桥梁结构动载试验资料课件

5桥梁结构静动载试验5.1主要目的

静载试验和动载试验，主要目的：检验桥梁设计与施工的质量（新建桥）

施工中做施工监控和监测，成桥后进行现场荷载试验，竣工验收重要资料。判断桥梁结构的实际承载能力（旧桥）超龄、超载、有损伤旧桥加固改造依据。验证桥梁结构设计理论和方法

（新桥型）为新桥型和桥梁中的新结构、新材料和新工艺创新发展提供的实测数据。勒侍虚旨棉战缕尚人章问崭琵疾蹭骏渝萧逸角锋兵浊炬琶骗紫牲惹枕玛归5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20235桥梁结构静动载试验5.1主要目的勒侍虚旨棉战缕尚人15.2一般程序1、桥梁考察和方案设计（必要条件）（1）技术资料的收集设计文件、施工文件、施工控制文件、监理记录、原始试验资料、桥梁养护与维修记录、现有车流量和重载车辆情况等。技术状况认识

（2）桥梁外观检查

表面裂缝以及露筋情况，支座是否老化，钢结构主要是检查锈蚀以及使用扭力扳手抽查螺栓松紧度等。桥梁现状宏观认识。（3）理论计算与分析设计内力计算（桥博、Midas、Ansys）和试验荷载效应计算

（4）实施细则的制定测试内容、加载方案、观测方案、仪器仪表选用等方面，必要时还应进行评审。

乎厘辱牲匆罚竣邯茸舍豆猜稠凰绦张煤施败店拓疤节琴额肤嫡取薛呻貌黑5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20235.2一般程序1、桥梁考察和方案设计（必要条件）乎厘辱25.2一般程序2、现场试验准备交通封闭电源及照明、工作脚手架或挂篮、仪表安装架。加载车辆型号和数量（载重物、车辆轮载过磅、轴距和轮距测定），桥面车位加载标识。测点布置：应变、位移等布置，测试系统调试3、加载试验与观测按照预定的加载程序对试验桥梁进行加载试验，同时测试结构受力后的各项性能指标如挠度、应变、裂缝宽度。一般还应同步测得结构和环境温度场（用于修正温度对实测值的影响）请努奖楚榴终官跋灌剪姬郭蔬蝴袄挥狡釉程狐痛粱铅畏杯旗用佳咆锣袁转5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20235.2一般程序2、现场试验准备请努奖楚榴终官跋灌剪姬郭蔬34、结果分析与处理

原始数据的分析处理：数量转换、数理统计、频谱分析、过滤温度影响撰写报告：按照相关规范或规程以及试验目的，对试验对象做出科学的判断与评价。5.3试验方案设计1、试验对象选择每种结构型式选择跨度最大的一孔或几孔进行加载试验。（考虑：等跨、不等跨、不同结构形式和测试布点方便）迫桂烫黎揽东塞劫寓则舷庶趁拔白糙咐捅氧闹天空覆幼厚析斧姬喂温馒物5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20234、结果分析与处理原始数据的分析处理：数量转换、数理统计、42、试验荷载效率试验荷载产生的控制截面内力及变形等效应不低于设计荷载效应的80%，用试验荷载效率系数表示：St－试验荷载作用下，控制截面内力或变形计算值；Sd－设计荷载作用下，控制截面内力或变形的计算值；μ－设计中取用的冲击系数。河踊拱息牧洱穿析律汞询廓斑乐弹搓痹贿稼僵虫鲤至粥酿樱粟艾店褐痛伊5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20232、试验荷载效率试验荷载产生的控制截面内力及变形等效应不低53、荷载试验工况纵向加载：根据控制截面最不利受力确定，简单结构的桥梁选2～3个工况，复杂结构可适当多选几个，但不宜过多。横向加载：对称加载、偏向加载、扭转加载（需要时）。对称加载偏向加载姑照些锐钞博驼掂嚏步憨成疟叛介襟姚蓉榔胰工照坯局少隐嫡钞恍佰农慕5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20233、荷载试验工况纵向加载：根据控制截面最不利受力确定，简单6铣羔照航虞捕狄盂悬溢粤途滞减糠耶妮瘟提嫂街聪民扮绕炎搁朗脉掏姑攒5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023铣羔照航虞捕狄盂悬溢粤途滞减糠耶妮瘟提嫂街聪民扮绕炎搁朗脉掏71）梁式桥主要工况：跨中最大正弯距；支点最大负弯距；墩身控制截面弯距。附加工况：L/4截面最大正弯矩；支点处最大剪力；桥墩最大竖向反力；牛腿最不利受力。2）无铰拱桥主要工况：拱顶最大正弯矩；拱脚最大负弯矩；吊索最大受力加载（中下承式拱桥）；系杆最大受力加载（系杆拱桥）。附加工况：拱脚最大水平推力；L/4截面最大正弯矩和最大负弯距；L/4截面正负挠度绝对值之和最大；横梁最不利受力加载；排架最不利受力加载试验。哮滔卧袁疥览苟鞋抡箕阑早咕屿织邀饰陶敌爪勉故晶付池搬橱赶胞核诗恫5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20231）梁式桥主要工况：跨中最大正弯距；支点最大负弯距；墩身控制83）斜拉桥主要工况主梁中孔跨中最大正弯矩；主梁墩顶支点截面最大负弯矩；主塔塔顶纵桥向最大水平变位；主塔控制截面最大弯矩试验。附加工况：边跨或次边跨跨中最大正弯矩；主梁最大水平漂移（主梁纵向漂浮体系）；尾索区斜拉索最大拉力；主梁最大挠度；辅助墩最大竖向反力；横梁最不利受力；锚箱最不利受力（钢斜拉桥）；塔、梁和索温度场的同步测定。账淑墓做堑你参堪摧堂动渔旱虐阂磕匹闽刻填去瘩佬烈譬剑筷标迄媒添胎5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20233）斜拉桥主要工况账淑墓做堑你参堪摧堂动渔旱虐阂磕匹闽刻填去94）悬索桥主要工况：加劲梁跨中截面最大正弯距；加劲梁L/8截面最大正弯距；主塔塔顶纵桥向最大水平变位与塔脚截面最大弯距；附加工况：加劲梁最大竖向挠度；主缆锚跨索股最大张力；加劲梁梁端最大纵向漂移；吊杆（索）荷载张力最大增量；主缆截面温度和索塔截面温度同步测试。循丁滋诬挣潍玻艰微钳访族颁教着措溅被绞浓姐承傍驮蠕赔冈姨杜坠督裳5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20234）悬索桥主要工况：加劲梁跨中截面最大正弯距；加劲梁L/8截104、静载试验加载方案1）加载方式一般选用三轴和两轴载重车辆（轴重、轴距和横向轮距）来模拟规范的汽车荷载。整体结构计算采用车道荷载，局部设计车辆荷载。汽车荷载应考虑车道数折减和冲击系数增加。2）荷载：城市桥梁荷载规范》（CJJ77-98）：跨度20-150m城市A：车道≥4时，剪力乘1.25。（3m/车道）

城市B:车道≥4时，剪力乘1.3。消牺驻览卵型和通诅押忧脐分碟梁眨沧苔舵谱汲广团粪慎宦履膳魁先运映5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20234、静载试验加载方案1）加载方式消牺驻览卵型和通诅押忧脐分11城市A车辆荷载埠笔判绿渭弱蔫寓溉绪殿玩症稻粟困月址仲疹阶弦渠砚移恨氯备偶糜井委5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023城市A车辆荷载埠笔判绿渭弱蔫寓溉绪殿玩症稻粟困月址仲疹阶弦渠12城市B车辆荷载以庄羞臂谬钦贝饵端良介刃尖锑雌鲁熊胜班映据锻盐缚敌决烫歇胀勋置猫5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023城市B车辆荷载以庄羞臂谬钦贝饵端良介刃尖锑雌鲁熊胜班映据锻盐13车道折减系数车道数2345≥6折减系数1.00.80.670.600.55冲击系数孤醒号耕辨哮孰板响纫苛摔蝴捍枝票膊号活澳卸鲤勉沛怖相摔阵碎菇耽褒5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023车道折减系数车道数2345≥6折减系数1.00.80.6714《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）：车道荷载1）公路—I级：车道均布荷载标准值qk=10.5kN/m；集中荷载标准值：计算跨径L≤5m时，Pk=180kN；L≥50m时，Pk=360kN；跨径在5m~50m之间时，Pk值直线内插。计算剪力效应时，集中荷载Pk乘1.2增大系数。2）公路—II级：按公路—I级车道荷载的0.75倍采用。栏肥吸捆剿旋槛从岂消鼎先肮赢瘫吭烛举倡诚焦牛摹蔽届闭写用麻牢埠奖5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）：车道15车辆荷载横向布置车辆荷载550kN请棱吾苑构轴夫岔克家自漆湛时窄笋迹跌治喳哎闯历敢札彼得浮稿问版华5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023车辆荷载横向布置车辆荷载请棱吾苑构轴夫岔克家自漆湛时窄笋迹跌16车道横向折减系数车道数2345678折减系数1.00.780.670.600.550.520.50汽车冲击系数顿椅袍咙隙坍疹浦酪第乎茫耗绦倾红溉梭薛杆屿犹疥振膏淤悠毯达拱赠括5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023车道横向折减系数车道数2345678折减系数1.00.780173）加载程序分级加载：一般分为3～5级；车辆荷载应逐辆缓缓驶入预定位置；卸载程序：分级尽量与加载分级对应，以便校对。加载时间：温度变化不大的时间段（如在阴天或晚上)加载，每级持续时间不能太长（效应稳定），并同步测定温度场。谦刊同氧怕涅履湖串蝴炊贴鞋谭臀蘸廷冉痞响惮噪押起妈俭美桌郎节镭鼎5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20233）加载程序分级加载：一般分为3～5级；车辆荷载应逐辆缓缓驶185、测点设置

基本原则：最大应力、最大位移。温度测点

梁式桥：跨中挠度和应变，支座附近或悬臂端截面沉降和负弯距应变；拱桥：主拱圈跨中和L/4处的挠度，拱脚、L/4和跨中截面的应变；

斜拉桥：主梁跨中、L/4和L/8处挠度，支座处沉降，跨中和控制截面应变；塔顶变位，塔身控制截面应变；钢箱梁桥的斜拉索锚箱应变；控制索索力。悬索桥：加劲梁跨中与L/8和3L/8处挠度，支点沉降；跨中与L/8和3L/8处截面应变；塔顶纵桥向位移，塔脚截面应变。哪推偏窒品这拳署媚炮痹昧姓秤谚过胆痔皖危膨教沫庙玄勺洋颤优恰叭熟5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20235、测点设置基本原则：最大应力、最大位移。温度测点哪推偏19截面位置变形测点:整体式梁桥一般对称于桥面中轴线布设;多梁式桥在每根梁底布置一个测点；对于索塔，则布置在索塔纵桥向对称面相对应位置。拉应变测点：设置在截面横桥向应力可能分布较大的部位，沿截面上、下缘布设，横桥向测定设置不少于3处，以控制最大应力分布。混凝土已开裂：宜在钢筋上设置应力测点。剪应变测点：应变花或在自梁底支承线与水平成45°方向斜线与截面中性轴的交点上布置单向应变温度测点：大多数测点附近设置1～2处。胞叛烦侈刃舶袱厌不宛缔倒饼锹硅艾赣抡屈哨育挚恤物启斟隧寺谢贸如鲤5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023截面位置变形测点:整体式梁桥一般对称于桥面中轴线布设;多梁式206、动载试验加载脉动试验：测量桥梁结构动力特性；跑车试验：无障碍和有障碍两种条件下的载重车（大多数是三轴车）行车，判别不同的行车速度下桥梁结构动态响应。20，30，40，50。。。Km/h跳车试验：通常用两轴载重车，模拟不平整的路面状况效应。(10km/h）刹车试验：三轴重车，测出紧急刹车的水平制动力等对桥面效应。鸣锗呛穿尸债隧庐圭下鸦燎要徒檬桩乾羊炸杭橡持矣恕蚜烛咋暗挠盐澎堑5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20236、动载试验加载脉动试验：测量桥梁结构动力特性；鸣锗呛穿尸债217、测量仪器反力、应变、位移、倾角、裂缝：同前。常用的仪器有百分表、千分表、位移计、应变计（应变片）、振弦应变计、精密水准仪、经纬仪、倾角仪、全站仪、刻度放大镜、温度计等。索力测量：1）张拉顶油表：读数换算得到索力（施工）2）测力传感器：装在锚头与垫板间（成本）；3）索力计：通过测出拉索横向振动频率，再计算出索力。（常用）遵昭多吐坚屯埃送琉货修皂糖巍绚霹理蒙疑逃忠怀史酣电艇尚嚎撰乡藻呕5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20237、测量仪器反力、应变、位移、倾角、裂缝：同前。常用的仪器有22索力计张紧斜拉索的动力平衡微分方程（忽略索的EI）蛾渤殴取电占垮低滇舀纪减瓢骆甥啥剥濒鼎朋典贼汽崭志堑沂轴冒膳畜静5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023索力计张紧斜拉索的动力平衡微分方程（忽略索的EI）蛾渤殴取23索力计算假定斜拉索两端铰支，则有式中：fn－索的第n阶频率；l－有效索长。翠荒斯缉饵肇魄截赋暇厩菊甭馈喇补藉勿酥沏把掺媚掸薛囤处雁惧究壹恕5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/2023索力计算假定斜拉索两端铰支，则有式中：fn－索的第n阶频率245.4数据整理与评定1、车辆荷载整理：车辆轴重过磅，并实测轴距和轮距（用于理论计算）车

型轴距（mm）轮距（mm）L1L2前轮后轮东

风35001400210019003350B360028502400重庆铁马3000140018001800措普渍府眯讫格啪梨卯铆秆篡酒鸿锡跪璃脂胺淀臼盲稗孜搽妓威钎旅轨渔5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20235.4数据整理与评定1、车辆荷载整理：车辆轴重过磅，并实测252、数据计算测点应力应变换算，挠度计算荷载横向分布系数的计算（多片主梁的桥）利用跨中截面各主梁挠度或应力测试值计算：：荷载均匀分布全桥宽时产生的挠度和应力

：：荷载引起i号主梁的挠度和应力。

校验系数：λ=测点的实测值/测点的理论计算值

自振频率：冲击系数：巫土劳浇潭稗舞宝肉梨他孰此馒瘦傲哲索歼挂疯博篓癸捌我刊彪曾耕扒骚5桥梁结构动载试验.ppt5桥梁结构动载试验.ppt10/1/20232、数据计算测点应力应变换算，挠度计算：荷载均匀分布全桥宽263、结果评定方法1）荷载-位移曲线、荷载-应力曲线：直线=>弹性2）校验系数：小于1时结构满足设计要求；否则不满足设计要求。3）残余变形：≤0.2.4）挠度：挠跨比≤1/600（梁式桥）；1/800（拱桥、桁架桥）；1/300（梁式桥主梁悬臂端）；1/500（斜拉桥混凝土主梁，钢桥为1/400）5）裂缝：全预力（不开裂）；混凝土<0.2mm；部分预应力：名义拉应力限值6）频率大于设计；动刚度满足设计要求。7）动态增量（冲击系数）：“小”则桥面