第五章 荷載試驗(yàn)

5-1目的 檢驗(yàn)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量、判斷實(shí)際承載力、驗(yàn)證理論和方法;內(nèi)容：明確目的、試驗(yàn)準(zhǔn)備、方案設(shè)計(jì)、測點(diǎn)布置、加載、安全、分析評定、報(bào)告編寫。

準(zhǔn)備：多孔橋選代表孔(受力不利、質(zhì)量差、便于試驗(yàn))

5-2方案與實(shí)施

1、載荷確定：a、簡支梁：跨中正彎、l/4正彎、支點(diǎn)剪力、橋墩豎力;

B、連續(xù)梁：主跨中正彎、主跨支點(diǎn)負(fù)彎、主墩豎力、主跨支點(diǎn)剪力、邊跨正彎;

C、懸臂梁(T形)：主跨負(fù)彎，錨孔跨中正彎、支點(diǎn)剪力、掛孔跨中正彎;

D、無鉸拱橋：跨中正彎，拱腳負(fù)彎、拱腳推力、正負(fù)撓度絕對值之和

E、剛架橋：跨中截面彎矩，柱腿截面應(yīng)力、節(jié)點(diǎn)截面應(yīng)力

F、懸索橋：主梁控制截面最大彎矩應(yīng)力、主梁扭轉(zhuǎn)變形、主梁控制截面撓度(位移)、塔頂水平變位、塔柱底截面應(yīng)力、鋼索拉力

G、斜拉橋：主梁跨中正彎、主梁負(fù)彎、主塔頂水平位移、斜索索力、主梁撓度。

控制載荷有(汽車和人、掛車履帶車、重型車輛)分別計(jì)算以上載荷對結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的內(nèi)力(變形)最不利值，取最不利者為控制載荷。

靜載效率0.8～1.05，調(diào)查好、設(shè)備限制時(shí)取小指，高于0.95，選溫度應(yīng)力不利季節(jié)試驗(yàn)

動載效率：1，取決于車型車重和間距。

分級控制：安最大控制截面內(nèi)力分4~5 級;重車分3級，調(diào)查不充分多分級，加載時(shí)注意其它截面內(nèi)力。方法，增加數(shù)量，先輕后重、車位于不同影響部位，分次裝貨。時(shí)間：減少溫度變化影響(22.00～6.00)。加載設(shè)備：車輛或重物;稱量：稱重、體積、綜合。

二、測點(diǎn)布置 (控制結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力(變)和位移(撓度))：A簡支梁：跨中撓度、支點(diǎn)沉降，跨中截面應(yīng)變;B、連續(xù)梁：跨中撓度、支點(diǎn)沉降，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變;C、懸臂梁：懸臂端部撓度、支點(diǎn)沉降、支點(diǎn)截面應(yīng)變;D、拱橋：跨中l(wèi)/4撓度、拱頂、l/4和拱腳截面應(yīng)變。

其它測點(diǎn)控制斷面的應(yīng)力增大系數(shù)。

溫度測點(diǎn)在接近觀測點(diǎn)部位。

第三節(jié) 儀器設(shè)備(測結(jié)構(gòu)的反力應(yīng)變位移傾角裂縫等物理量)

應(yīng)變就是結(jié)構(gòu)上某段纖維的相對變化。受力后曲率變化的構(gòu)件，不能用位移計(jì)。

常用溫度補(bǔ)償塊和結(jié)構(gòu)同一材料并放在一起，同時(shí)讀取溫度應(yīng)變。

電阻片的溫度補(bǔ)償：除受外力變形外還受溫度影響引起示值變動。(電阻絲阻值隨溫度變化、材料與電阻絲線膨脹系數(shù)不同)。消除溫度效應(yīng)用惠絲登電橋橋路特性進(jìn)行(即溫度補(bǔ)償)。補(bǔ)償片與工作片(同批產(chǎn)品(同規(guī)格)、同貼片材料、同處理工藝、同樣導(dǎo)線、同樣位置，1補(bǔ)5~10)溫度梯度大時(shí)有誤差。

鋼弦式傳感器：原理(弦線固有頻率與拉力有函數(shù)關(guān)系)。壓力計(jì)測基礎(chǔ)動靜載，荷載傳感器測測錨桿反力、支撐反力，位移計(jì)測位移和沉降。

第四節(jié)靜載試驗(yàn)

一觀測與記錄、先進(jìn)行溫度觀測。各部位同時(shí)記錄、重點(diǎn)是第一次加載量測值變化;裂縫觀測的內(nèi)容為結(jié)構(gòu)受拉力較大部位和舊橋原有較長寬裂縫。

加載實(shí)施：程序加卸0 加卸0，下一級加卸0加卸0

穩(wěn)定 m=(2min前后讀數(shù)差/加載前后讀數(shù)差<1%

加載過程對結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)位移、結(jié)構(gòu)整體、薄弱部位破損進(jìn)行監(jiān)控。

終止：控制點(diǎn)應(yīng)力值超過控制應(yīng)力值;位移(撓度)超過允許范圍，裂縫急劇擴(kuò)展;實(shí)測值與計(jì)算值相差過多。其它破壞。

第五節(jié)數(shù)據(jù)分析與判定

1、修正、測值修正、 溫度修正(建立溫度和測值變化關(guān)系)、沉降修正

2、計(jì)算：校驗(yàn)系數(shù)=實(shí)測值/理論值<1，小說明安全儲備大，過大原因：材料強(qiáng)度低、連接差、剛度低;過小：材料強(qiáng)度彈性模量高、分擔(dān)主梁受力、上部結(jié)構(gòu)分力、計(jì)算理論和公式片安全。

實(shí)測與理論關(guān)系曲線接近直線，結(jié)構(gòu)彈性良好。相對殘余變形越小接近彈性。

檢驗(yàn)系數(shù)取控制截面內(nèi)力最不利荷載時(shí)最大撓度進(jìn)行計(jì)算。

裂縫：預(yù)應(yīng)力梁不許出現(xiàn)豎向，軸向<0.2mm

報(bào)告內(nèi)容：概況、目的、方案設(shè)計(jì)、日期及過程、精度、成果分析、記錄、綜合結(jié)論、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、圖表照片。

第六節(jié) 動載試驗(yàn) 動力特性三參數(shù)：頻率、振型、阻尼比

三類問題：測定載荷動力特性(數(shù)值方向頻率)結(jié)構(gòu)動力特性(自振頻率、阻尼、振型);橋梁在動載荷下相應(yīng)(動位移、動應(yīng)力)

激振方法：自振(突加、突卸)、共振(強(qiáng)迫振動)、脈動。

固有頻率測定、結(jié)構(gòu)阻尼(對數(shù)衰減率、 阻尼比 )、動力響應(yīng)。

評價(jià)：動力特性反應(yīng)了結(jié)構(gòu)的整體剛度、橋面平整度、耗散外部振動能量的能力。過大影響安全和舒適。實(shí)測頻率>理論值剛度大，小則不正常，可能開裂;動力沖擊系數(shù)大橋行車性能差、不平整;阻尼比大，振動衰減快，過大可能橋開裂或支座不正常。

（責(zé)任編輯：gx）

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