靜載試驗講課

靜載試驗講課稿丁大有2010年9月18日試驗依據(jù)《TB-T2092-2003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)》靜載試驗的計算采用了等效加載方法，即十點加載模擬了跨中的彎矩（也就是模擬了跨中的最大應(yīng)力情況）杭長高鐵無碴軌道32m雙線簡支梁靜載試驗數(shù)據(jù)表序號項目符號單位圖號通橋(2008)2322-Ⅱ1跨度Lm31.52梁別直線無聲屏障3梁體自重力矩MzKN?m31836.294無碴軌道設(shè)備產(chǎn)生的力矩（含防水層和保護層)MdKN?m17364.385活載力矩(含動力系數(shù))MhKN?m24164.756動力系數(shù)1+μ1.1277梁跨中截面換算面積Aom29.211068梁下緣換算截面抵抗矩Wom35.6658559預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積Aym20.03440010預(yù)應(yīng)力合力中心到換算截面重心軸的距離eom1.647711收縮、徐變預(yù)應(yīng)力損失值ΣL6LMpa84.3912鋼筋松弛應(yīng)力損失值ΣL5LMpa14.7813撓跨比f/L1/526914抗裂安全系數(shù)Kf1.4315跨中截面綜合剪力滯系數(shù)Kq中鐵咨詢提供16跨中截面集中力剪力滯系數(shù)Kp中鐵咨詢提供17靜載試驗等效荷載加載修撓度正系數(shù)Ψ中鐵咨詢提供①在試驗前必須取得中鐵咨詢橋梁工程設(shè)計研究院必須提供的靜載試驗參數(shù)表跨中截面綜合剪力滯系數(shù)、跨中截面集中力剪力滯系數(shù)。②梁體自重、二期恒載、活載和防水層計算時乘以Kq/Kp系數(shù)；未完成的預(yù)應(yīng)力損失的補償彎矩△Ms乘以1/Kp系數(shù)；加載設(shè)備不考慮系數(shù)（Kq為綜合剪力滯修正系數(shù)，Kp為集中剪力滯修正系數(shù)）。③簡支梁靜載試驗在終張拉30d后進行，不足30d時應(yīng)由設(shè)計方檢算確定。靜載試驗的準(zhǔn)備工作1、千斤頂標(biāo)定分級標(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)定荷載宜不小于加載最大值的1.1倍，且持荷10min。千斤頂與壓力表需配套標(biāo)定，應(yīng)采用千斤頂頂壓傳感器的標(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)以壓力表的表盤整讀數(shù)對應(yīng)傳感器的讀數(shù)。校驗系數(shù)K≯1.05；K=油缸面積×油表讀數(shù)/加載力配套標(biāo)定數(shù)據(jù)應(yīng)進行線性回歸，線性回歸相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于r=0.9999以上，并根據(jù)加載等級計算各級荷載下的表示值。以上可以采用EXCEL表格自動計算。2、材料及器材△準(zhǔn)備：自平衡式箱梁靜載試驗臺（包括桁架、上橫梁、下橫梁、千斤頂橫梁、精軋螺紋鋼筋）、場地硬化，電源、棚子、標(biāo)語，警戒線，小旗子，電喇叭，帶扶手的梯子；△測量距度用50m鋼卷尺，其最小分度值應(yīng)不大于1mm?！鲝椈墒嚼y力計為200N。△支座：4個：GD、HX、ZX、DX△千斤頂：200噸，11臺△油泵：11臺，注意高壓油管長度的配置要滿足梁頂?shù)降孛?。△校?zhǔn)的油表：11塊，精度0.25級（防震性），最小刻度值應(yīng)不大于0.2MPa，表盤量程應(yīng)在工作最大油壓的1.25-2.0倍之間。副表1.0級?！靼俜直恚壕葢?yīng)不低于1.0級，百分表的最小分度值不大于0.05mm。直徑3~5公分，百分表（0-30mm磁性表座；秒表2塊，10倍普通放大鏡2個，d=150mm量測裂縫寬度：20倍刻度放大鏡1個（要標(biāo)定），最小分度值不大于0.02mm,電子裂縫觀察儀（靜載試驗觀測裂縫寬度值及加載變寬、卸載閉合的變化）；扭矩扳手（安裝靜載試驗臺豎拉桿，保證拉力基本一致）4個門式支架和2個跨中表架，梁底用502、玻璃片。紅藍鉛筆，原始裂縫用藍色筆，之前千萬不能修補。500*500*20鋼板，墊砂子找平。3、人員：35人指揮：1人百分表司表：6人。油泵司機：10個（張拉隊人員）試驗過程中對油表實際讀數(shù)監(jiān)控復(fù)核：10人百分表讀數(shù)匯總：2人對撓度進行計算：1人監(jiān)控梁頂加力千斤頂：1人反力架線性變化情況進行監(jiān)控：采用水準(zhǔn)儀2人梁體裂紋觀察：2人靜載試驗用油壓表控制加載噸位；用百分表測量撓度；用放大鏡發(fā)現(xiàn)裂紋及測量其寬度。一般用時2小時10分鐘。1、加載圖2、安裝①梁兩端支座安裝高差不應(yīng)大于10mm，同一支座兩側(cè)高差不應(yīng)大于2mm，箱梁四支點不平整度不大于2mm。支座安裝后的實測跨度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。②支座應(yīng)設(shè)置在試驗臺座中心線上，且跨距須與待試梁相符。在支座上標(biāo)劃出中心線，以便與梁中心線對正。試驗梁移入臺座對中后，在梁頂面上標(biāo)出梁體腹板、跨中及支座中心線，由跨中沿腹板中心線（距箱梁縱向中心線3.116m）標(biāo)出跨中、4m、8m共10個點作為梁體的加載中心點（彈出千斤頂安裝的十字線），在每一加載點鋪設(shè)砂墊層（找平）及鋼墊板，鋼墊板用水平尺找平后移入千斤頂。千斤頂中心與梁體加載中心縱橫向位置偏差均應(yīng)不大于③在兩腹板外側(cè)跨中、4m、8m點處粘貼A4紙做好標(biāo)志，并做好編號。④各千斤頂中心與加力架橫梁中心線縱橫向偏差均應(yīng)不大于10mm，加載千斤頂與橫梁之間的不應(yīng)有空隙。⑤為避免梁體偏載，靜載反力架縱橫軸線與試驗梁縱橫軸線偏差不得大于10mm。⑥安裝測量撓度的支架：在梁體跨中及支座中心兩側(cè)分別安裝磁吸座百分表進行撓度測量。百分表吸座固定支架采用型鋼制作，固定支架應(yīng)牢固、穩(wěn)定，且不受加載時靜載試驗臺座變形的影響。⑦試驗梁初始裂紋檢查、標(biāo)識：加載前梁場安質(zhì)部人員采用10倍放大鏡對梁體跨中兩側(cè)1/2跨度范圍內(nèi)的下緣和梁底面進行外觀檢查；并對初始裂縫（表面收縮裂縫和表面損傷裂縫）及局部缺陷用藍色鉛筆詳細描出。⑧試驗梁靜載試驗前仔細核查原始資料。3、加載程序①第一加載循環(huán)：初始狀態(tài)→基數(shù)級（靜停3min)→0.7（靜停3min)→0.8（靜停3min)→靜活載級（靜停3min)→1.0（靜停20min)→靜活載級（靜停1min)→0.7（靜停1min)→基數(shù)級（靜停1min)→初始狀態(tài)（靜停10min)；②第二加載循環(huán)：初始狀態(tài)→基數(shù)級（靜停3min)→0.7（靜停3min)→0.8（靜停3min)→靜活載級（靜停3min)→1.0（靜停5min)→1.05（靜停5min)→1.10（靜停5min)→1.15（靜停5min)→1.20（靜停20min)→1.10（靜停1min)→靜活載級（靜停1min)→0.7（靜停1min)→基數(shù)級（靜停1min)→初始狀態(tài)當(dāng)在第二加載循環(huán)中不能判斷是否已出現(xiàn)受力裂縫時，應(yīng)進行受力裂縫驗證加載。驗證加載從第二加載循環(huán)卸載至靜活載級后開始。驗證加載：靜活載級（靜停5min)→1.0（靜停5min)→1.05（靜停5min)→1.10（靜停5min)→1.15（靜停5min)→1.20（靜停5min)→1.10（靜停1min)→靜活載級（靜停1min)→0.7（靜停1min)→基數(shù)級（靜停1min)→初始狀態(tài)注：如果基數(shù)級大于0.6級，取消0.6級，用0.7級代替0.6級。③加載注意事項a各千斤頂同速、同步達到同一荷載值，加載速度不宜超過3KN/s。b每級加載后均應(yīng)仔細檢查梁體下緣和梁底有無裂縫出現(xiàn)。如出現(xiàn)裂縫或初始裂縫延伸，應(yīng)用紅鉛筆標(biāo)注，并注明荷載等級，量測裂縫寬度。c每級加載后均測量梁體跨中和各支座的位移變化，以同一截面的兩側(cè)的平均值分別作為相應(yīng)截面的豎向位移量?？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跨中實測撓度值。d加載試驗過程中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)控梁頂加力千斤頂情況，并及時進行糾偏，如若發(fā)生較大偏移，應(yīng)及時通知靜載技術(shù)總負責(zé)。e加載過程中應(yīng)有專人采用水準(zhǔn)儀對反力架線性變化情況進行監(jiān)控，監(jiān)控主要點：跨中、反力架主梁接頭位置，如有異常情況應(yīng)及時通知靜載技術(shù)總負責(zé)。f對每級加載下的實測撓度值應(yīng)仔細復(fù)核，發(fā)現(xiàn)異常立即查明原因。g撓度讀數(shù)與記算精確至0.01mm。五、試驗結(jié)果的判定若靜載試驗樣品梁的抗裂安全系數(shù)Kf≥1.20及靜活載撓跨比ψ·f實測／L≤1.05·f設(shè)計／L均滿足檢驗規(guī)定要求，則判定為靜載試驗合格；若靜載試驗樣品梁的抗裂安全系數(shù)Kf≥1.20及靜活載撓跨比ψ·f實測／L≤1.05·f設(shè)計／L其中一項不合格，則判定為一次靜載試驗不合格；一次靜載試驗不合格允許復(fù)試，再抽取2件，進行二次靜載試驗。若復(fù)試樣品梁的抗裂安全系數(shù)及靜活載撓跨比均合格，則仍可判為靜載試驗合格（不合格的試驗梁除外）；若復(fù)試樣品梁的抗裂安全系數(shù)及靜活載撓跨比有一項不合格，則綜合判為靜載試驗不合格。六、常見問題1、靜載計算常見問題：①在購置批準(zhǔn)的預(yù)制梁通用圖時未取得相應(yīng)梁種的靜載試驗參數(shù)，給試驗帶來困難。如有的梁場因未取得“無聲屏障梁的靜載試驗參數(shù)、而居然采用有聲屏障梁的參數(shù)”。②個別梁場靜載試驗荷載計算有誤。③普遍對計算參數(shù)的含義不明確。部分梁場不清楚剪力滯系數(shù)的取用，由于在TB/T2092-2003中沒有規(guī)定該方法，建議對于雙線箱梁靜載試驗按照如下公式來進行計算：梁體自重、二期恒載、活載和防水層計算時乘以Kq/Kp系數(shù)；補償乘以1/Kp系數(shù)；加載設(shè)備不考慮系數(shù)（Kq為綜合剪力滯修正系數(shù)，Kp為集中剪力滯修正系數(shù)）。④橋梁設(shè)計變更比較頻繁，落實周期較短，靜載計算應(yīng)注意恒載的變化。2、靜載試驗常見問題：靜載試驗所用壓力表為非耐震壓力表；觀察裂紋用放大鏡直徑過小，鏡面凸出曲率變化太大，