桥梁检测PPT课件

.,1,一、概述,桥涵检测的任务和意义实现施工监控评定施工质量对“三新”研究进行检测鉴定评价工程质量缺陷和鉴定工程事故,.,2,一、概述,桥涵检测的依据和内容施工前：原材料施工中：工序施工后：运营在役桥梁检测“特大跨径桥梁或结构复杂的桥梁，必要时应进行荷载试验”150M国家和交通部颁布的有关公路工程的法规、技术标准、设计施工规范和材料试验规程,.,3,一、概述,桥涵工程质量检验的评定依据和方法1）依据:JTGF80-2004本省质量评定标准设计文件公路桥涵施工规范JTJ041-2000JTGF80-2004的适用范围：四级及四级以上公路新建、改建工程（见“标准”总则）权值的概念：对工程项目或检测指标根据其重要程度所赋予的数值（权重）单元的划分工程质量工程质量等级评定,.,4,一、概述,桥涵工程质量检验的评定依据和方法2）评分：分项工程：基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料实测项目计分：检查项目得分检查项目合格率100分项工程计分：分项工程评分值分项工程得分-外观缺陷减分-资料不全减分分部（单位）工程评分合同段（建设项目）评分公路工程竣（交）工验收办法,.,5,一、概述,桥涵工程质量检验的评定依据和方法3）评级：分项工程：75分，合格；75，不合格分部工程：所属的全部分项工程合格，则合格单位工程：所属的全部分部工程合格，则合格合同段（建设项目）：所属的全部单位工程合格，则合格,.,6,二、试验检测仪器设备,仪器基本技术指标1）精度与分辨力：2）量程3）灵敏度4）信噪比（S/N）5）稳定性6）误差7）标定与校准,.,7,二、试验检测仪器设备,荷载试验仪器应变测试仪器：引伸计电阻应变计：应变片工作原理：电阻应变效应，图示及推导公式,应变仪：惠斯顿电桥（图示及推导）电桥测量的几种方法：单点测量：半桥测量：全桥测量：应变片的选片、试件表处、粘贴、连接、温度补偿、质量检查等重点,.,8,二、试验检测仪器设备,荷载试验仪器温度补偿方法：温度补偿法温度自补偿考虑的影响因素电阻应变仪：基于应变测量技术的传感器力传感器、钢筋应力计、弓形传感器、电阻式位移传感器振弦式应力计：光纤传感器：可测应变、温度、振动,.,9,二、试验检测仪器设备,荷载试验仪器应变测试仪器：百分表、千分表、挠度计；连通管；全站仪、精密水准仪GPS系统裂缝测试仪器：读数显微镜、数显式裂缝测宽仪、裂缝深度测试仪,.,10,二、试验检测仪器设备,振动试验仪器设备激振设备+测振传感器+放大器+记录仪+分析设备=测振系统激振设备：机械式激振器、电磁式激振器测振设备：惯性式测振传感器、磁电式测振传感器、压电式测振传感器、伺服式测振传感器无损检测仪器回弹仪、超声波探测仪、钢筋位置测定仪,.,11,三、荷载试验与承载力评定,（一）目的和主要内容跨径大于150m的桥都要求做荷载试验；特大桥必须做荷载试验。分为静载试验和动载试验目的：检验设计与施工质量判断桥梁实际承载力验证结构设计理论和设计方法内容：明确目的；准备阶段准备工作；测点布设与测试；试验阶段加载控制结构分析与评定；结果处理阶段编写报告,.,12,三、荷载试验与承载力评定,（二）试验方案实施1.确定荷载工况（最不利状态）简支梁桥：M1/2,max、M1/4,max，Qmax,桥墩最大竖向反力连续梁：主跨M1/2,max负弯矩或L,桥墩最大竖向反力，Qmax边跨Mmax悬臂梁拱桥：跨中Mmax拱脚Mmin拱脚最大推力,.,13,三、荷载试验与承载力评定,荷载的试验效率1）静载试验效率：一般在0.81.05，不宜小于0.952）动载试验效率：一般是1静载加载控制：分级加载，一般分45级，时间22：00至晨6：002.测点的布设简支梁：跨中挠度，支点沉降，跨中截面应变连续梁：跨中挠度，支点沉降，跨中、支点截面应变悬臂梁：悬臂端挠度，支点沉降，支点截面应变拱桥：跨中、1/4跨处挠度，拱顶L/4和拱脚截面应变,.,14,三、荷载试验与承载力评定,（三）静载试验1、仪器设备机械式位移计：百分表的工作原理：齿轮转动机构。直观稳定，工作量大。功能：可以测位移（挠度与变位）、应变、倾角、力。用位移计测应变的方法：适用范围：A.构件截面满足平截面假定，且曲率变化小时宜用；B.应变值变化范围大或用大标距测应变时宜用；C.短期观测方法介绍：手持式应变仪：适用在现场长期连续观测构件的应变电子式数显倾角仪：测位移连通管：大跨径桥梁结构挠度电阻应变仪：,.,15,三、荷载试验与承载力评定,3、数据处理及桥梁承载力评定修正：测值修正温度修正,.,16,三、荷载试验与承载力评定,4、桥梁静载试验系统配置：手提电脑，DH3815N或3816，采集软件，应变片或传感器，以及相应的通讯线、扩展线和导线等。手提电脑：用来安装采集软件以及与采集仪器的通讯。3815N或3816：都是静态仪器，功能基本相似，都可以进行扩展；各自优缺点：单台3815N测点少，一台3815N有16测点，但是通过扩展线连接，将采集箱展开，对测点分布比较广而且又要同时测量的试验比较适用，另外3815N体积较小，携带比较方便单台3816测点多，一台3816有60测点，适合测点比较多且测点比较集中的试验，但体积较大采集软件：主要用于参数的设置，数据的采集与显示，相应的计算和分析，简单报告的生成应变片与传感器：主要由用户选择,.,17,三、荷载试验与承载力评定,.,18,三、荷载试验与承载力评定,（四）结构动态试验桥梁动力特性指标：频率、振型、阻尼比1、仪器测振传感器、磁带记录仪、信号处理机2、激振方法自振法（瞬态激振法）共振法（强迫激振法）脉动法1、数据分析：固有频率：结构阻尼比：一般桥梁为0.010.08振型：基频结构动力响应：动位移、挠度、应变，加速度等4、动力性能评价a)比较频率的计算值与理论值，评价桥梁整体刚度b)由动力冲击系数评价桥梁行车性能c)由实测加速度量值大小评价桥梁行车舒适性d)由实测阻尼比大小评价桥梁耗散外部能量输入的能力,.,19,三、荷载试验与承载力评定,模态分析：试验模态分析方法可以分为频响函数法（简称测力法）和环境激励法（简称不测力法）两种。,测力法模块：在试验过程中需要同时测量激励数据和响应数据的方法。测力法必须利用带测力计的激振器或力锤施加可测量的激励力。测力法可以估计所有的模态参数，包括固有频率、模态振型、模态阻尼或阻尼比、模态质量和模态刚度，而且精度较高。,不测力法模块：所谓不测力法就是在试验过程中不需要测量激励力的方法。工程中的大量结构和机器（如大型房屋建筑，大型桥梁，汽轮发电机组等）都是很难人工施加激励力的，其结构的响应主要由环境激励引起。如机器运行时由质量不平衡产生的惯性力，车辆行驶时的振动以及微地震产生的地脉动等各种环境激励，而这些环境激励是既不可控制又难以测量的。,.,20,三、荷载试验与承载力评定,实验模态分析的实现方法及应用场合,.,21,DH5907是专为桥梁及大型建筑结构量身定做的动态特性测试分析系统，可完成桥梁及大型建筑结构的不测力法实验模态分析（OMA）、时域ODS分析和动挠度测试计算等动态特性测试分析工作。,DH5907系统框图,实验模态分析解决方案一不测力法(环境激励)实验模态分析系统,.,22,实验模态分析解决方案二:锤击激励法实验模态分析系统,DHMA实验模态分析系统可以提供用户完整的锤击激励法实验模态分析完整的解决方案：对被测结构用带力传感器的力锤施加一个已知的输入力，测量结构各点的响应，利用软件的频响函数分析模块计算得到频响函数，通过一定的模态参数识别方法得到结构的模态参数。锤击激励法实验模态分析可分为单点激励法和单点拾振法。,频率,距离,振幅,梁,加速度,.,23,如何通过动态实验求得冲击系数,在桥梁实验中，可根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行车性能，实测冲击系数大则说明桥梁结构的行车性能差，桥面的平整程度不良。活载冲击系数综合反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用,1.冲击系数概念,.,24,如何通过动态实验求得冲击系数,2