿間接加在構(gòu)件上。重物加載的優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡單,取材方便,荷載數(shù)值穩(wěn)定,加載形式靈活,不因試驗過程中結(jié)構(gòu)的變形或徐變而減小,適用于長期均布荷載和靜載試驗,采用杠桿間接重力加載,對持久荷載試驗及進(jìn)行剛度和裂縫的研究尤為合適。因為荷載是否恒定,對裂縫的開展與閉合有直接影響。(2)缺點(diǎn):產(chǎn)生的荷載值小,操作笨重,占用面積大,用堆載法時,一旦結(jié)構(gòu)物達(dá)到極限后,因荷載不隨結(jié)構(gòu)變形而自行卸載,容易發(fā)生安全事故。重物直接加載杠桿加載一.重物荷載的加載設(shè)備重物直接加載杠桿加載11二.氣壓加載氣壓加載就是利用氣體壓力對結(jié)構(gòu)物施加荷載。多用于模型試驗。

①空壓機(jī)充氣加載(正壓加載):利用空氣壓縮機(jī)對氣包(囊)充氣給試件加以均布荷載,壓力可達(dá)180kN/m2。②真空泵抽真空加載(負(fù)壓加載):用真空泵抽出試件與臺座圍成的封閉空間的空氣,形成大氣壓力差,對試件加以均布荷載,最大壓力可達(dá)80~100kN/m2。氣壓加載的優(yōu)點(diǎn):加、卸載方便,荷載穩(wěn)定、安全構(gòu)件破壞時能自動卸載構(gòu)件外表面便于觀察與安裝儀表。缺點(diǎn):是內(nèi)表面無法直接觀察。三.機(jī)械機(jī)具加載

①索引起重機(jī)械(絞車、卷揚(yáng)機(jī),倒鏈葫蘆),主要用于遠(yuǎn)距離或高聳結(jié)構(gòu)施加荷載。②頂推機(jī)械(螺旋千斤頂、彈簧等)適用于施加長期試驗荷載。產(chǎn)生的荷載相對比較穩(wěn)定。二.氣壓加載12四.液壓加載液壓加載是目前結(jié)構(gòu)試驗中應(yīng)用比較普遍和理想的一種加載方法。其優(yōu)點(diǎn)是利用油壓使液壓器(千斤頂)產(chǎn)生較大的荷載,試驗操作方便、安全,特別是對于大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗,當(dāng)要求荷載點(diǎn)數(shù)較多、噸位較大時更為合適,尤其是電液伺服加載系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用后,為工程結(jié)構(gòu)動力試驗?zāi)M地震荷載等不同特性的動力荷載創(chuàng)造了有利條件

。液壓加載器、液壓加載系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)試驗機(jī)、電液伺服加載系統(tǒng)、地震模擬震動臺靜力液壓加載系統(tǒng)

四.液壓加載靜力液壓加載系統(tǒng)13橋梁靜載試驗課件14

五、電液伺服加載系統(tǒng)電液伺服加載系統(tǒng)大多采用閉環(huán)控制,主要組成是電液伺服液壓加載器、控制系統(tǒng)和液壓源等三大部分組成。它可將荷載、應(yīng)變、位移等物理量直接作為控制參數(shù),實(shí)行自動控制。液壓加載系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):加卸載方便、產(chǎn)生的荷載值大,設(shè)備體積小、使用方便,便于往復(fù)循環(huán)加載,如試件變形極大或破壞時,會自動卸載。采用脈動油泵還可以做動載試驗。缺點(diǎn):對集中荷載較適用,當(dāng)結(jié)構(gòu)變形較大時,很難維持試驗要求的荷載值。五、電液伺服加載系統(tǒng)15電液伺服加載系統(tǒng)電液伺服加載系統(tǒng)16橋梁靜載試驗課件17橋梁靜載試驗課件18機(jī)械力加載法機(jī)械力加載法19電磁加載法電磁加載法20人激振加載法人身體有規(guī)律的運(yùn)動,在共振情況下可產(chǎn)生較大的激振力。環(huán)境隨機(jī)激振法又稱為脈動法由于地面的脈動,對地上的建筑物產(chǎn)生脈動,再對建筑物的自振及模態(tài)進(jìn)行分析。人激振加載法人身體有規(guī)律的運(yùn)動,在共振情況下可產(chǎn)生較大的激振21荷載支承機(jī)構(gòu)荷載支承機(jī)構(gòu)22荷載反力架荷載反力架23支座支座24橋梁靜載試驗課件25試驗臺座

1.板式試驗臺座①槽式試驗臺座②地腳螺絲式試驗臺座(地錨式)③槽錨式試驗臺座2.箱式試驗臺座試驗臺座1.板式試驗臺座26槽式試驗臺座槽式試驗臺座27第三講橋梁靜載試驗1、橋梁荷載試驗的目的

(1)檢驗橋梁設(shè)計與施工的質(zhì)量,說明工程的可靠度。(2)判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力,為改建或者擴(kuò)建橋梁工程提供數(shù)據(jù)和資料,從而有效地利用舊橋。(3)驗證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和設(shè)計方法,積累科學(xué)技術(shù)資料,充實(shí)與發(fā)展橋梁計算理論和施工技術(shù)。(4)為處理工程事故而進(jìn)行試驗鑒定,得到必要的技術(shù)數(shù)據(jù)。第三講橋梁靜載試驗1、橋梁荷載試驗的目的282、試驗結(jié)構(gòu)的考察(1)搜集與試驗對象有關(guān)的技術(shù)文件和資料。(2)試驗對象的考察荷載試驗的準(zhǔn)備工作:

1)試驗孔(或墩)的選擇

2)搭設(shè)觀測腳手架及設(shè)置測點(diǎn)附屬設(shè)施

3)靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排

4)試驗人員組織與分工

5)其他準(zhǔn)備工作2、試驗結(jié)構(gòu)的考察(1)搜集與試驗對象有關(guān)的技術(shù)文件和資料。29

3、試驗方案與實(shí)施(1)試驗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)計的最不利受力狀態(tài),簡單結(jié)構(gòu)可選1~2個工況,復(fù)雜結(jié)構(gòu)可適當(dāng)多選,加載項目安排應(yīng)抓住重點(diǎn),不宜過多。

1)簡支梁橋跨中最大正彎矩、支點(diǎn)最大剪力、橋墩最大豎向反力。

2)連續(xù)梁橋主跨跨中最大正彎矩、主跨支點(diǎn)負(fù)彎矩、支點(diǎn)最大剪力、主跨橋墩最大豎向反力、邊跨最大正彎矩。

3、試驗方案與實(shí)施(1)試驗荷載工況的確定303)懸臂梁橋(T型剛構(gòu)橋)支點(diǎn)最大負(fù)彎矩、錨固孔跨中最大正彎矩、支點(diǎn)最大剪力、掛梁跨中最大正彎矩。

4)無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、L/4截面最大正彎矩和最大負(fù)彎矩。

5)斜拉橋主梁跨中最大正彎矩、主梁最大負(fù)彎矩、主塔塔頂順橋向最大水平位移、斜拉索最大索力、主梁最大撓度、塔柱最大彎矩。

6)懸索橋主梁控制截面最大彎矩、主梁扭轉(zhuǎn)變形、主梁控制截面位移或撓度、塔頂最大水平變位、塔柱底截面最大應(yīng)力、主纜和吊索最大拉力。3)懸臂梁橋(T型剛構(gòu)橋)31(2)試驗荷載的確定

1)控制荷載的確定

為了保證荷載試驗的效果,必須先確定試驗的控制荷載,控制橋梁設(shè)計的荷載有:汽車和人群(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載)、掛車和履帶車(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載)以及需通行的特殊重型車輛。分別計算以上幾種荷載對結(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,取其中最不利者對應(yīng)的荷載作為控制荷載。動載試驗以汽車荷載為控制荷載(掛車和履帶車不計沖擊力)。(2)試驗荷載的確定1)控制荷載的確定32ηq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,ηq值可采用低限;當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作不充分,尤其是缺乏橋梁計算資料時,ηq值應(yīng)采用高限;總之應(yīng)根據(jù)前期工作的具體情況來確定。一般情況下ηq值不宜小于0.95。2)靜載試驗效率

式中Ss——靜載試驗荷載作用下控制截面內(nèi)力計算值;

S——控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計算值;

μ——按規(guī)范采用的沖擊系數(shù),平板車、履帶車、重型車輛,取μ=0。ηq值可采用0.8~1.05,當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工33(3)靜載加載分級與控制

靜荷載加載順序:預(yù)加載階段標(biāo)準(zhǔn)荷載階段破壞荷載階段。

1)預(yù)加載的目的

a)使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工作狀態(tài),特別是新結(jié)構(gòu),如鋼筋混凝土橋要進(jìn)行若干次加載循環(huán)后,使結(jié)構(gòu)變形與荷載關(guān)系穩(wěn)定。

b)檢驗全部試驗裝置的可靠性;

c)檢查全部觀測儀表的工作是否正常;

d)起到演習(xí)的作用,可實(shí)際檢查試驗人員的現(xiàn)場工作情況。通過預(yù)載所發(fā)現(xiàn)的問題,可以在正式加載試驗前得到解決。(3)靜載加載分級與控制靜荷載加載順序:預(yù)加載階段34(3)靜載加載分級與控制

2)分級控制加載的原則

a)當(dāng)加載分級較為方便時,可按最大控制截面內(nèi)力均分為4~5級。

b)當(dāng)使用載重車加載,車輛稱重有困難時也可以分成3級加載。

c)當(dāng)橋梁的調(diào)查和驗算工作不充分,或者橋梁狀況比較差,應(yīng)盡量增多加載分級,如限于條件加載分級較少時,應(yīng)注意每級加載時,車輛荷載逐輛緩慢駛?cè)腩A(yù)定加載位置,必要時可在加載車輛未到預(yù)定加載位置前分次對控制測點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)以確保試驗安全。

d)在安排加載分級時,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。

(3)靜載加載分級與控制2)分級控制加載的原則35(3)靜載加載分級與控制

3)加卸載的時間選擇與控制為了減少溫度變化對試驗造成的影響,加載試驗時間以晚上10時至凌晨6時為宜,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(jìn)行試驗。對于采用車輛等加卸載迅速的試驗方式,如夜間試驗照明等有困難時亦可安排在白天進(jìn)行試驗,但在晴天或多云的天氣下進(jìn)行加載試驗時每一加卸載周期所花費(fèi)的時間不宜超過20分鐘。(3)靜載加載分級與控制3)加卸載的時間選擇與控制364、測點(diǎn)設(shè)置與觀測(1)測點(diǎn)布置

1)主要測點(diǎn)的布設(shè)測點(diǎn)布設(shè)的原則有:(a)滿足條件的前提下,各試驗項目的測點(diǎn)數(shù)量和布置必須是充分和足夠的;同時測點(diǎn)宜少不宜多,不要盲目設(shè)置測點(diǎn),這樣可以不浪費(fèi)人力和儀器設(shè)備,還會使試驗?zāi)康耐怀?。(b)測點(diǎn)位置要具有代表性,以便于分析和計算;(c)為保證量測數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核性測點(diǎn);(d)測點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗時操作和測讀,安全和方便。安裝在結(jié)構(gòu)上的附著式儀表在荷載達(dá)到正常使用荷載的1.2~1.5倍時應(yīng)該拆除,以免結(jié)構(gòu)突然破壞,而使儀表受損。

4、測點(diǎn)設(shè)置與觀測(1)測點(diǎn)布置374、測點(diǎn)設(shè)置與觀測(1)測點(diǎn)布置

2)其他測點(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)以下測點(diǎn):(a)撓度沿橋長或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?。(b)應(yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?。(c)應(yīng)變沿截面高分布。(d)組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變。(e)墩臺的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角,連拱橋多個墩臺的水平位移。(f)剪切應(yīng)變。(g)其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變。(h)裂縫的監(jiān)測測點(diǎn)。4、測點(diǎn)設(shè)置與觀測(1)測點(diǎn)布置384、測點(diǎn)設(shè)置與觀測(2)儀表的檢查與安裝試驗需用到的所有儀表均應(yīng)在測試前進(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。采用電阻應(yīng)變儀進(jìn)行應(yīng)變測試時,粘貼電阻片的人員應(yīng)具有一定的經(jīng)驗,要根據(jù)現(xiàn)場的溫度,濕度等條件選擇貼片及防潮工藝,盡量選用與觀測應(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)變片的設(shè)置。采用千分表觀測結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變時,在不影響觀測的前提下,應(yīng)盡量使千分表軸線靠近結(jié)構(gòu)表面,以減小測試誤差。儀表、設(shè)備容易受到碰撞,擾動的部位應(yīng)加保護(hù)設(shè)備,系保險繩或設(shè)置醒目的標(biāo)志,以保證儀表正常工作。4、測點(diǎn)設(shè)置與觀測(2)儀表的檢查與安裝395、加載試驗的控制與安全措施(1)加載過程的觀察加載試驗過程應(yīng)對結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)位移、結(jié)構(gòu)整體行為和薄弱環(huán)節(jié)部位破損實(shí)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)。加載過程中應(yīng)指定人員隨時觀察結(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)合面是否有開裂錯位,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。如發(fā)生這些情況,應(yīng)報告試驗指揮人員,以便采取相應(yīng)的措施。5、加載試驗的控制與安全措施(1)加載過程的觀察405、加載試驗的控制與安全措施(2)終止加載控制條件發(fā)生下列情況應(yīng)中途終止加載:

1)控制測點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)到或超過用彈性理論按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時;

2)控制測點(diǎn)變位(或撓度)超過規(guī)范允許值時;

3)由于加載使結(jié)構(gòu)裂縫的長度、縫寬急劇增加,新裂縫大量出現(xiàn),縫寬超過允許值的裂縫大量增多,對結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時;

4)拱橋加載時沿跨長方向的實(shí)測撓度曲線分布規(guī)律與計算值相差過大或?qū)崪y撓度超過計算值過多時;

5)發(fā)生其他損壞,影響橋梁承載能力或正常使用時。

5、加載試驗的控制與安全措施(2)終止加載控制條件416、靜載試驗數(shù)據(jù)整理

(1)試驗資料的修正

1)測值修正根據(jù)各類儀表的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的修正,如機(jī)械儀表的校正系數(shù),電測儀表的率定系數(shù)、靈敏系數(shù)、電阻應(yīng)變觀測的導(dǎo)線電阻影響等等。當(dāng)這類因素對觀測的影響小于1%時可不予修正。

2)溫度影響修正溫度對測試的影響比較復(fù)雜。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各部位不同的溫度變化,結(jié)構(gòu)的受力特性,測試儀表或元件的溫度變化,電測元件的溫度敏感性,自補(bǔ)性等等均對測試精度造成一定的影響。逐項分析這些影響是困難的,一般可采用綜合分析的方法來進(jìn)行溫度影響修正,即利用加載試驗前的溫度穩(wěn)定觀測數(shù)據(jù),建立溫度變化(測點(diǎn)處構(gòu)件表面溫度或空氣溫度)和測點(diǎn)測值(應(yīng)變和撓度)變化的線性關(guān)系,然后按下式進(jìn)行溫度修正計算:6、靜載試驗數(shù)據(jù)整理(1)試驗資料的修正42

3)支點(diǎn)沉降影響的修正當(dāng)支點(diǎn)沉降量較大時,應(yīng)修正其對撓度的影響,修正量C可按下式計算:

(2)各測點(diǎn)變位(撓度,位移,沉降)與應(yīng)變的計算根據(jù)量測數(shù)據(jù)作下列計算:總變位(或總應(yīng)變) St=Sl-Si

彈性變位(或彈性應(yīng)變) Se=Sl-Su

殘余變位(或殘余應(yīng)變) Sp=St-Se=Su–Si

式中Si——加載前測值;

Sl——加載達(dá)到穩(wěn)定時測值;

Su——卸載后達(dá)到穩(wěn)定時測值。3)支點(diǎn)沉降影響的修正(2)各測點(diǎn)變位(撓度,位移,43(3)主要測點(diǎn)的校驗系數(shù)及相對殘余變形的計算對加載試驗的主要測點(diǎn)(即控制測點(diǎn)或加載試驗效率最大部位測點(diǎn))進(jìn)行如下計算:

1)校驗系數(shù)式中Se——試驗荷載作用下量測的彈性變位(或應(yīng)變)值;

Ss——試驗荷載作用下的理論計算變位(或應(yīng)變)值。

2)相對殘余變位(或應(yīng)變)相對殘余變位(或應(yīng)變)按下式計算:式中Sp′——相對殘余變位(或應(yīng)變),Sp、St意義同前。(3)主要測點(diǎn)的校驗系數(shù)及相對殘余變形的計算44(4)主要測點(diǎn)彈性變位(或應(yīng)變)與相應(yīng)的理論計算值的關(guān)系列出各加載程序時主要測點(diǎn)實(shí)測彈性變位(或應(yīng)變)與相應(yīng)的理論計算值的對照表,并繪出其關(guān)系曲線圖。(5)裂縫發(fā)展?fàn)顩r當(dāng)裂縫數(shù)量較少時可根據(jù)試驗前后觀測情況及裂縫觀測表對裂縫狀況進(jìn)行描述。當(dāng)裂縫發(fā)展較多時應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)有代表性部位描繪裂縫展開圖,圖上應(yīng)注明各加載程序裂縫長度和寬度的發(fā)展。除以上資料的整理外還可根據(jù)需要整理各加載程序控制截面應(yīng)變(或應(yīng)變)分布圖,沿橋縱向撓度分布圖等等。

(4)主要測點(diǎn)彈性變位(或應(yīng)變)與相應(yīng)的理論計算值的關(guān)系457、加載試驗成果分析與評定

(1)結(jié)構(gòu)工作狀況1)校驗系數(shù)η

校驗系數(shù)η是評定結(jié)構(gòu)工作狀況,確定橋梁承載能力的一個重要指標(biāo)。不同結(jié)構(gòu)型式的橋梁其η值常不相同,η值常見的范圍見下表。橋梁校驗系數(shù)常值表

橋梁類型應(yīng)變(或應(yīng)力)校驗系數(shù)撓度校驗系數(shù)鋼筋混凝土板橋0.20-0.400.20-0.50鋼筋混凝土梁橋0.40-0.800.50-0.90預(yù)應(yīng)力混凝土橋0.60-0.900.70-1.00圬工拱橋0.70-1.000.80-1.007、加載試驗成果分析與評定(1)結(jié)構(gòu)工作狀況橋梁校驗系數(shù)常467、加載試驗成果分析與評定

(1)結(jié)構(gòu)工作狀況

2)實(shí)測值與理論值的關(guān)系曲線

由于理論的變位(或應(yīng)變)一般系按線性關(guān)系計算。所以如測點(diǎn)實(shí)測彈性變位(或應(yīng)變)與理論計算成正比,其關(guān)系曲線接近于直線,說明結(jié)構(gòu)處于良好的彈性工作狀況。

3)相對殘余變位(或應(yīng)變)測點(diǎn)在控制加載程序時的相對殘余變位(或應(yīng)變)Sp/St越小說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況,一般要求Sp/St值不大于20%,當(dāng)Sp/St大于20%時,應(yīng)查明原因,如確系橋梁強(qiáng)度不足,應(yīng)在評定時,酌情降低橋梁的承載能力。7、加載試驗成果分析與評定(1)結(jié)構(gòu)工作狀況477、加載試驗成果分析與評定

(2)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性當(dāng)荷載試驗項目比較全面時,可采用荷載試驗主要撓度測點(diǎn)的校驗系數(shù)η來評定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。檢算時用荷載試驗后的舊橋檢算系數(shù)Z2對橋梁結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)予以提高或折減。η值應(yīng)取控制截面內(nèi)力最不利程序時最大撓度測點(diǎn)進(jìn)行計算。經(jīng)過荷載試驗的舊橋檢算系數(shù)Z2值表ηZ20.4及以下1.20~1.300.51.15~1.250.61.10~1.200.71.05~1.150.81.00~1.100.90.97~1.071.00.95~1.057、加載試驗成果分析與評定(2)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性經(jīng)過荷載487、加載試驗成果分析與評定

(2)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性磚石和混凝土橋:鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋:

符合下列條件時,Z2值可取高限,否則應(yīng)酌減,直至取低限。

1)加載內(nèi)力與總內(nèi)力(加載內(nèi)力+恒載內(nèi)力)的比值較大,荷載試驗效果較好。

2)實(shí)測值與理論值線性關(guān)系較好,相對殘余變位(或應(yīng)變)較小。

3)橋梁結(jié)構(gòu)各部分無損傷,風(fēng)化、銹蝕、裂縫等較輕微。7、加載試驗成果分析與評定(2)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性磚石和混497、加載試驗成果分析與評定

(3)裂縫注:表中所列除特指外適用于一般條件,對于潮濕和空氣中含有較多腐蝕性氣體等條件下的縫寬限制應(yīng)要求嚴(yán)格一些。裂縫寬度限值表結(jié)構(gòu)類別裂縫部位允許最大縫寬(mm)其他要求鋼筋混凝土梁主筋附近豎向裂縫0.25腹板斜向裂縫0.30組合梁結(jié)合面0.50不允許貫通結(jié)合面橫隔板與梁體端部0.30支座墊石0.50預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁體豎向裂縫不允許梁體縱向裂縫0.207、加載試驗成果分析與評定(3)裂縫注:表中所列除特指外適50第四講預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)(TB/T2092-2003)1、范圍2、試驗條件及儀器設(shè)備3、試驗梁安裝及試驗前準(zhǔn)備4、加載方法5、評定標(biāo)準(zhǔn)6、靜載試驗記錄和試驗報告7、安全及防護(hù)措施第四講預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)(511、范圍

適用于按標(biāo)準(zhǔn)軌距設(shè)計、廠(場)制后張、先張法T形和箱形簡支梁,其他簡支梁可參照執(zhí)行。2、試驗條件及儀器、設(shè)備2.1簡支梁在下列情況下,應(yīng)進(jìn)行靜載彎曲試驗:(1)采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝進(jìn)行生產(chǎn)時;(2)生產(chǎn)條件有較大變動時;(3)出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)承載能力的缺陷時;(4)交庫技術(shù)資料不全,或?qū)Y料發(fā)生懷疑時;(5)正常生產(chǎn)條件下,同類別、同跨度T(箱)形梁60件或連續(xù)三個月產(chǎn)量計一批,每批抽檢1件。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定的,抽樣批量按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。1、范圍522、試驗條件及儀器、設(shè)備2.1簡支梁在下列情況下,應(yīng)進(jìn)行靜載彎曲試驗:(6)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證時,應(yīng)對不同類別的簡支梁各抽取1件。抽樣原則:按最不利原則一次抽取3件(1件為首次試驗梁,2件為加倍試驗梁)。2.2簡支梁靜載試驗在終張拉或放張30d后進(jìn)行,不足30d時應(yīng)由設(shè)計方檢算確定。2.3試驗時需具有試驗臺座、加力架、千斤頂、油泵、標(biāo)準(zhǔn)油壓表或壓力傳感器等加力設(shè)備和計量儀器,其工作能力控制在1.5~2.5倍最大試驗荷載之間。(1)試驗臺座應(yīng)能保證試驗梁跨度、支承方式、加載狀態(tài)符合試驗加載計算圖式要求,且有足夠的剛度和穩(wěn)定性,加載點(diǎn)間距4m(8m梁為2m),且對稱布置。2、試驗條件及儀器、設(shè)備532、試驗條件及儀器、設(shè)備(2)加載用千斤頂校驗系數(shù)應(yīng)不大于1.05。(3)壓力表應(yīng)采用防振型,其精度等級不低于0.4級,最小刻度應(yīng)不大于0.2MP,表盤量程應(yīng)在工作最大油壓的1.25~2.0倍之間。(4)壓力傳感器的精度應(yīng)不低于C級,顯示儀表的最小分度值不大于加載最大量值的1%,示值誤差為±1%F.S。(5)撓度測量采用位移計或大量程百分表,位移計精度應(yīng)不低于1.0級,其顯示儀表最小分度值不宜大于所測總撓度的1.0%,百度表的最小分度值不大于0.05mm。(6)用于觀察裂縫的普通放大鏡放大倍數(shù)不低于10倍,直徑不小于50mm;量測裂縫寬度應(yīng)使用刻度放大鏡,其放大倍數(shù)應(yīng)不低于10倍,最小分度值不大于0.02mm。(7)測量跨度用鋼卷尺,其最小分度值應(yīng)不大于1mm。(8)彈簧式拉力測力計的最小分度值不大于2%F.S,示值誤差應(yīng)為±1%F.S。2、試驗條件及儀器、設(shè)備542、試驗條件及儀器、設(shè)備

2.4當(dāng)采用壓力表控制試驗荷載時,試驗前應(yīng)將千斤頂與壓力表配套后在精度不低于三級的試驗機(jī)上進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)采用壓力傳感器控制試驗荷載時,試驗前應(yīng)將壓力傳感器與讀數(shù)儀配套后在精度不低于三級的試驗機(jī)上進(jìn)行標(biāo)定。(1)壓力表應(yīng)分級標(biāo)定,級差應(yīng)不大于加載最大值的10%,加載速度應(yīng)不大于3kN/s,標(biāo)定的最大荷載宜不小于加載最大值的1.1倍,且持荷10min。(2)千斤頂與壓力表配套標(biāo)定時,應(yīng)采用千斤頂頂壓試驗機(jī)或壓力傳感器的標(biāo)定方式,其活塞的外露量應(yīng)約等于試驗最大荷載時的外露量;各級荷載下應(yīng)力以壓力表的表盤整讀數(shù)對應(yīng)壓力機(jī)的表盤讀數(shù)。(3)配套標(biāo)定數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行線性回歸,線性回歸相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.999,并根據(jù)加載等級計算各級荷載下的表示值。2、試驗條件及儀器、設(shè)備552、試驗條件及儀器、設(shè)備(4)試驗所用計量設(shè)備、儀器、儀表、鋼卷尺等均需經(jīng)法定計量檢定部門檢定合格,且在有效期內(nèi)使用。測量跨度用鋼卷尺應(yīng)經(jīng)懸空檢定。3、試驗梁安裝及試驗前準(zhǔn)備

3.1梁兩端支座的相對高差應(yīng)不大于10mm,同一支座兩側(cè)或同一端兩支座高差不大于2mm;箱梁四支點(diǎn)不平整度不大于2mm。支座安裝后的實(shí)測梁跨度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2試驗梁移入臺座對中后,在梁頂標(biāo)出腹板中心線作為梁體的加載中心線,并在每一加載點(diǎn)鋪設(shè)墊層及鋼座板。鋼座板用水平尺找平后,移入千斤頂。

3.3各千斤頂中心與梁頂加載中心線縱、橫向位置偏差均應(yīng)不大于10mm。

3.4各千斤頂中心與加力架橫梁中心縱、橫向偏差均應(yīng)不大于10mm,且應(yīng)墊實(shí)兩者之間的空隙。2、試驗條件及儀器、設(shè)備563、試驗梁安裝及試驗前準(zhǔn)備

3.5加載前用10倍放大鏡在梁體跨中兩側(cè)1/2跨度范圍內(nèi)的下緣和梁底面進(jìn)行外觀檢查;對初始裂縫(表面收縮裂縫和表面損傷裂縫)及局部缺陷用藍(lán)色鉛筆詳細(xì)描出。

3.6試驗梁靜載試驗前應(yīng)仔細(xì)核查原始資料,加載計算單按附錄A要求詳細(xì)列出。

3.7梁體撓度測量部位應(yīng)在跨中及支座中心兩側(cè),測量撓度的支架應(yīng)牢固、穩(wěn)定,且不應(yīng)受加載時試驗臺座變形的影響。4、加載方法

4.1試驗梁的加載分兩個循環(huán)進(jìn)行。以加載系數(shù)K表示加載等級,加載系數(shù)K是加載試驗中梁體跨中承受的彎矩與設(shè)計彎矩之比。試驗準(zhǔn)備工作結(jié)束后梁體承受的荷載狀態(tài)為初始狀態(tài);基數(shù)級下梁體跨中承受的彎矩指梁體質(zhì)量與二期恒載質(zhì)量對跨中彎矩之和。3、試驗梁安裝及試驗前準(zhǔn)備574、加載方法(1)全預(yù)應(yīng)力梁各循環(huán)的加載等級:4、加載方法584、加載方法(2)允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力和允許出現(xiàn)裂縫但裂縫寬度受到限制的預(yù)應(yīng)力梁各循環(huán)的加載等級:4、加載方法594、加載方法

4.2各千斤頂宜同速、同步達(dá)到同一荷載值;加載速度不宜超過3kN/s。

4.3每級加載后均應(yīng)仔細(xì)檢查梁體下緣和梁底有無裂縫出現(xiàn)。如出現(xiàn)裂縫或初始裂縫的延伸,應(yīng)用紅鉛筆標(biāo)注,并注明荷載等級,量測裂縫寬度。

4.4對于允許出現(xiàn)裂縫但裂縫寬度受到限制的預(yù)應(yīng)力梁,如第一或第二加載循環(huán)時梁體出現(xiàn)受力裂縫,應(yīng)在后一加載循環(huán)時采用千分表或振弦式應(yīng)變儀測試,并記錄各級加載等級下的裂縫寬度或裂縫處的變形,第三加載循環(huán)的加載方法與第二循環(huán)相同。

4.5每級加載后均應(yīng)測量梁體跨中和各支座中心截面兩側(cè)豎向位移變化,以同一截面的兩側(cè)平均值分別作為相應(yīng)截面的豎向位移量或支點(diǎn)沉降量??缰薪孛娴呢Q向位移量減去支座沉降影響量即為該級荷載下的實(shí)測撓度值。

4.6對每級加載下的實(shí)測撓度值,應(yīng)仔細(xì)復(fù)核,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即查明原因。4、加載方法605、評定標(biāo)準(zhǔn)5.1梁體剛度合格的評定實(shí)測靜活載撓度值(f實(shí)測)為靜活載級下實(shí)測撓度減去基數(shù)級下實(shí)測撓度值。實(shí)測靜活載撓度值合格評定標(biāo)準(zhǔn):φ

f實(shí)測≤1.05f設(shè)計。5.2全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合格和允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度合格的評定

(1)在K=1.20加載等級下持荷20min,梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面(包括倒角、圓弧過渡段)的受力裂縫未延伸至梁底邊,評定全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合格。(2)在K=1.00加載等級下持荷20min,梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面(包括倒角、圓弧過渡段)的受力裂縫未延伸至梁底邊,評定允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)615、評定標(biāo)準(zhǔn)5.3允許出現(xiàn)裂縫但限制裂縫寬度的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度合格的評定(1)在K=1.00加載等級下持荷20min,梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面(包括倒角、圓弧過渡段)的受力裂縫未延伸至梁底邊,評定預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度合格。(2)在K=1.00加載等級下持荷20min,裂縫寬度δf≤0.07mm(對采用鋼絲、鋼絞線的梁)或δf≤0.13mm(對采用Ⅳ級精軋螺旋鋼筋的梁);裂縫重新張開時加載荷載等級大于等于0.90倍的設(shè)計消壓荷載等級,且裂縫重新張開時加載荷載等級大于0.70級;評定預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)625、評定標(biāo)準(zhǔn)5.4梁體剛度不合格的評定當(dāng)最后一輪加載循環(huán)時的實(shí)測靜活載撓度值不滿足φf實(shí)測≤1.05f設(shè)計的規(guī)定,則梁體剛度不合格。5.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂和允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力度不合格的評定

(1)當(dāng)在某加載等級下(最大加載等級除外)的持荷時間內(nèi),梁體下緣底面發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫延伸至梁底邊,按加載程序規(guī)定加至后一級荷載后,受力裂縫延長或在上述部位又出現(xiàn)新的受力裂縫,即評定在該加載等級與前一加載等級的平均加載等級為抗裂等級,全預(yù)應(yīng)力梁抗裂不合格或允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)635、評定標(biāo)準(zhǔn)5.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂和允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力度不合格的評定

(2)當(dāng)在某加載等級加載至后一加載等級的過程中,梁體下緣底面發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫延伸至梁底邊,按加載程序規(guī)定加至后一級荷載后,受力裂縫延長或在上述部位又出現(xiàn)新的受力裂縫,即評定該加載等級為抗裂等級,全預(yù)應(yīng)力梁抗裂不合格或允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。(3)當(dāng)在最大加載等級的持荷時間內(nèi),梁體下緣底面發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫延伸至梁底邊,應(yīng)在持荷20min后,對全預(yù)應(yīng)力梁分級卸載至靜活載級,對允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁分級卸載至K=0.6級,按加載程序規(guī)5、評定標(biāo)準(zhǔn)645、評定標(biāo)準(zhǔn)5.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂和允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力度不合格的評定

定重新加載至最大加載等級。重新加載至最大加載等級過程中裂縫張開,即評定該加載等級為抗裂等級,全預(yù)應(yīng)力梁抗裂不合格或允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。5.6允許出現(xiàn)裂縫但限制裂縫寬度的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度不合格的評定(1)根據(jù)各級加載等級下的裂縫寬度或裂縫處的變形關(guān)系圖,確定裂縫張開時的加載等級。當(dāng)在最后一次加載循環(huán)最大加載等級下持荷20min,裂縫寬度或裂縫張開時的加載等級不滿足5.3(2)的要求,即評定梁體裂縫寬度或預(yù)應(yīng)力度不合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)655、評定標(biāo)準(zhǔn)5.6允許出現(xiàn)裂縫但限制裂縫寬度的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度不合格的評定(2)裂縫寬度的測試位置在梁體側(cè)面最下排普通鋼筋中心線水平處。5.7對全預(yù)應(yīng)力混凝土梁,梁體豎向剛度和抗裂合格,評定該梁靜載彎曲試驗合格,否則為不合格。5.8對允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土梁,梁體豎向剛度和預(yù)應(yīng)力度均合格,評定該梁靜載彎曲試驗合格,否則為不合格。5.9對允許出現(xiàn)裂縫但限制裂縫寬度的預(yù)應(yīng)力混凝土梁,梁體豎向剛度、預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度均合格,評定該梁靜載彎曲試驗合格,否則為不合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)665、評定標(biāo)準(zhǔn)5.10若該梁靜載彎曲試驗評定為不合格,應(yīng)對備用梁進(jìn)行靜載彎曲試驗。2件備用梁靜載彎曲試驗均合格,仍可評定為該批梁靜載試驗合格(該靜載彎曲試驗不合格梁除外)。若加倍抽樣靜載彎曲試驗仍有不合格,則應(yīng)對本批梁逐片進(jìn)行靜載彎曲試驗。6、靜載試驗記錄與試驗報告6.1試驗記錄的主要項目包括:

(1)試驗梁、支座、試驗裝備、設(shè)備、儀器安裝記錄;(2)千斤頂與油壓表配套標(biāo)定記錄;(3)各級加載數(shù)值及加載時間記錄;(4)支座沉降和跨中豎向位移測量及撓度記錄;(5)裂縫部位、裂縫寬度與荷載等級關(guān)系的記錄。5、評定標(biāo)準(zhǔn)676、靜載試驗記錄與試驗報告6.2靜載彎曲試驗報告見附錄D。6.3靜載彎曲試驗報告主要內(nèi)容包括:

(1)檢驗單位和受檢企業(yè)的名稱;(2)受檢產(chǎn)品型號和規(guī)格;(3)檢驗類別;(4)檢驗日期;(5)檢驗項目和檢驗依據(jù);(6)抽檢辦法和抽檢數(shù)量;(7)試驗設(shè)備和器具、儀表;(8)加載圖式和加載程序;(9)檢驗結(jié)果、評定標(biāo)準(zhǔn)和檢驗結(jié)論;(10)檢驗報告審批簽章。6、靜載試驗記錄與試驗報告687、安全及防護(hù)措施7.1吊梁應(yīng)有專人指揮,按規(guī)程操作,注意安全;吊裝千斤頂時梁下嚴(yán)禁站人。7.2高壓油路和電路應(yīng)符合有關(guān)要求。7.3驗梁在必要時應(yīng)設(shè)防風(fēng)、防傾支護(hù)。7.4儀器、儀表和電器應(yīng)有防雨、防曬條件。7、安全及防護(hù)措施69第五講鐵路橋梁靜載試驗

橋梁靜載試驗是制定其結(jié)構(gòu)性能的重要手段,也是檢驗梁體抗裂性及剛度的常用辦法。其試驗方法的科學(xué)性、操作的準(zhǔn)確性、判定的合理性,都直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量是否合格及鐵路運(yùn)營安全。1、靜載試驗分類及試驗依據(jù)1.1靜載試驗分類

靜載試驗分為靜載彎曲抗裂試驗(適用于先張法和后張法全預(yù)應(yīng)力混凝土梁)和靜載彎曲試驗(適用于允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土梁和允許出現(xiàn)裂縫但限制裂縫寬度的預(yù)應(yīng)力混凝土梁)兩大類。第五講鐵路橋梁靜載試驗橋梁靜載試驗是制定其結(jié)構(gòu)性701、靜載試驗分類及試驗依據(jù)1.2靜載試驗依據(jù)按《預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)》(TB/T2092-2003)執(zhí)行。2、試驗梁抽樣辦法

對于下列六種不同的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗類別,有著截然不同的試驗梁抽樣方法。2.1投產(chǎn)前鑒定檢驗由有關(guān)部門(企業(yè)上級或檢驗機(jī)構(gòu))主持,對新建梁廠(場)首先試生產(chǎn)梁進(jìn)行靜載試驗。1、靜載試驗分類及試驗依據(jù)2、試驗梁抽樣辦法712、試驗梁抽樣辦法

2.2新產(chǎn)品鑒定檢驗對采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝生產(chǎn)的首批產(chǎn)品,抽取一片具有代表性的梁,由設(shè)計、科研、質(zhì)檢部及業(yè)務(wù)主管部門主持進(jìn)行靜載試驗。

2.3生產(chǎn)單位出廠檢驗(1)現(xiàn)場制梁:每批(60片)隨機(jī)抽一片(或抽有缺陷者或較差者),進(jìn)行靜載試驗。(2)工廠制梁:每批或每季隨機(jī)抽一片進(jìn)行靜載試驗。2、試驗梁抽樣辦法722、試驗梁抽樣辦法

2.4發(fā)證檢驗在生產(chǎn)單位(橋梁廠或制梁場)自檢合格并且具備一定抽檢基數(shù)(一般為30片)的梁片中,抽取一片具有代表性的梁(張拉或放張齡期較短、梁體混凝土強(qiáng)度及彈模較低者)進(jìn)行靜載試驗。并且在同類產(chǎn)品中,以曲代直、以大代小、以難代易、以低代高。

2.5抽查檢驗(包括生產(chǎn)許可證期中復(fù)查)對抽樣基數(shù)一般不作硬性規(guī)定,可在梁廠(場)庫存梁中隨機(jī)抽取一片進(jìn)行靜載試驗。2、試驗梁抽樣辦法732、試驗梁抽樣辦法

2.6委托鑒定檢驗(包括仲裁檢驗)對一片或一批梁能否使用,由委托方指定或雙方商定樣品,進(jìn)行靜載試驗。

2.7抽樣梁的代表性橋梁是國家實(shí)施生產(chǎn)許可證制度的七個重要鐵路工業(yè)產(chǎn)品之一。其壽命據(jù)有關(guān)資料介紹約百年,由于它具有不易更換的特殊性,勢必要求結(jié)構(gòu)性能100%合格。因為混凝土材料的非勻質(zhì)性和以試件強(qiáng)度代表梁體強(qiáng)度的模擬性,導(dǎo)致抽樣試驗的判定也將具有漏判或錯判,使生產(chǎn)方或使用方均具有一定風(fēng)險。為此橋梁發(fā)證檢驗抽樣辦法,2、試驗梁抽樣辦法742、試驗梁抽樣辦法

2.7抽樣梁的代表性應(yīng)采用抽高難品種中較劣質(zhì)者進(jìn)行靜載試驗。使生產(chǎn)方與使用方風(fēng)險共擔(dān)。還應(yīng)當(dāng)注意:抽樣后應(yīng)全面觀測樣品梁,剔除跨中附近有明顯局部外觀缺陷或外形尺寸嚴(yán)重超差的樣品,使樣品具有更大的代表性。3、試驗設(shè)備

3.1試驗臺座

(1)試驗臺座形式:①傳統(tǒng)式:鋼質(zhì)剛性門架,基礎(chǔ)混凝土配重;鋼絞線束與鋼橫梁門架,基礎(chǔ)混凝土配重。②配重式:華藍(lán)垂吊式;頂部壓重式。③樁反力式:打入管樁抵抗加載反力,配鋼門架。④桁架式:萬能桿件自平衡式;軍用梁與鋼絞線配合式。2、試驗梁抽樣辦法753、試驗設(shè)備

3.1試驗臺座(2)加載點(diǎn)數(shù)量及間距:當(dāng)試驗荷載的布置不能完全與設(shè)計規(guī)定相符時,應(yīng)按荷載效應(yīng)等效的原則換算,即使構(gòu)件試驗的內(nèi)力圖形與設(shè)計的內(nèi)力圖形相似,并使控制截面上的內(nèi)力值相等。TB/T2092-2003規(guī)定,加力架的加載間距“必須保證在試驗時,能使梁體首先達(dá)到完全抗裂極限?!膘o載試驗首要目的是為了檢驗梁體正截面承受彎曲抗裂的能力。按TB/T2092-2003附錄A規(guī)定,加載點(diǎn)數(shù)量應(yīng)為奇數(shù)。即在跨中應(yīng)有一加載點(diǎn),其余加載點(diǎn)于其兩側(cè)對稱布置。其目的在于使跨中產(chǎn)生最大彎矩,首先在跨中截面產(chǎn)生彎曲正應(yīng)力,使彎矩包絡(luò)圖相似,最大彎矩等值。3、試驗設(shè)備763、試驗設(shè)備

目前一些梁廠(場)采用偶數(shù)加載點(diǎn),則跨中有一等彎矩段,與設(shè)計內(nèi)力圖差別較大,不利于正確評價試驗梁抗裂性。3、試驗設(shè)備目前一些梁廠(場)采用偶數(shù)加載點(diǎn),則773、試驗設(shè)備

3.2加載千斤頂及其校正計算

(1)加載千斤頂:宜采用精密壓力千斤頂(成都、上海產(chǎn)),其精度高、活塞面積大,可配合使用0~25MPa、0.4級精密壓力表,其最小刻度為0.2MPa。如使用其它千斤頂或起重用頂鎬,所配油表為0~60MPa,則其最小刻度為0.5MPa,視讀精度不能滿足計算要求。另外,加荷動力源(油泵)應(yīng)能使油表壓力值保持穩(wěn)定。

(2)千斤頂校正:TB2092-2003規(guī)定:千斤頂校正系數(shù)不得大于1.05,并且需要將頂、表、泵配套標(biāo)定。①配套標(biāo)定有三種方法:壓力機(jī)法、壓力環(huán)法、傳感器法。配套標(biāo)定時應(yīng)注意以下兩點(diǎn):a)千斤頂與工作狀態(tài)應(yīng)保持同方向運(yùn)行,因正、反向摩阻不同。b)先讀油壓表示值(MPa),再讀壓力機(jī)(或壓力環(huán)、傳感器)力值(N)。因為標(biāo)定器(壓力機(jī):N;3、試驗設(shè)備783、試驗設(shè)備

3.2加載千斤頂及其校正計算壓力環(huán):mm;傳感器:微應(yīng)變)的精度較油壓表高得多,這樣可以更好地減小視讀誤差。現(xiàn)在有些梁場常發(fā)生讀反的情況。②摩阻系數(shù)計算:如校正系數(shù)計算結(jié)果小于1.00,則可能是將千斤頂活塞面積用錯了,或是計算公式用錯。正確的計算公式為:(3)各級加載油壓表理論讀值計算:采用首先根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)計算出各頂?shù)木€性回歸方程式Y(jié)=kx+b及相關(guān)系數(shù)r,以觀察該頂?shù)木€性優(yōu)劣(r≥0.999)。然后,再將各級荷載代人回歸方程,求出各級荷載所對應(yīng)的油壓表讀值。3、試驗設(shè)備(3)各級加載油壓表理論讀值計算:采用首先根據(jù)標(biāo)794、試驗梁齡期

4.1一般要求

一般情況下,靜載試驗應(yīng)在全部施加預(yù)應(yīng)力后不少于30d進(jìn)行。靜載試驗的計算齡期應(yīng)從梁體全部施加預(yù)應(yīng)力時算起(無論是收縮、徐變還是松弛應(yīng)力損失完成率,均由此日算起)但先張梁與后張粱的計算還有所區(qū)別?;炷潦湛s、徐變計算齡期:先張梁從放張之日算起至試驗日期;后張梁從終張拉之日算起至試驗日期。鋼筋松弛計算齡期:先張梁從張拉之日算起至試驗日期;后張梁從終張拉之日算起至試驗日期。4、試驗梁齡期804、試驗梁齡期

4.2特殊情況

若條件所限,只能選用齡期少于30d的梁時,應(yīng)同時滿足以下兩個條件:

(1)梁體混凝土灌筑28d之后。因為達(dá)到設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級后,才能進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能試驗。

(2)對梁體下翼緣力筋進(jìn)行檢算,使能滿足

(對鋼絲、鋼絞線),以防止外加荷載在跨中最下層預(yù)應(yīng)力筋中所產(chǎn)生的最大應(yīng)力超過鋼筋(鋼絲)的彈性極限,造成梁體結(jié)構(gòu)性能永久性損傷。4、試驗梁齡期815、裂縫及其規(guī)律

5.1裂縫分類

裂縫分為初始裂縫(收縮裂縫和損傷裂縫)及受力裂縫(征兆裂縫和判定裂縫)兩類。這四種性質(zhì)不同的裂縫。

5.2裂縫觀察方法“側(cè)觀比較法”:即從側(cè)面方向觀察,同時注意與鄰近區(qū)域比較。這方法比正對截面方向更容易發(fā)現(xiàn)較細(xì)裂縫產(chǎn)生的陰影。當(dāng)搜索到疑點(diǎn)后,再用放大鏡仔細(xì)辨認(rèn)確定。5、裂縫及其規(guī)律825、裂縫及其規(guī)律

5.3受力裂縫出現(xiàn)的一般規(guī)律

(1)走向:沿粱體截面方向,傾角一般小于30°。

(2)位置:在跨中4m段范圍內(nèi)。一般外側(cè)首先出現(xiàn)。普通高度、超高度梁都在外側(cè)下八字棱角上首先出現(xiàn),隨后向上、下延長。有的延長到下底角上,甚至拐入梁底面上。

(3)時間:一般在壓漿破裂聲(也稱“放鞭”。一般在0.8~1.0級左右)之后,開始出現(xiàn)征兆裂縫。判定裂縫常出現(xiàn)在Kf=1.20同時持荷20min之內(nèi)。

5.4裂縫的標(biāo)記方法初始裂縫:規(guī)定用藍(lán)色鉛筆標(biāo)記。在加載前仔細(xì)觀察尋找,并沿著縫右側(cè)約1mm處,順其走向畫出痕跡,并在其兩端點(diǎn)打上橫杠,封住端頭,以辨別加載后是否延長。嚴(yán)禁用劃大圈法標(biāo)記初始裂縫,因圈內(nèi)再出現(xiàn)新裂縫將無法辨認(rèn),可能造成漏判。5、裂縫及其規(guī)律835、裂縫及其規(guī)律

5.5外側(cè)首先出現(xiàn)受力裂縫的原因

(1)旁彎。由于梁體截面不對稱而產(chǎn)生的旁彎,是造成外側(cè)先裂的主要原因。由于隔板、肋墻、擋碴墻及橋面墊層(先張梁)均未參加梁體截面計算,而實(shí)際上述部位對截面特性均有一定影響。據(jù)有關(guān)資料記載和實(shí)測,外側(cè)底部邊角處比內(nèi)側(cè)應(yīng)力約大10~20%(普高梁約大20%,低高梁約大10%左右)。

(2)邊角處應(yīng)力集中。

(3)振動產(chǎn)生的浮漿集中于下八字拐角處。因上述三種不利因素,故受力裂縫通常是在下八字拐角處首先出現(xiàn)。它的出現(xiàn),表明此處混凝土已開始受到拉應(yīng)力。它通常是梁體受力開裂的前兆,所以稱其為“征兆裂縫”。征兆裂縫出現(xiàn)得越早,判定裂縫出現(xiàn)的可能性就越大。5、裂縫及其規(guī)律846、梁體開裂的判定準(zhǔn)確地判斷梁體是否真正開裂,這是受檢方和檢驗方都十分敏感的問題,在發(fā)證檢驗工作中尤為突出。

6.1“判定裂縫”及其驗證方法(1)判定裂縫:在某級荷載作用下,裂縫由側(cè)面延至梁底(即裂縫抵達(dá)梁底水平面上),或在梁底部邊角、梁底面上出現(xiàn)了裂縫,因這種裂縫決定了梁體開裂與否,因此稱其為“判定裂縫”。這種裂縫一旦被發(fā)現(xiàn),又經(jīng)驗證屬于真實(shí)受力裂縫后,則判定梁體開裂,靜載試驗不合格。在發(fā)證檢驗工作中,當(dāng)試驗樣品梁不合格,則代表梁廠(場)產(chǎn)品質(zhì)量不合格。因此,驗證方法就顯得特別重要。6、梁體開裂的判定856、梁體開裂的判定

6.1“判定裂縫”及其驗證方法(2)判定裂縫的驗證方法:①梁體在某級發(fā)現(xiàn)判定裂縫,則再增加一級荷載,如裂縫延長或展寬或又出現(xiàn)新裂縫,則證實(shí)此裂縫為真實(shí)受力裂縫,梁體確實(shí)已開裂。②使用20倍放大鏡觀察裂縫,跟蹤卸載。如裂縫在卸載后完全閉合,則同樣證實(shí)了裂縫的真實(shí)性。③根據(jù)撓度測量數(shù)據(jù),描繪出荷載—撓度曲線,找出曲線上轉(zhuǎn)折點(diǎn)(取曲線第一彎轉(zhuǎn)段兩端點(diǎn)切線的交點(diǎn))所對應(yīng)的荷載值,即為梁體開裂荷載實(shí)測值。當(dāng)不能斷定是否受力裂縫,或未能及時發(fā)現(xiàn)而早已出現(xiàn)的裂縫,或難以判斷正截面是否開裂,均可以采用荷載—撓度曲線法。6、梁體開裂的判定866、梁體開裂的判定

6.1“判定裂縫”及其驗證方法以上三種驗證方法可以同時并用,也可選用①、③或①、②兩種。但不能單獨(dú)使用②,以防因局部缺陷裂縫,導(dǎo)致誤判。因為這種因局部缺陷(如墊塊、漏漿等)而引發(fā)的受力裂縫,不能代表梁體整個截面開裂。這種隱形缺陷裂縫,再增加一級荷載不一定延展,而卸載卻完全閉合。由此看出驗證是由表及里、去偽存真的重要手段。在實(shí)測中通常采用加一級延長,卸載閉合的方法。這較加一級展寬(不易定量)或再去尋找新裂縫出現(xiàn)來驗證裂縫,更來得直接、方便。6、梁體開裂的判定876、梁體開裂的判定

6.2開裂荷載等級的確定

在某級荷載作用下(指本級持荷時間內(nèi)和下級加載過程中)發(fā)現(xiàn)裂縫,并經(jīng)驗證,則認(rèn)為梁體在某級開裂?!膀炞C荷載”的區(qū)別如下:(1)若在本級向下一級加載過程中發(fā)現(xiàn)裂縫(此時梁實(shí)際承受十足的本級荷載,而下一級還未加到),則應(yīng)加到下一級荷載來驗證裂縫。如屬實(shí),即認(rèn)為梁體在本級開裂。(2)若在本級持荷時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)裂縫,則應(yīng)再增加一級荷載來驗證裂縫。如屬實(shí),即認(rèn)為梁體在本級開裂。在發(fā)證檢驗中常遇到在Kf

=1.20,持荷20min內(nèi)發(fā)現(xiàn)了裂縫,但增加一級荷載應(yīng)該是多少呢?經(jīng)編制TB2092的專家解釋:1.20級再增加一級應(yīng)該加到Kf=1.22級,且持荷時間仍為2~5min。6、梁體開裂的判定886、梁體開裂的判定

6.2開裂荷載等級的確定有人認(rèn)為在1.20級開始加載,但還未加到1.20級的荷載值時梁底發(fā)現(xiàn)裂縫,則認(rèn)為在1.20級出現(xiàn)受力裂縫。如再采取增加一級荷載即由1.20級加至1.22級,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)原裂縫又有所延長,則認(rèn)為梁體已在1.20級開裂,判為不合格。這是錯誤的,因?qū)Ⅱ炞C荷載誤加到1.22級后,裂縫可能會有所延長。正確的方法應(yīng)加到1.20級.則有可能不延長(或不出現(xiàn)新裂縫),故不能判為梁體開裂。這二者之差別,有可能引起質(zhì)的變化,造成幾百孔梁的誤判。6、梁體開裂的判定897、加倍試驗

《預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支T梁技術(shù)條件》(TB/T3043-2005)及《后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土鐵路簡支梁現(xiàn)場預(yù)制施工工藝》(基施[1989]90號)均規(guī)定:“如被抽驗的后張梁達(dá)不到要求時,應(yīng)查明原因,加倍抽驗。仍達(dá)不到時,需逐片試驗?!币陨蠘?biāo)準(zhǔn)與文件,雖指出了加倍試驗的條件,但是,加倍試驗的抗裂安全系數(shù)與撓度的質(zhì)量指標(biāo),尚未明確。

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)中規(guī)定:對于加倍抽驗的指標(biāo):

“抗裂系數(shù)允許值=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值×0.95;撓度允許值=標(biāo)準(zhǔn)值×1.10?!辈⑶乙?guī)定:①第二次抽取的第一個試件的全部檢驗結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求時,該批結(jié)構(gòu)性能可判為合格;②第二次抽取的第二個試件全部檢驗結(jié)果均符合第二次檢驗的要求時,該批構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能可判為合格。7、加倍試驗907、加倍試驗

鐵路行業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行部標(biāo)。通常采用的方法是:如橋梁靜載試驗不合格,則加倍抽樣試驗。第二次檢驗的質(zhì)量指標(biāo)仍按原要求(Kf

≥1.20;f/L≤1/800)不變,當(dāng)兩片均合格,則該批梁才能判為合格。顯然,這比現(xiàn)行國標(biāo)更加嚴(yán)格。7、加倍試驗918、加載計算通用模式

靜載試驗計算單目前全路采用統(tǒng)一模式。

8.1八個方面

(1)試驗類別。(2)試驗依據(jù)。(3)試驗粱基本情況。(4)梁體設(shè)計參數(shù)。(5)加載圖式。(6)加載值計算。(7)各級加載值一覽表。(8)頂、表、泵配套。標(biāo)定與各級油壓表讀值匯總表。

8.2十個步驟(1)等效集中荷載采用五點(diǎn)或三點(diǎn)加載(8m梁),跨中設(shè)一集中荷載,其余在其左右對稱布置。各荷載縱向間距均為4m。相關(guān)系數(shù)α

4444L/2L/2

XiPi

Pi

Pi

Pi

PiRA

RB

8、加載計算通用模式928、加載計算通用模式

8.2十個步驟(2)未完成的應(yīng)力損失表A.1未完成的應(yīng)力損失ΔσS計算用表時間(d)砼收縮、徐變應(yīng)力損失σS1的完成率η1鋼筋松馳應(yīng)力損失σS2的完成率η22—0.50100.33(用內(nèi)插法求之)200.37(用內(nèi)插法求之)300.40(用內(nèi)插法求之)400.431.00600.501.00900.601.001800.751.001年0.851.003年1.001.00注:1、本表摘錄于TBJ2-96《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》表6.3.40。

2、表中“時間”為全部施加預(yù)應(yīng)力至靜載試驗的天數(shù)(年數(shù))。8、加載計算通用模式表A.1未完成的應(yīng)力損失ΔσS計938、加載計算通用模式

8.2十個步驟(3)補(bǔ)償彎矩

(4)基數(shù)級荷載跨中彎矩當(dāng)防水層已鋪設(shè)時:當(dāng)防水層未鋪設(shè)時:(5)基數(shù)級荷載值(6)各加載級跨中彎矩

當(dāng)防水層已鋪設(shè)時:當(dāng)防水層未鋪設(shè)時:(7)各加載級之荷載值(8)靜活載級系數(shù)8、加載計算通用模式948、加載計算通用模式

8.2十個步驟(9)靜活載級之跨中彎矩(10)計算靜活載級荷載

9、現(xiàn)存典型問題

9.1加載千斤頂偏置為減小旁彎而引發(fā)的外側(cè)過早開裂,一些工廠將千斤頂放在梁體中心線偏離內(nèi)側(cè)200~300ram處,這種作法不符合《試驗方法》要求。

9.2加力架數(shù)量及問距不正確個別梁場為減小試驗臺座反力重量,即為了減小挖坑土方量及灌筑混凝土量,而違反“內(nèi)力圖相似,內(nèi)力值相等”的荷載布置原則,對32m、24m梁采用了加力點(diǎn)間距為1.5m、三點(diǎn)加載或五點(diǎn)加載的不等距設(shè)置法,或四點(diǎn)等距加載。8、加載計算通用模式9、現(xiàn)存典型問題959、現(xiàn)存典型問題

正確的加載點(diǎn)數(shù)量及其間距一般應(yīng)為:大梁類(32m、24m)應(yīng)采用5點(diǎn)、4m等距加載;小梁類(20m、16m)應(yīng)采用3點(diǎn)、4m等距加載。

9.3

計算單錯誤

(1)計算齡期:①先張梁混凝土收縮徐變與鋼筋松弛損失都錯誤地按同一天起計算;②后張粱計算齡期錯誤地從梁體混凝土灌筑之日算起。

無論先、后張梁均應(yīng)從全部施加預(yù)應(yīng)力完成之日算起。

(2)計量單位換算不統(tǒng)一:有的企業(yè)先將非法定計量單位kgf/cm折算成法定計量單位MPa,有的后折算;有的按1kgf/cm=0.1MPa折算,有的按1kgf/cm=0.09080665MPa折算。不同的換算系數(shù),使加載等級相差將近一個等級,尤其在1.0級以后,作用效果截然不同。為此,建議在全部加載計算結(jié)束后,再按1kg=9.80665N換算,并且最終精度取0.01MPa。9、現(xiàn)存典型問題969、現(xiàn)存典型問題

9.4撓度計算方法不一致

因《試驗方法》要求不明確,故現(xiàn)各廠五花八門。應(yīng)該在梁內(nèi)、外側(cè)均設(shè)位移計或百分表同時觀測撓度,用第一、二階段測量數(shù)據(jù)計算撓跨比。面對內(nèi)、外側(cè)兩個階段的4個數(shù)據(jù),撓跨比應(yīng)怎樣計算?因撓跨比是合格判定的兩個條件之一,對于超低高梁如何計算,矛盾十分尖銳,取值方法不同,結(jié)論可能完全相反。為此,應(yīng)該首先計算出每個階段的內(nèi)、外側(cè)撓跨比平均值,再取大者作為該梁檢驗評定的實(shí)測撓跨比。

9.5梁架設(shè)過低

這樣不易觀察梁底面裂縫,要求在1.0~1.5m之間為宜。

9.6誤加一級荷載

對在1.20級持荷中發(fā)現(xiàn)的征兆裂縫(即未延至梁底角邊棱上的受力裂縫),錯誤地再加一級至1.22級去驗證。9、現(xiàn)存典型問題979、現(xiàn)存典型問題

9.7誤判開裂當(dāng)梁底在向1.20級加載過程中突然發(fā)現(xiàn)了裂縫(是初始裂縫還是受力裂縫難以辨認(rèn)),即認(rèn)為梁在1.20級開裂,再加至1.22級驗證,果然裂縫又延長了,則錯誤地判斷為梁體開裂。其錯于三點(diǎn):①應(yīng)為1.15發(fā)現(xiàn)裂縫,只能加到1.20級驗證;②若是漏畫的初始裂縫(或內(nèi)空外灰皮的隱形局部缺陷),1.20級本不會發(fā)展,當(dāng)錯加到1.22級,可能會延長;③即使是真實(shí)的受力裂縫,正確地加到1.20級驗證,若不延展,不出新縫,也不能判梁體開裂。這個在1.15級產(chǎn)生于梁底的受力裂縫,只能說明是局部缺陷所致,并非整個截面開裂。

9.8支座未解除臨時聯(lián)接靜載試驗時橋梁支座未解除臨時聯(lián)接,4種全部變成固定支座;有的梁場將固定、多向、縱向、橫向支座位置安裝錯誤。9、現(xiàn)存典型問題989、現(xiàn)存典型問題

9.9地基梁變形的影響靜載試驗臺不能滿足撓度測量不受地基梁變形的影響的要求。

9.10靜載試驗臺不具備24m梁的試驗功能不能保證出廠檢驗的每種跨度、每60件試驗的要求。產(chǎn)生原因是因為梁場將出場靜載試驗誤認(rèn)為發(fā)證時的靜載試驗以大代小。9、現(xiàn)存典型問題99橋梁靜載試驗橋梁靜載試驗100第一講結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計及試驗荷載結(jié)構(gòu)試驗的一般程序結(jié)構(gòu)試驗包括:結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計、結(jié)構(gòu)試驗準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)試驗實(shí)施和結(jié)構(gòu)試驗分析等主要環(huán)節(jié)。它們之間的關(guān)系如圖所示。第一講結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計及試驗荷載結(jié)構(gòu)試驗的一般程序1011.試驗設(shè)計階段

(1)研究試驗?zāi)康?、了解試驗任?wù)、搜集有關(guān)資料、確定試驗方法等。(2)確定試驗的性質(zhì)和規(guī)模。(3)確定試驗參數(shù)、決定試件的外形及尺寸。 (4)進(jìn)行試件的設(shè)計與制作。(5)確定加載方法和設(shè)計支承系統(tǒng)。(6)選定量測項目及量測方法。(7)根據(jù)具體情況寫出試驗大綱。1.試驗設(shè)計階段102

2.試驗準(zhǔn)備階段

(1)試件的制作(2)試件的尺寸與質(zhì)量檢查(3)試件的安裝與就位(4)安裝加載設(shè)備(5)設(shè)備儀表的率定(6)做輔助試驗(常和正式試驗穿插進(jìn)行)(7)儀表的安裝、連線調(diào)試(8)記錄表格的設(shè)計準(zhǔn)備(9)通過計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行判斷和控制加載(加載應(yīng)力估計)。2.試驗準(zhǔn)備階段1033.試驗實(shí)施階段這是整個試驗過程的中心環(huán)節(jié),應(yīng)按照規(guī)定的加載順序和量測順序進(jìn)行。(1)確定基本加載方案,如:破壞與否、試驗周期的長短。(2)荷載圖式的選擇,如:集中荷載還是均布荷載。(3)加載順序的確定,如:直接加載還是分級加載,按幾個循環(huán)進(jìn)行。(4)觀測注意點(diǎn)和測點(diǎn)布置。4.結(jié)構(gòu)試驗分析階段

(1)數(shù)據(jù)整理階段:整理原始測試資料,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

(2)數(shù)據(jù)處理總和試驗結(jié)論:對試驗現(xiàn)象和規(guī)律做出解釋,試驗結(jié)果和理論值比較,分析產(chǎn)生差異的原因,并做出結(jié)論,寫出試驗總結(jié)報告,提出新問題和進(jìn)一步研究計劃。3.試驗實(shí)施階段104結(jié)構(gòu)試驗荷載(一)靜力荷載(靜荷載)1.靜荷載加載順序:預(yù)加載階段標(biāo)準(zhǔn)荷載階段破壞荷載階段。2.預(yù)加載的目的:

①使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工作狀態(tài),使結(jié)構(gòu)變形與荷載關(guān)系穩(wěn)定;

②檢驗全部試驗裝置的可靠性;

③檢查全部觀測儀表的工作是否正常;

④起到演習(xí)的作用,可實(shí)際檢查試驗人員的現(xiàn)場工作情況。結(jié)構(gòu)試驗荷載105(二)動力荷載(動荷載)動荷載作用則是指使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度反應(yīng)的作用。對結(jié)構(gòu)施加動荷載,主要是用于研究結(jié)構(gòu)動力性能的試驗,如:結(jié)構(gòu)的疲勞試驗,采用勻速脈動荷載,一般應(yīng)使試件在試驗時不產(chǎn)生共振,遠(yuǎn)離共振區(qū),加載順序根據(jù)實(shí)際情況而定。(三)結(jié)構(gòu)試驗對測點(diǎn)布置的要求①滿足條件的前提下,宜少不宜多;②測點(diǎn)位置要具有代表性,以便于分析和計算;③為保證量測數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)該布置一定數(shù)量校核性測點(diǎn);④測點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗時操作和測讀,安全和方便。安裝在結(jié)構(gòu)上的附著式儀表在達(dá)到正常使用荷載的1.2~1.5倍時應(yīng)該拆除,以免結(jié)構(gòu)突然破壞,而使儀表受損。(二)動力荷載(動荷載)106(四)荷載圖式等效加載圖式應(yīng)滿足以下條件:

1)等效荷載產(chǎn)生的控制截面的主要內(nèi)力應(yīng)與計算內(nèi)力相等;

2)等效荷載產(chǎn)生的主要內(nèi)力圖形與計算內(nèi)力圖形相似;

3)對等效荷載引起的變形差別應(yīng)予以修正;

4)控制截面上的內(nèi)力等效時次要截面上的內(nèi)力應(yīng)與設(shè)計值接近。

除了控制截面的某個效應(yīng)與理論計算荷載相同外,該截面的其他效應(yīng)和非控制截面的效應(yīng),則可能有差別,所以必須全面驗算因荷載圖式改變對試驗結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各種影響;必須特別注意結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否因最大內(nèi)力區(qū)域的某些變化而影響承載性能。尤其對不等強(qiáng)的結(jié)構(gòu),一定要細(xì)加分析和驗算,采取有效的等效荷載形式。比如說:增加集中荷載個數(shù),減小或消除影響。(四)荷載圖式除了控制截面的某個效應(yīng)與理論計算荷載107等效荷載圖等效荷載圖108

第二講結(jié)構(gòu)試驗的加載技術(shù)

目前采用的加載方法和加載設(shè)備種類很多,有重物加載、氣壓加載、機(jī)械加載、液壓加載、電液伺服加載系統(tǒng)等。在選擇加載方法與加載設(shè)備時應(yīng)滿足以下條件,即結(jié)構(gòu)試驗對加載方法與加載設(shè)備的要求:

①選用的試驗荷載的圖式必須是等效荷載圖式;

②荷載傳力方式和作用點(diǎn)明確,產(chǎn)生的荷載數(shù)值準(zhǔn)確穩(wěn)定,靜荷載不隨加載時間、外界環(huán)境和結(jié)構(gòu)物變形而變化,保證荷載量的相對誤差不超過±5%;

③靜載試驗便于分級加載和卸載,能控制加、卸載速度,荷載分級的分度值要滿足試驗量測的精度要求;

④加載設(shè)備不參與結(jié)構(gòu)工作,不影響結(jié)構(gòu)的自由變形,不影響結(jié)構(gòu)受力;

⑤加載裝置本身要安全可靠,不僅要滿足強(qiáng)度要求,還需要嚴(yán)格控制其變形值。第二講結(jié)構(gòu)試驗的加載技術(shù)109一.重物荷載的加載設(shè)備

重物荷載加載就是利用物體的本身重量加于結(jié)構(gòu)上作為荷載。試驗室內(nèi)常用鐵塊、砼塊、磚、水

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