1、公路橋梁荷載試驗(yàn)評(píng)定 第一節(jié)：荷載試驗(yàn)的定義、目的及內(nèi)容第二節(jié)：荷載試驗(yàn)準(zhǔn)備工作第三節(jié)：荷載試驗(yàn)方案與實(shí)施第四節(jié)：荷載試驗(yàn)成果分析與評(píng)定 第一節(jié)：荷載試驗(yàn)的定義、目的及內(nèi)容橋梁的荷載試驗(yàn)是一種比較直觀評(píng)定橋梁承載力的方法，而且比較為廣大工程技術(shù)人員所接受。靜載試驗(yàn)要是通過(guò)在橋梁結(jié)構(gòu)上施加與設(shè)計(jì)荷載或使用荷載基本相當(dāng)?shù)耐廨d，采用分級(jí)加載的方汰，利用檢測(cè)儀器測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)的控制部位與控制截而在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的撓度、應(yīng)力、裂縫、橫向分布系數(shù)等特性的變化，將測(cè)試結(jié)果與結(jié)構(gòu)相應(yīng)荷載作用下的計(jì)算值與有關(guān)規(guī)范規(guī)定似作比較，從而評(píng)定出橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。通過(guò)校驗(yàn)系數(shù)來(lái)說(shuō)明結(jié)構(gòu)潛在的承載力，相對(duì)殘余變形反映了

2、結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。動(dòng)力荷載試驗(yàn)主要是通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行脈動(dòng)測(cè)試、汽車(chē)的行車(chē)、跳車(chē)、剎車(chē)激振或共他方式的激振試驗(yàn)測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)上各控制部位的動(dòng)撓度、功應(yīng)變、模態(tài)參數(shù)（自振頻率、振型、振型阻尼比、應(yīng)變模態(tài))，然后通過(guò)模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷。1、1 荷載試驗(yàn)的定義橋梁荷載試驗(yàn)是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)進(jìn)行直接測(cè)試的一種檢定手段。試驗(yàn)的目的、任務(wù)和內(nèi)容通常由實(shí)際的生產(chǎn)需要或科研需要所決定。一般橋梁荷載試驗(yàn)的目的有：1檢驗(yàn)橋梁設(shè)計(jì)與施工的質(zhì)量 對(duì)于一些新建的大、中型橋梁或者具有特殊設(shè)計(jì)的橋梁，在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中必然會(huì)遇到許多新問(wèn)題，為保證橋梁建設(shè)質(zhì)量，施工過(guò)程中往往要求做施工監(jiān)控。在竣工后一般還要求進(jìn)行荷載試驗(yàn)，以檢驗(yàn)

3、橋梁整體受力性能和承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)文件和規(guī)范的要求，并把試驗(yàn)結(jié)果作為評(píng)定工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要技術(shù)資料和依據(jù)。1.2 荷載試驗(yàn)的目的橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)的目的進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查， 并進(jìn)行相關(guān)的理論分析，在此基礎(chǔ)上周密地制定試驗(yàn)方案，對(duì)于所有可能出現(xiàn)的問(wèn)題都要認(rèn)真考慮并作出處理預(yù)案，制定切實(shí)可行的試驗(yàn)方案。荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容為： 明確荷載試驗(yàn)的目的； 試驗(yàn)準(zhǔn)備工作； 加載方案設(shè)計(jì)； 測(cè)點(diǎn)設(shè)置與測(cè)試；1.3 荷載試驗(yàn)的內(nèi)容加載控制與安全措施；試驗(yàn)結(jié)果分析與承載力評(píng)定；試驗(yàn)報(bào)告編寫(xiě)。一般的，以上荷載試驗(yàn)內(nèi)容主要包含在三個(gè)階段：橋梁結(jié)構(gòu)的考察和試驗(yàn)準(zhǔn)備、加載試驗(yàn)與觀測(cè)、測(cè)試結(jié)果的

4、分析與評(píng)定。2、1 試驗(yàn)孔（聯(lián)）的選擇試驗(yàn)孔的選擇應(yīng)結(jié)合橋梁調(diào)查與檢算工作一并進(jìn)行。對(duì)多孔結(jié)構(gòu)中跨徑相同的橋孔（或墩）可選擇13個(gè)具有代表性的橋孔進(jìn)行荷載試驗(yàn)。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮以下條件：(1)該孔（或墩）計(jì)算受力最不利；(2)該孔（或墩）施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴(yán)重；(3)該孔（或墩）便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測(cè)點(diǎn)或試驗(yàn)加載實(shí)施；2、2 搭設(shè)測(cè)試支架試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)觀測(cè)腳手架搭設(shè)及測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施設(shè)置、靜載試驗(yàn)加載位置的放樣與卸載位置的安排和試驗(yàn)人員的組織與分工做詳細(xì)的計(jì)劃安排.腳手架的搭設(shè)要因地制宜、牢固可靠，方便布置安裝觀測(cè)儀表，同時(shí)要保證不影響儀表和測(cè)點(diǎn)的正常工作，且不干擾測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施。在不便搭設(shè)

5、固定腳手架的情況下，可考慮采用輕便靈活的吊架、掛籃或?qū)Ｓ玫臉蛄簷z查設(shè)備（檢查車(chē)、檢查架等）。2、3 靜載試驗(yàn)加載位置的放樣與卸載位置的安排靜載試驗(yàn)前應(yīng)在橋面上對(duì)加載位置進(jìn)行放樣，以便于加載試驗(yàn)的順利進(jìn)行。如加載程序較少，時(shí)間允許，可在每程序加載前臨時(shí)放樣。如加載程序較多，則應(yīng)預(yù)先放樣，且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載程序時(shí)的荷載位置。靜載試驗(yàn)荷載卸載的安放位置應(yīng)預(yù)先安排。卸載位置的選擇既要考慮加卸載方便，離加載位置近一些，又要使安放的荷載不影響試驗(yàn)孔（或墩）的受力，一般可將荷載安放在橋臺(tái)后一定距離處。對(duì)于多孔橋，如有必要將荷載停放在橋孔上，一般應(yīng)停放在距試驗(yàn)孔較遠(yuǎn)處以不影響試驗(yàn)觀測(cè)為度。2、4

6、試驗(yàn)人員的組織與分工做詳細(xì)的計(jì)劃安排橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，應(yīng)由有資質(zhì)的公路橋梁檢測(cè)機(jī)構(gòu)或?qū)ｉT(mén)的橋梁試驗(yàn)隊(duì)伍來(lái)承擔(dān)。橋梁試驗(yàn)隊(duì)伍一般由橋梁結(jié)構(gòu)工程師、專(zhuān)業(yè)技術(shù)測(cè)試人員、儀器儀表工程師、熟練技術(shù)的不同專(zhuān)業(yè)、不同層次的人員組成。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)每個(gè)試驗(yàn)人員的特長(zhǎng)進(jìn)行分工，每人分管的儀表數(shù)目除考慮便于進(jìn)行觀測(cè)外，應(yīng)盡量使每人對(duì)分管儀表進(jìn)行一次觀測(cè)所需的時(shí)間大致相同。所有參加試驗(yàn)的人員應(yīng)能熟練掌握所分管的儀器設(shè)備，否則應(yīng)在正式開(kāi)始試驗(yàn)前進(jìn)行演練。為使試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行，應(yīng)設(shè)試驗(yàn)總指揮1人，其他人員的配備可根據(jù)具體情況考慮。第三節(jié)：試驗(yàn)方案與實(shí)施3、1 荷載試驗(yàn)工況的確定試驗(yàn)控制截面應(yīng)根據(jù)具體

7、的測(cè)試項(xiàng)目而定在滿足鑒定橋梁承載能力的前提下，加載試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)抓住重點(diǎn)，不宜過(guò)多。一般應(yīng)有23個(gè)主要內(nèi)力或位移控制截面。此外，可根據(jù)橋梁具體情況可設(shè)置幾個(gè)附加內(nèi)力控制截面。3、2 試驗(yàn)控制荷載的確定荷載試驗(yàn)應(yīng)以設(shè)計(jì)荷載等級(jí)相應(yīng)的活載效應(yīng)控制值或有特殊要求的荷載效應(yīng)值作為試驗(yàn)控制荷載。根據(jù)橋梁需要鑒定承載能力的荷載：汽車(chē)+人群（標(biāo)準(zhǔn)荷載）、平板掛車(chē)或履帶車(chē)（標(biāo)準(zhǔn)荷載）、需通行的重型車(chē)輛，分別計(jì)算其對(duì)控制截面產(chǎn)生的最不利荷載效應(yīng)（內(nèi)力和位移），用產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)較大的荷載作為試驗(yàn)控制荷載。確定靜力荷載試驗(yàn)各測(cè)試項(xiàng)目的荷載大小和加載位置時(shí)，采用靜力荷載試驗(yàn)效率q（eta eit）進(jìn)行控制。為保證試驗(yàn)

8、效果，荷載效率q應(yīng)介于0.851.05之間。靜力試驗(yàn)荷載的效率按下式計(jì)算：3、3 試驗(yàn)荷載的加載分級(jí)與控制為了獲取結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載與變位的相關(guān)曲線以及防止結(jié)構(gòu)意外損傷，對(duì)主要控制截面試驗(yàn)荷載的施加應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，對(duì)于附加控制截面一般只設(shè)置最大內(nèi)力加載程序加載。加載級(jí)數(shù)應(yīng)根據(jù)荷載量和加載最小荷載增量而定。試驗(yàn)荷載應(yīng)按控制截面最大內(nèi)力或位移分成45級(jí)施加。受條件所限時(shí)，至少也應(yīng)分成3級(jí)施加。荷載試驗(yàn)應(yīng)選擇溫度較為穩(wěn)定的時(shí)間段進(jìn)行，加載試驗(yàn)時(shí)間一般以晚10時(shí)至晨6時(shí)為宜。3、4 測(cè)點(diǎn)的布設(shè)靜載試驗(yàn)的基本觀測(cè)內(nèi)容如下：(1)結(jié)構(gòu)的最大撓度和扭轉(zhuǎn)變位，包括橋梁上、下游兩側(cè)的撓度差及水平位移等；(2)結(jié)構(gòu)控制截面

9、最大應(yīng)力（或應(yīng)變），包括混凝土表面應(yīng)力和最外緣鋼筋應(yīng)力等；(3)支點(diǎn)沉降、墩臺(tái)位移與轉(zhuǎn)角，活動(dòng)支座的變位等；4、1 結(jié)構(gòu)工作狀況評(píng)定分析 校驗(yàn)系數(shù)（zeta zat）是評(píng)定結(jié)構(gòu)工作狀況，確定橋梁承載能力的一個(gè)重要指標(biāo)。 對(duì)加載試驗(yàn)的主要測(cè)點(diǎn)（即控制測(cè)點(diǎn)或加載試驗(yàn)效率最大部位測(cè)點(diǎn)）可按下式計(jì)算校驗(yàn)系數(shù)：: 試驗(yàn)荷載作用下量測(cè)的彈性變位（或應(yīng)變）值；: 試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算變位（或應(yīng)變）值。 一般要求校驗(yàn)系數(shù)值不大于1。不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁其值一般不同，值的常值范圍可參見(jiàn)下表。在實(shí)際測(cè)試中，通常通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能。 1、比較橋梁結(jié)構(gòu)頻率的理論值與實(shí)測(cè)值，如果實(shí)測(cè)值大于理論計(jì)

10、算值，說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度較大，反之則說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的剛度偏小，可能存在開(kāi)裂或其他不正常的現(xiàn)象。 2、根據(jù)動(dòng)力沖擊系數(shù)的實(shí)測(cè)值來(lái)評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)的行車(chē)性能，實(shí)測(cè)沖擊系數(shù)較大則說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的行車(chē)性能差，橋面平整度不良，反之亦然。 3、實(shí)測(cè)阻尼比的大小反應(yīng)了橋梁結(jié)構(gòu)耗散外部能量輸入的能力，阻尼比大，說(shuō)明橋梁耗散外部能量輸入的能力大，振動(dòng)衰減的快；阻尼比小，說(shuō)明橋梁耗散外部能量輸入的能力差，振動(dòng)衰減的慢。但是，過(guò)大的阻尼比可能是由于橋梁結(jié)構(gòu)存在開(kāi)裂或支座工作不正常等現(xiàn)象引起的。4、2 其它評(píng)定1.橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性 當(dāng)荷載試驗(yàn)項(xiàng)目比較全面時(shí)，可采用荷載試驗(yàn)主要撓度測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)來(lái)評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。檢算時(shí)用荷載試驗(yàn)后的橋梁檢算系數(shù)Z2代替相關(guān)的橋梁檢算系數(shù)Z1，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)予以提高或折減。2.地基與基礎(chǔ) 當(dāng)試驗(yàn)荷載作用下墩臺(tái)沉降、水平位移及傾角較小，符合上部結(jié)構(gòu)檢算要求，卸載后變位基本恢復(fù)時(shí)，可認(rèn)為地基與基礎(chǔ)在檢算荷載作用下能正常工作。當(dāng)試驗(yàn)荷載作用下墩臺(tái)沉降、水平位移及傾角較大或不穩(wěn)定，卸載后變位不能恢復(fù)時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)地基、基礎(chǔ)進(jìn)行探查、檢算，評(píng)價(jià)地基基礎(chǔ)是否需進(jìn)行加固。 3.結(jié)構(gòu)的剛度要求 試驗(yàn)荷載作用下，主要測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)應(yīng)不大于1，各點(diǎn)的撓度應(yīng)不超過(guò)規(guī)