桥梁、桩基础静载试验-3

第四章桥梁静载试验•1主要内容•2第一节静载试验的方法与程序第二节桥梁结构静载试验的方案设计第三节试验现场组织第四节桥梁桩基础静载试验(选学)第五节静载试验数据整理分析第六节静载试验实例(选学)第一节

静载试验的方法与程序一、静载试验的目的桥梁静载试验是按照预定的试验目的与试验方案，将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置，观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝、沉降等参量的试验项目，然后根据有关规范和规程的指标，判断桥梁结构的承载能力以及在荷载作用下的工作性能。•3静载试验分类生产鉴定性试验、科学研究性试验；主要构件试验、全桥整体试验；实桥现场检测、桥梁结构模型的室内试验。为了能够较为客观地反映桥梁结构的工作性能，桥梁检测多采用实桥现场检测。•5桥梁静载试验依照规范••《大跨径混凝土桥梁的试验方法》••《公路桥梁设计规范》••《公路旧桥承载能力鉴定方法》••《城市桥梁养护规范》••《城市桥梁荷载规范》••等等•15常见桥型控制截面设计内力及观测内容跨中截面的弯矩设计内力支点截面的剪力（曲线梁：支点扭矩）简支梁应变观测变形观测跨中截面应变支点、L/4、跨中、L3/4（曲线梁跨中扭转角）20常见桥型控制截面设计内力及观测内容设计内力L3/4、中支点截面、边跨（次边跨）跨中弯矩、剪力连续梁桥连续刚构桥应变观测变形观测中跨跨中、中支点、近中支点的边跨跨中支点沉降，各跨L/4、跨中、L3/421常见桥型控制截面设计内力及观测内容•22设计内力的弯矩与剪力；墩身控制截面的弯矩与轴力；T型刚构应变观测变形观测固端根部截面、墩身控制截面的应变悬臂端部的挠度、墩顶截面的水平位移与转角常见桥型控制截面设计内力及观测内容•24加劲梁控制截面的弯矩、扭矩与轴力；索塔控制截面的设计内力控制拉索的轴力；

桥面系的局部弯曲应力；斜拉桥应变观测加劲梁控制截面及索塔控制截面的应变；控制拉索的索力；桥面系的工作性能；变形观测各跨支点、L/4、跨中、L3/4截面的挠度；上述部位的扭转角和横桥向位移；索塔塔顶的水平位移，试验荷载效应••试验荷载效应计算是在设计内力计算结果的基础上，来确定加载位置、加载等级以及在试验荷载作用下结构反应大小的过程，也是一个反复试算的过程。••由于桥梁静载试验为鉴定荷载试验，试验荷载原则上应尽量采用与设计标准荷载相同的荷

载，但由于客观条件的限制，实际采用的试验荷载往往很难与设计标准荷载一致。26试验荷载效应根据最大试验荷载量及试验目的的不同，可以分为：☺基本荷载试验：最大试验荷载为设计标准规定的荷载，即1.0≥η＞0.8，包括设计标准规定的动力系数或荷载增大系数等因素的作用；☺重荷载试验：最大试验荷载大于基本荷载，即η＞1.0，一般只在特殊情况下才进行重荷载试验，其上限值根据检验要求确定；29试验荷载效应••同时，应计算其他控制截面在试验荷载作用下内力，如未超过其设计内力，说明试验荷载的加载位置、加载等级有效且安全，如超过其设计内力，则应重新调整试验荷载的加载位置、加载等级，直至找到既可使控制截面达到其加载效率、又确保其它截面在试验荷载作用下不超过其设计内力的加载方式为止。31车辆荷载加载注意两点：••一是对于加载车辆应严格称重，实际车辆与计算相差不超过5%；••二是尽可能采用与标准车相近的加载车辆；确保车轴距离与计算相同。•35•2•37专用加力架•3

•41567891－上横梁；2-拉杆；3-垫板；4-测力计；5-千斤顶；6-分配梁；7-试验梁；8-试验梁支承；9-地锚3.2加载卸载程序••为获得应变和变形随荷载增加的连续关系曲线，防止意外破坏，应采用科学严密的加载卸载程序。••加载卸载程序就是试验进行期间荷载与时间的关系，如加载速度的快慢、分级荷载量值的大小、加卸载的流程等等。•38393.2加载卸载程序••基本原则：••1.分级。《方法》规定：一般情况不少于4级、车辆较少时不少于3级、特殊情况（如测开裂荷载）还应更细。••2.预加载。相当于演习，发现组织、仪器等方面问题，新结构可消除支点沉降、支座压缩等非弹性变形。••3.监测。试验过程中密切监测结构的反应。特别是有缺陷桥梁，应分级更细、密切监测、保障安全。••4.注意卸载过程。卸载可分2∼3级，并尽量使卸载的部分工况与加载的部分工况相对应，以便进行校核3.2加载卸载程序••5.加载车辆位置应尽可能靠近测试截面内力影响线的峰值处，以便用较少的车辆来产生较大的试验荷载效应，从而节省试验费用与测试时间。同时，加载车辆位置还应尽可能兼顾不同测试截面的试验荷载效应，以减少加载工况与测试工作

量，如三跨连续梁中跨跨中截面的加载与中支点截面的加载就可以互相兼顾。此外，对于直线桥跨每级荷载应尽可能对称于桥轴线，以便利用对称性校核测试数据，减少测试工作量。403.3加载时间••减少温度对结构影响：温度补偿措施。••稳定的晚22时至次日凌晨6时之间；••一般情况下，试验时每级荷载持续时间应不小于15分钟方可进行观测；卸载后观测残余变形、残余应变的时间间隔应不小于30分钟。•41桥梁静载试验观测内容•43应变其他情况支座墩台观测内容挠度裂缝第三节试验现场组织••静载试验现场组织是实现预定的试验方案的重要保证，其内容包括：1、试验前现场准备工作；2、加载测试工作；3、现场清理。•46一、现场准备及测试工作安排1.试验前准备工作（1）搭设脚手架、使用升降设备布置测点、安装仪表或进行读数（2）仪器仪表、加载设备的检查标定工作（3）应变测点的放样定位（4）变形测点的定位布置•47二、加载控制及终止条件••注意以下几点：••1.严格按照加载程序加载；••2.记录并及时汇报，以判断结构是否存在问题；••3.专门人员对薄弱部位检查、加载过程是否存在异常；•51桥墩•54下部结构桥台桩基础通过上部结构

的加载来实现，与上部承重结构的试验有许多共同之处，桩基础静载试验第四节桥梁桩基础静载试验一、试验的目的与内容••目的：确定桩的承载能力，即桩的允许荷载和极限荷载；设计：选择合适经济的桩长、桩径、数量，完善计理论与计算方法；施工：完善施工工艺；科研：积累设计资料，地质条件，完善理论•56桩基础静载试验分为类•57桩试验竖向荷载试验水平荷载试验竖向荷载与竖向变位关系判定桩基础的竖向、水平承载能力水平荷载与水平变位关系631—试桩；2—千斤顶；3—百分表；4—基准梁；5—钢板；6—主梁；7—枕木；8—堆放的荷载；9—次梁堆载法加载装置••（2）试桩的加载、卸载方法••加载：根据公式计算最大试验荷载，分8～12级施加；••卸载：分为4～6级，逐级等量卸载，卸载量取加载量2倍；65（4）终止加载条件••判断沉降量，ln≥5ln-1

；••试桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级荷载沉降量的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定；••荷载超过预估极限荷载的50%，桩出现明显破损；••试桩桩顶的总沉降量超过40㎜。若桩长大于

40m，则控制的总沉降量可放宽，桩长每增加10m，沉降量限值相应地增大10㎜。67沉降S（1）P-S曲线转折点法••曲