桥梁荷载试验方案

1、 报告编号：报告编号：022613123 xx 市市 2013 年度市管桥梁年度市管桥梁 荷荷载载试试验验报报告告 检测人员： 编 制： 审 核： 批 准： 检测单位： 证书等级： 证 书 号： 发证机构： 注注 意意 事事 项项 1 未经试验室书面批准，不得涂改或复制检测报告，经同意复制的检测报告应全 文复制并经本试验室加盖试验检测专用章确认后方有效。 2 报告需有检测、编制、审核、批准人签字，并加盖试验检测专用印章，否则报 告无效。 3 对报告有异议，请于收到报告之日起十五个工作日内向本试验室提出。 4 送检样品仅对来样负责。 xxxxxx 检测中心 联 系 人： 联系电话： 投诉电话：

2、传 真： 邮 编： 地 址： 目目 录录 第一章概述.1 第二章试验目的及依据.3 2.1 试验目的.3 2.2 试验依据.3 第三章荷载试验实施方案.4 3.1 静载试验.4 3.2 动载试验.11 第四章 试验准备及过程.14 4.1 现场的准备工作.14 4.2 内业的准备工作.14 4.3 试验过程.14 第五章 静载试验成果整理及分析.16 5.1 桥梁承载能力的评定方法.16 5.2 静载试验资料的整理分析.17 5.3 静载试验分析.18 5.4 静载试验小结.48 第六章 动载试验成果整理分析.49 6.1 桥梁模态试验结果.49 6.2 车辆激励试验结果.55 6.3 动载试

3、验小结.56 第七章 试验结论.66 第一章第一章概述概述 宁波市市政管理处“2013 年度市管桥梁特殊检测项目”的招标子包二招标范围为： 兴宁桥、江厦桥、运河桥、姚隘路桥、中兴北路桥、通途路改建工程 1#桥、通途路改 建工程 5#桥、百丈东路延伸 1#桥、杉杉桥、王家弄桥，共 10 座桥，10 座桥的基本信 息如下： 兴宁桥位于兴宁路上，建造于 1985 年 12 月，设计荷载等级为汽车-20 级，挂车- 100，人群 3.5kn/m2。桥梁总长 349.52 米，主跨跨径组成为 31.69m+332m+31.69m， 桥梁横向布置为 3.25m（人行道）+15m（车行道）3.25m（人行道

4、）=21.5m。 江厦桥位于中山东路上，建造于 1990 年 12 月，设计荷载等级为汽车- 20 级，挂 车-100，人群 3.5kn/m2。桥梁总长 136.8m，跨径组合为 25m+25m+36m+25m+25m，桥 梁横向布置为 3.0m（人行道）+6.0m（慢车道）+2.25m（分隔带）+18.0m（快车道） +2.25m（分隔带）+6m（车行道）+3.0m（人行道）=40.5m。 运河桥位于环城北路上，建造于 2003 年 8 月，设计荷载等级为城-a 级，人群荷 载为城市桥梁标准荷载。桥梁总长 196.1m，跨径组合为 11m+420m+25m+420m，桥 梁横向布置为 4.0

5、m（人行道）+4.0m（慢车道）+1.5m（分隔带）+11.0m（快车道） +3.0m（中央分隔带）+11.0m（快车道）+1.5m（分隔带）+4.0m（慢车道）+4.0m（人 行道）=44.0m。 姚隘路桥位于姚隘路上，建造于 1993 年 11 月，设计荷载等级为汽-20 级，挂- 100，人群荷载为 3.5kn/m2。桥梁总长 16.8m，跨径为 16m，桥梁横向布置为 5.0m（人 行道）+7.0m（慢车道）+2.0m（分隔带）+23m（快车道）+2.0m（分隔带）+7.0m（车 行道）+5.0m（人行道）=51.0m。 中兴北路桥位于中兴北路上，建造于 1993 年 3 月，设计荷载

6、等级为汽-20 级，挂- 100，人群荷载为 3.5kn/m2。桥梁总长 8.45m，跨径为 8.0m，桥梁横向布置为 0.2m（护栏）+5.0m（人行道）+24.0m（车行道）+5.0m（人行道）+0.2m（护栏） =34.4m。 通途路改建工程 1#桥位于通途路上，建造于 2003 年 3 月，设计荷载等级为汽-20 级，挂-100，人群荷载为 3.6kn/m2。桥梁总长 92.81m，跨径组合为 416.0m，桥梁横 向布置为 4.0m（人行道）+8.0m（辅道）+4.0m（绿化分隔带）+12.0m（快车道） +12.0m（绿化分隔带）+12.0m（快车道）+4.0m（绿化分隔带）+8.

7、0m（辅道） +4.0m（人行道）=68.0m。 通途路改建工程 5#桥位于通途路上，建造于 2002 年 12 月，设计荷载等级为城-a 级，人群荷载为 3.6kn/m2。桥梁总长 39.04m，跨径组合为 313.0m，桥梁横向布置为 4.0m（人行道）+8.0m（辅道）+4.0m（绿化分隔带）+12.0m（快车道）+8.0m（绿化 分隔带）+16.0m（快车道）+4.0m（绿化分隔带）+8.0m（辅道）+4.0m（人行道） =68.0m。 百丈东路延伸 1#桥位于百丈东路上，建造于 1997 年 10 月，设计荷载等级为汽-20 级，挂-100，人群荷载为 3.5kn/m2。桥梁总长 1

8、3.5m，跨径为 13.0m，桥梁横向布置为 5.0m（人行道）+5.0m（慢车道）+2.0m（分隔带）+16.0m（车行道）+2.0m（分隔带） +5.0m（慢车道）+5.0m（人行道）=40.0m。 杉杉桥位于百丈东路上，建造于 1997 年 9 月，设计荷载等级为汽-20 级，挂- 100，人群荷载为 3.5kn/m2。桥梁总长 26.56m，跨径为 16.0m，桥梁横向布置为 5.0m（人行道）+5.0m（慢车道）+2.0m（分隔带）+23.0m（车行道）+2.0m（分隔带） +5.0m（慢车道）+5.0m（人行道）=47.0m。 王家弄桥位于百丈东路上，建造于 1997 年 9 月，

9、设计荷载等级为汽-20 级，挂- 100，人群荷载为 3.5kn/m2。桥梁总长 26.5m，跨径为 16.0m，桥梁横向布置为 5.0m（人行道）+5.0m（慢车道）+2.0m（分隔带）+16.0m（车行道）+2.0m（分隔带） +5.0m（慢车道）+5.0m（人行道）=40.0m。 表 1-1 10 座桥梁信息表 序 号 桥名 建造 日期 荷载等级 桥长 （米） 上部样式支座基础 1兴宁桥 1985 年 12 月 汽-20，挂-100， 人群 3.5kn/m2 349.52 预应力 t 梁，多 孔板 橡胶 支座 主桥：预制方桩， 引桥：灌注桩 2江厦桥 1990 年 12 月 汽-20，挂

10、-100136.8 中：单悬臂 t 型 梁，边：空心板 橡胶 支座 钻孔灌注桩 3运河桥 2003 年 8 月 城-a 级196.10十跨简支梁 橡胶 支座 钻孔灌注桩 4姚隘路桥 1993 年 11 月 汽-20，挂-10016.8预应力空心板 橡胶 支座 双排钻孔灌注桩 5中兴北路桥 1993 年 3 月 汽-20，挂-1008.45实心板 油毛 毡 浆砌块石，倒拱铺 底 6 通途路改建 工程 1#桥 2003 年 3 月 城-a 级92.81预应力空心板 橡胶 支座 钻孔灌注桩 7 通途路改建 工程 5#桥 2002 年 12 月 城-a 级39.04预应力空心板 橡胶 支座 钻孔灌注桩

11、 8百丈东路延 伸 1#桥 1997 年 10 月 汽-20，挂-10013.5空心梁板 橡胶 支座 钻孔灌注桩 9杉杉桥 1997 年 9 月 汽-20，挂-10026.56 预应力钢筋砼空 心梁板 橡胶 支座 钻孔灌注桩 10王家弄桥 1997 年 9 月 汽-20，挂-10026.5 预应力钢筋砼空 心梁板 橡胶 支座 钻孔灌注桩 受 xxxxxxx 的委托，xxxxxxx 公司于 2013 年 x 月 xx 日到 x 月 xx 日，对 这 10 座桥梁进行了静动载试验。 本次荷载试验过程中所用的仪器有：振弦式读数仪(编号：xxxx)、水准仪（编号： xxxx）以及动载测试仪（编号：xx

12、xxx）等。 第二章第二章试验目的及依据试验目的及依据 2.1 试验目的 1. 通过测定桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，检验桥梁的承载能力是 否满足正常使用状况的要求； 2. 测定全桥的振型与固有频率、阻尼比，了解结构的自振特性，了解桥梁的动力 性能； 3. 检验桥梁在使用荷载不同行车速度条件下的实际工作状态，测量主梁结构构件 在控制截面的动应变，分析评价桥梁的动力系数和桥梁主梁的竖向刚度是否满足有关 要求； 4. 完善桥梁的技术档案，为后期养护维修提供依据。 2.2 试验依据 城市桥梁养护技术规范 （cjj 99-2003） ； 城市桥梁设计荷载标准 （cjj 77-98） ； 公路

13、桥涵设计通用规范 （jtj021-89） ； 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （jtj023-85） ； 公路桥梁承载能力检测评定规程 （jtg/t j21-2011） ； 公路工程技术标准 （jtg b01-2003） ； 桥梁相关的资料。 第三章第三章荷载试验实施方案荷载试验实施方案 3.1 兴宁桥 3.1.1 静载试验 3.1.1.1 测试项目 根据各桥的结构特点及静载试验的主要试验目的，确定以下静载试验测试项目： 1. 桥梁控制截面在试验荷载下的应变； 2. 桥梁控制载面在试验荷载下的最大挠度。 3.1.1.2 测试截面的确定 利用桥梁结构分析专用程序 midas/civil

14、 对该桥桥梁进行结构计算分析，计算时采 用设计荷载进行加载，横向按照规范规定折减计算。汽车荷载作用下桥梁的弯矩包络 值如图 3-1-1 所示，挂车荷载作用下桥梁的弯矩包络值如图 3-1-2 所示，人群荷载作用 下桥梁的弯矩包络值如图 3-1-3 所示，根据桥梁活载作用下的内力包络图，可确定兴宁 桥测试控制截面，控制截面具体位置如图 3-1-4 所示。 图 3-1-1 汽车荷载作用下弯矩包络图 图 3-1-2 挂车荷载作用下弯矩包络图 图 3-1-3 人群荷载作用下弯矩包络图 中2#墩中3#中 图 3-1-4 兴宁桥试验截面位置示意图(单位：m) 测试截面的具体测试内容如下表 3-1-1 所示。

15、 表 3-1-1 桥梁各测试截面测试项目表 截面编号控制截面位置测试项目 1-1第 2 跨 t 梁跨中应变、挠度 3.1.1.3 测点布置 3.1.1.3.1 应力测点 截面的混凝土表面应力采用稳定性好、精度高并适合于野外环境的振弦式应变计 进行测量，主要测试控制截面的应力分布规律和受力性能，测试截面应变传感器布置 示意图见图 3-1-5。 图 3-1-5 兴宁桥测试截面应变测点布置图（单位：cm） 3.1.1.3.2 挠度测点 桥梁竖向挠度，通过在桥面布置水准观测点，采用精密水准仪测量，测点布置示 意图如图 3-1-6图 3-1-6 所示。 图 3-1-6 兴宁桥测试截面偏载加载挠度测点布置

16、图（单位：cm） 图 3-1-7 兴宁桥测试截面对称加载挠度测点布置图（单位：cm） 3.1.1.4 加载工况 3.1.1.4.1 加载车型 静载试验采用 35t 车进行等效加载，车型如图 3-1-8 所示。 图 3-1-8 加载车型图（单位：cm） 车队纵向位置按 midas/civil 软件计算的影响线进行布设，为保证试验效果，对于 某一特定荷载工况，试验荷载的大小和加载位置的选择采用静载试验效率系数进行 d 控制，静力试验荷载的效率系数即为试验施加荷载产生的作用效应和设计荷载作用效 应(考虑冲击影响)的比值一般应满足 0.951.05 之间。 静载试验效率为： d (1) s d s s

17、 式中：为静载试验荷载作用下控制截面的内力计算值；为控制荷载作用下控制 s ss 截面最不利内力计算值；为按规范取用的冲击系数；为静力试验荷载的效率系数。 d 3.1.1.4.2 荷载横向布置 兴宁桥测试截面偏载加载采用图 3-1-9 的横向加载方式进行加载，测试截面对称 加载采用图 3-1-10 的横向加载方式进行加载。 图 3-1-9 兴宁桥测试截面偏载加载横向布置图（单位：cm） 图 3-1-10 兴宁桥测试截面对称加载横向布置图（单位：cm） 3.1.1.4.3 荷载纵向布置 兴宁桥测试截面采用图 3-1-11 的纵向加载方式进行加载。 中2#墩中3#中 图 3-1-11 兴宁桥测试截

18、面纵向车辆布置图 (单位：cm) 以上各荷载工况的荷载效率系数如表 3-3、表 3-4 所示。 表 3-1-2 兴宁桥荷载效率系数计算表 偏载对称加载 梁号设计荷载 试验荷载效率系数试验荷载效率系数 11170/ 2151315061.00/ 3206220701.00/ 42049/ 52036/19700.97 62036/19690.97 72049/ 82062/ 91513/ 101170/ 3.2 动载试验 3.2.1 试验内容 （1）行车试验 试验时，让 1 辆标准车(同加载车)以车速为 10 km/h、20km/h、40km/h 匀速通过桥 跨结构，由于在行驶过程中对桥面产生冲

19、击作用，从而使桥梁结构产生振动。通过动 力测试系统测定测试桥梁跨中截面处的动应变时间历程曲线，以测得在行车条件下的 振幅响应、动应变及冲击系数。 （2）刹车试验 试验时，让 1 辆标准车(同加载车)以 10km/h、20km/h 的速度匀速行驶至测试断面 时实施紧急刹车，使其产生较大的制动力并对桥梁形成一定的冲击作用，测定桥梁跨 中测点的振幅响应、动应变及冲击系数。 （3）跳车试验 在桥梁跨中截面处桥面设置高度为 4cm 的障碍物，模拟桥面铺装的局部不平整或 损伤状态。试验时，让 1 辆载重汽车(同加载车)分别以 10km/h、20km/h 的速度匀速通 过桥跨结构，在跨越障碍时对桥梁形成冲击作用，激起桥梁较大的竖向振动，测定此 时桥梁在桥面不良状态时运行车辆荷载作用下的动态响应。 （4）脉动试验 在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下，通过高灵敏度动力测 试系统测定桥址处风荷载、地脉动、水流等随机荷载激振而引起桥跨结构的微幅振动 响应，测得结构的自振频率和阻尼比等动力学特征。加速度传感器的布设见图 3-1- 12。 图 3-1-12 兴宁桥脉动试验传感器桥面纵向布置示意图（单位：cm） .6 通途路改建工程 1#桥 3.6.1 测试截面的确定 0#台1#中 图 3-6-1 通途路改