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文檔簡介

1、熱烈歡迎 各位領(lǐng)導(dǎo)和專家,交通部科教司 長沙理工大學(xué),橋梁荷載試驗、技術(shù)狀況評定 施尚偉 重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院 2013年4月7日,橋梁結(jié)構(gòu)試驗檢測分類 靜載試驗、動載試驗 結(jié)構(gòu)表觀檢查和技術(shù)狀態(tài)評價 專項檢測 其他 橋梁荷載試驗任務(wù) 按照一定原則施加試驗荷載,采集結(jié)構(gòu)響應(yīng)指標,評定結(jié)構(gòu)受力性能和承載能力,提出后期處理建議。 結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定 主要通過表觀檢查,輔于強度、碳化、銹蝕、線形等專項檢測,對橋梁的技術(shù)等級進行評定,第一部分 *橋梁現(xiàn)場荷載試驗 第二部分 橋梁構(gòu)件荷載試驗 第三部分 橋梁現(xiàn)狀檢查及技術(shù)狀態(tài) 評定概述 第四部分 典型橋梁病害,第一部分 橋梁現(xiàn)場荷載試驗,試驗?zāi)康?試驗

2、特點 試驗依據(jù) 試驗程序 量測方法 *試驗方法 *評定方法 試驗方案編制概述,靜載試驗 適用:簡單小跨徑橋梁 目的:結(jié)構(gòu)強度、剛度、抗裂、穩(wěn)定檢驗 基本特征:車輛靜載布置在考察截面最不利位置 是荷載試驗的基本形式,動載試驗 適用:復(fù)雜、大跨、柔性結(jié)構(gòu),業(yè)主要求場合 目的:結(jié)構(gòu)自振特性、實際沖擊效應(yīng)評價,輔助校驗 基本特征:一臺或多臺車輛勻速(多種車速)通過橋梁 是靜載試驗的補充和完善,技術(shù)要求更高,云南平安大橋(150m箱型拱橋)靜、動載試驗,重慶合陽嘉陵江大橋(200+2130m)鋼管砼拱橋靜、動載試驗,重慶忠縣長江大橋(580m)靜、動載試驗,1.1 試驗?zāi)康?確定新建橋梁承載能力,為竣工

3、驗收提供依據(jù) 舊橋承載力和適應(yīng)性評定 工程事故、災(zāi)后結(jié)構(gòu)適用性評定 為同類橋梁設(shè)計、施工積累科學(xué)數(shù)據(jù) 為橋梁管養(yǎng)、維護、加固改造提供依據(jù) 完善設(shè)計計算理論,1.2 試驗特點,系統(tǒng)工程,涉及計算、檢測、配套、交通管制等諸多環(huán)節(jié) 短期、原型結(jié)構(gòu)試驗 以設(shè)計活載作為加載控制,不考慮組合系數(shù) 一般不進行破壞試驗 測試結(jié)果受現(xiàn)場環(huán)境影響大 試驗局限性 大跨橋梁恒載效應(yīng)所占比例大 所測的結(jié)果為短期效應(yīng) 測試部位的代表性(抽樣風(fēng)險) 試驗評價方法的局限性,對人員的技術(shù)要求 熟悉檢測和設(shè)計規(guī)范 熟悉結(jié)構(gòu)受力特點 掌握科學(xué)的結(jié)構(gòu)計算方法 掌握科學(xué)合理加載方法 正確選用量測方法和儀器 熟悉現(xiàn)場數(shù)據(jù)判讀(數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)

4、的關(guān)系,趨勢分析) 熟悉安全控制技術(shù) 數(shù)據(jù)處理規(guī)范 結(jié)論評價客觀、專業(yè),1.2 試驗特點,1.3 試驗依據(jù),試驗方法(標準) *大跨徑混凝土橋梁的試驗方法YC4-4/198) 公路舊橋承載能力鑒定方法(試行)1988(已經(jīng)廢止) *公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程 (JTG/T J21-2011) 公路橋涵荷載試驗規(guī)程(編寫之中) 其它專項檢測規(guī)范 行業(yè)標準 城市橋梁設(shè)計準則CJJ 11-93(已經(jīng)廢止) 城市橋梁設(shè)計荷載標準CJJ 77-98(已經(jīng)廢止) 城市橋梁設(shè)計規(guī)范(CJJ11-2011) 市政橋梁工程質(zhì)量檢驗評定標準CJJ 2-90 城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范CJJ99-2003 J281-2

5、003,1.3 試驗檢測依據(jù),行業(yè)設(shè)計標準 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準(土建工程)JTG F80/1-2004 *公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTG H11-2004 *公路橋梁技術(shù)狀況評定標準(JTG/T H21-2011) *公路工程技術(shù)標準JTG B01-2003 *公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004 *公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004 *公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范 JTG D61-2005 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范JTJ 025-86 公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范(試行)JTJ027-96 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ 021-89(已廢止) 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝

6、土橋涵設(shè)計規(guī)范JTJ023-85 (已廢止) 公路磚石及混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范(JTJ 022-85)(已廢止),1.3 試驗檢測依據(jù),施工資料 施工設(shè)計圖紙(含變更) 竣工圖紙 施工過程材料檢驗資料 施工過程特殊檢查、檢測資料 監(jiān)理記錄資料 施工記錄資料 歷史資料 養(yǎng)管、維護記錄資料 定期檢查、觀測資料 荷載試驗資料,試驗規(guī)劃和準備 收集資料 現(xiàn)場考察和結(jié)構(gòu)檢查 試驗大綱編制 結(jié)構(gòu)分析計算 試驗方案制訂 配套工程落實 儀器選用及調(diào)試 人員組織和分工 現(xiàn)場試驗準備,1.4 試驗程序,1.4 試驗程序,正式試驗 試驗前預(yù)載 使結(jié)構(gòu)進入正常工作狀態(tài) 檢查加載、檢測設(shè)備是否正常 對后期試驗進行預(yù)期 按預(yù)

7、定方案加載 分級加載 數(shù)據(jù)采集 結(jié)構(gòu)檢查 出現(xiàn)異常,啟動應(yīng)急預(yù)案 現(xiàn)場數(shù)據(jù)評判 善后工作,1.4 試驗程序,試驗分析和評定 數(shù)據(jù)處理 試驗資料系統(tǒng)化 結(jié)構(gòu)計算模型修正 實際荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)計算 報告編寫及試驗結(jié)論 提出后期處理建議,1.5 量測方法,測量方法分類 電測 機(械)測 光學(xué)測量 光纖、光柵傳感器測試 無損檢測,保證測試數(shù)據(jù)可靠性的措施 滿足試驗要求的軟、硬件設(shè)備 正確使用和操作 合理的測試方法 設(shè)備處于正常工作狀態(tài) 正確的操作(參數(shù)設(shè)置、設(shè)備安裝、數(shù)據(jù)處理) 適宜的工作環(huán)境 設(shè)備對環(huán)境適應(yīng)能力強 周邊干擾因素的主動控制,1.5 量測方法,1.5 量測方法-靜載試驗,靜載試驗一般

8、要解決的問題 整體/局部指標 主要靜力參數(shù) *結(jié)構(gòu)強度(應(yīng)力) *結(jié)構(gòu)剛度(撓度)變形 *裂縫(寬度、深度、分布、性質(zhì)等),其他檢測參數(shù)(項目) 索力 主體結(jié)構(gòu)線形 橋面線形 支點變形 支點轉(zhuǎn)角 各類表觀缺陷 各類內(nèi)部缺陷 材料特性 幾何尺寸,1.5 量測方法-靜載試驗,1.5 量測方法-靜力參數(shù),1.5 量測方法-靜力參數(shù),動載試驗一般要解決的問題 橋梁結(jié)構(gòu)振動的特征 動載試驗檢測參數(shù) 自振頻率:剛度評價,計算模型合理性驗證 阻尼比:評價結(jié)構(gòu)抵抗外部輸入振動能量的能力 振型 動撓度:沖擊效應(yīng)評價 動應(yīng)變:沖擊效應(yīng)評價 振動加速度:行車舒適性評價,1.5 量測方法-動力參數(shù),1.5 量測方法-

9、動力參數(shù),量測注意事項 熟悉正常響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征 注意儀器的局限性 注意不同結(jié)構(gòu)對測試精度的不同要求 注意不同測試方法的適用性 注意環(huán)境因素的影響,1.5 量測方法,如何保證量測可靠性 測試方法合理 檢測儀器適用(精度、分辨率) 正確的儀器操作(包括參數(shù)設(shè)置) 環(huán)境條件適宜 儀器抗干擾能力強 盡量消除系統(tǒng)誤差 多次測量平均處理,減少隨機誤差 布置校核測點 重復(fù)試驗驗證,1.5 量測方法,應(yīng)變電測法,應(yīng)變效應(yīng): 將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻,利用惠斯頓電橋 將電阻轉(zhuǎn)換為電 壓,放大處理,數(shù)據(jù)采集、記錄 數(shù)據(jù)處理、分析,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,YE2539高速靜態(tài)應(yīng)變儀,日產(chǎn)UCAM-70多功能數(shù)據(jù)

10、采集器,日產(chǎn)TDS-602多功能數(shù)據(jù)采集器,采用機械式位移測量設(shè)備 檢測荷載作用下結(jié)構(gòu)某區(qū)段的長度變化 通過計算得到平均應(yīng)變:,應(yīng)變機測法,應(yīng)變機測法原理圖,位移測量儀器(千分表),1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,撓度檢測方法 位移傳感器 機械式位移計(百分表,撓度計) 機電表分表(機測、電測兩用) 屬相對式接觸式測試設(shè)備,機電表分表(30mm) 撓度測量,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,撓度檢測方法 光學(xué)測量儀器 精密水準儀(分辨率:0.10.05mm) 電子水準儀(分辨率:0.01mm) 全站儀(分辨率:0.1mm ) 屬相對式非接觸式測試設(shè)備 橋梁動(靜)撓度儀 分辨率0.3mm

11、 可測動撓度和橫向位移 屬相對式非接觸式測試設(shè)備,BJQN-4D型動撓度檢測儀,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,索佳B1C+OM1精密光學(xué)水準儀 拓普康DL-111C電子水準儀,采用電子水準儀檢測裝配式橋梁橫向荷載分布,涪陵長江大橋中跨跨中最大撓度正載工況主梁撓度縱向分布,某20m預(yù)應(yīng)力空心板跨中截面撓度橫向分布,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,裂縫檢測方法 裂縫對結(jié)構(gòu)的影響 影響結(jié)構(gòu)耐久性,裂縫過寬會導(dǎo)致鋼筋銹蝕 削弱結(jié)構(gòu)剛度和整體受力性能 橋梁設(shè)計和養(yǎng)護規(guī)范對裂縫寬度有嚴格限制 裂縫檢測內(nèi)容 裂縫發(fā)現(xiàn) 裂縫寬度測量 裂縫分布、特征等描述,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,裂縫檢測

12、方法 裂縫寬度檢測 1、讀數(shù)放大鏡 量程:6mm 分辨率:0.01mm,讀數(shù)放大鏡裂縫寬度測試原理圖,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,裂縫檢測方法 裂縫寬度檢測 2、智能裂縫測寬儀 量程:3mm 分辨率:0.01mm 3、遠距裂縫觀測系統(tǒng) 距測:13m 分辨率0.02mm, 適合舊橋普查及日常觀測,BJQF-3遠距裂縫觀測系統(tǒng)成像,1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,北京光電研究所BJQF-1型智能裂縫測寬儀,裂縫檢測方法 裂縫寬度檢測 4、位移計檢測(監(jiān)測)裂縫寬度增量,應(yīng)變式位移計檢測裂縫寬度增量圖例(分辨率0.002mm),1.5 量測方法-主要參數(shù)測試方法,試驗橋跨選擇 由委托單位

13、指定 抽樣作為檢測方法內(nèi)容之一,應(yīng)考慮: 抽樣頻率 橋跨代表性 評價的全面性 試驗橋跨選擇還應(yīng)考慮以下因素: 墩、柱高度對受力影響,如拱橋連拱作用 曲線半徑等差異對受力的影響 優(yōu)先選施工質(zhì)量差、病害嚴重等橋跨 測試支架搭設(shè)、測點布置、測量的難易程度,1.6 試驗方法靜力試驗,控制(測試)截面選定 何為控制截面? 活載內(nèi)力(應(yīng)力)較大截面 恒載與活載組合內(nèi)力(應(yīng)力)較大截面 活載變形較大部位 初始裂縫寬度較寬、計算拉應(yīng)力較大部位 關(guān)注:1、如何避開局部加強部位 2、等截面結(jié)構(gòu)內(nèi)力比較 3、變截面構(gòu)件應(yīng)力比較,1.6 試驗方法靜力試驗,某35m連續(xù)梁橋控制截面布置,某90m箱型混凝土拱橋控制截面布

14、置,測點布置 具有代表性,服從結(jié)構(gòu)分析和判斷需要,同時要便于計算 有針對性,突出試驗工作重點,提高效率 有利于儀器安裝和觀測,并對試驗操作是安全的 數(shù)量應(yīng)是足夠的, 防止部分測點失效影響評價的全面性,檢測儀器的選用 滿足量程和精度要求的前提下,盡量選分辨率高的設(shè)備 考慮環(huán)境條件的制約,應(yīng)優(yōu)先選抗干擾、穩(wěn)定性好的設(shè)備 儀器型號、規(guī)格盡量相同,便于現(xiàn)場調(diào)配,減少數(shù)據(jù)處理工作量 根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境條件確定,1.6 試驗方法靜力試驗,某35m連續(xù)梁橋邊跨最大正彎矩截面,某35m連續(xù)梁橋邊跨最大正彎矩截面測點布置,某35m連續(xù)梁橋墩頂附近最大負彎矩截面測點布置,設(shè)計控制荷載確定 設(shè)計控制荷載計算目的 以設(shè)計

15、正常使用極限荷載作為加載控制 多種荷載控制設(shè)計時,要選其中大者 *裝配式結(jié)構(gòu)根據(jù)橫向分布確定構(gòu)件荷載 記入車道折減、跨徑折減、沖擊系數(shù)、人群荷載 對于新橋,要記入尚未施加的二期恒載 注意:1、不同設(shè)計規(guī)范,荷載圖式、沖擊系數(shù)、折減系數(shù)的取值 (計算)也不相同,參照規(guī)范:JTG D60-2004、 JTJ 021-89等 2、荷載圖式、沖擊系數(shù)、折減系數(shù)的含義,1.6 試驗方法靜力試驗,1.6 試驗方法靜力試驗,設(shè)計控制荷載確定的依據(jù) 設(shè)計圖紙,或業(yè)主允許的荷載等級變更 規(guī)范依據(jù) 新橋:公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004:車道/車輛荷載 舊橋:公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ 021-89:

16、 標準/驗算荷載 城市橋梁的設(shè)計荷載另有規(guī)定 多種荷載控制設(shè)計時,要選其中大者 注意:1、何為車道/車輛荷載,標準/驗算荷載? 2、計算哪些控制荷載(內(nèi)力) 3、不同橋型(構(gòu)件)的主導(dǎo)內(nèi)力是什么?,試驗荷載 試驗荷載是一種與設(shè)計控制荷載等效的模擬荷載 荷載形式 車行橋:汽車模擬 人行橋:沙包、袋裝水泥等重物 根據(jù)內(nèi)力(應(yīng)力)等效原則,確定試驗荷載力值和加載位置 試驗荷載滿足荷載效率的要求 試驗荷載要進行準確承重 公路橋梁加載車輛規(guī)格 便于組織的社會車輛 一般采用雙軸或三軸車,1.6 試驗方法靜力試驗,三軸車,荷載等效計算 采用與設(shè)計荷載圖式接近的加載圖式 使控制截面產(chǎn)生的主導(dǎo)效應(yīng)與設(shè)計值相當

17、1、用荷載效率(q )表征加載強度: q= SSS(1+) 2、大跨徑混凝土橋梁的試驗方法:0.8 q1.0 3、公路橋梁承載能力檢測評價規(guī)程:0.95 q1.05 其它截面的效應(yīng)不超過設(shè)計值 是利用內(nèi)力(變形)影響線進行反復(fù)試算,逐漸趨向合理布載 的過程,1.6 試驗方法靜力試驗,某150m拱橋拱頂截面最大正彎矩工況設(shè)計荷載(掛車-300),試驗等效荷載(6臺單車各重約50t),注意: *荷載等效計算是橋梁荷載試驗核心技術(shù) *裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先滿足控制構(gòu)件荷載效率,同時兼顧全截面 何為裝配式結(jié)構(gòu)?何為橫向分布系數(shù)?,1.6 試驗方法靜力試驗,橋梁結(jié)構(gòu)驗算(檢算) 是舊橋承載力評定的主要內(nèi)容之一

18、 檢算依據(jù) 相關(guān)橋涵設(shè)計規(guī)范 公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程(JTG/T J21-2011) 根據(jù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測結(jié)果,取用承載力檢算系數(shù)Z1 根據(jù)荷載試驗結(jié)果,取用承載力檢算系數(shù)Z2 注意:承載力檢算系數(shù)Z1、Z2的含義與關(guān)系,*荷載效率 式中 SS試驗荷載作用下,控制截面的內(nèi)力或變形計算值 S設(shè)計標準活載作用下,控制截面的內(nèi)力或變形計算值 按規(guī)范取用的沖擊系數(shù) 大跨徑混凝土橋梁的試驗方法: 基本荷載試驗:1.0 0.8(常用) 重荷載試驗: 1.0 輕荷載試驗: 0.8 0.5 公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程: 值取0.951.05,1.6 試驗方法靜力試驗,*核心技術(shù)-荷載等效計算總結(jié),目 的,

19、荷載布置科學(xué)合理,保證試驗安全,試驗荷載與設(shè)計荷載等效,滿足要求,計算方法,有限元模型建立,由恒載、活載內(nèi)力圖確定控制截面,由內(nèi)力(變形)影響線計算設(shè)計控制荷載,加載截面主導(dǎo)效應(yīng)等效,非加載截面不超標,在影響線上試算優(yōu)化車輛參數(shù),確定試驗加載位置,達到等效目的,關(guān)注 1、設(shè)計荷載類型:車道/車輛荷載 2、主導(dǎo)效應(yīng)等效,其它效應(yīng)盡量兼顧 3、裝配式結(jié)構(gòu):構(gòu)件等效,全截面兼顧 4、設(shè)計荷載圖式/試驗荷載圖式,試驗工況,某35m連續(xù)梁橋控制截面布置,該橋試驗工況設(shè)計 邊跨最大正彎矩加載:包括偏載、正載 墩頂最大負彎矩加載:包括偏載、正載 中垮跨中最大正彎矩加載:包括偏載、正載 輔助工況:梁端最大剪力

20、,某90m箱型混凝土拱橋控制截面布置,該橋試驗工況設(shè)計 拱頂截面最大正彎矩:包括偏載、正載 3L/8截面最大正(負)彎矩加載:包括偏載、正載 L/4截面最大正(負)彎矩加載:包括偏載、正載 拱腳截面最大正(負)彎矩加載:包括偏載、正載 輔助工況:拱腳最大水平推力 提醒:可采用合并工況,提高試驗效率,加載分級與控制 加載分級 預(yù)載,根據(jù)對象確定預(yù)載的大小 分35級加至控制荷載 對現(xiàn)狀較差的橋梁,要增加加載分級 分23級卸載,也可一次性卸載 加載時間 應(yīng)安排在氣溫變化不大、溫度相對穩(wěn)定的時段 持荷時間取決于最大變位達到穩(wěn)定的時間: 鋼筋砼和木結(jié)構(gòu):1530min 鋼結(jié)構(gòu):10min 持荷時間可根據(jù)

21、控制測點的數(shù)據(jù)穩(wěn)定程度確定,1.6 試驗方法靜力試驗,終止加載試驗的條件 實測值與計算值嚴重不符或超計算值很多,或出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài) 實測值超規(guī)范限值 超規(guī)范寬度裂縫大量增加,對結(jié)構(gòu)壽命造成明顯影響 出現(xiàn)異常,并不斷加劇,如墩臺變位超過允許值且不穩(wěn)定 發(fā)生其它損壞,影響橋梁正常使用的,1.6 試驗方法靜力試驗,動力試驗內(nèi)容 無障礙行車試驗 動撓度測定 動應(yīng)變測定 沖擊系數(shù)測定 振動加速度測定 有障礙行車試驗 同無障礙行車試驗 特征截面剎車試驗 同無障礙行車試驗 跳車試驗 自振頻率測定 阻尼比測定 脈動試驗 自振頻率、阻尼、振型測定,1.6 試驗方法動力試驗,實測信號,某70m石拱橋跨中實測動撓度信

22、號,實測信號,某70m石拱橋?qū)崪y沖擊系數(shù)車速關(guān)系曲線,某30m簡支T梁實測跳車自振信號,實測信號,110m跨混凝土拱橋脈動信號頻譜分析圖例,1.6 試驗方法配套工程,配套工程:試驗中需借助社會力量完成的相關(guān)工作 工作內(nèi)容 現(xiàn)場交通管制 測試支架(掛籃)搭設(shè):解決測試平臺問題 加載車輛租用、重物裝卸、稱重 橋梁檢測租用:移動式測試平臺 現(xiàn)場供電照明 測試部位處理:打磨、去銹、均勻化 其它輔助性工作,落地支架平臺:適用橋下凈空較低場合,撓度測試:電測位移計,掛籃平臺:適用橋下凈空高、跨河、橋梁較窄場合 撓度測試:精密水準儀等光學(xué)設(shè)備,延伸支架平臺:適用T梁等裝配式橋梁、橋梁較寬場合, 撓度測試:精

23、密水準儀等光學(xué)設(shè)備,簡易移動式支架平臺:凈空較低場合的結(jié)構(gòu)表觀檢查,移動式橋梁檢測車:適用性強,但價格昂貴,數(shù)據(jù)類型 原始數(shù)據(jù):未經(jīng)加工的現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù) 中間數(shù)據(jù):經(jīng)加工的各種表征結(jié)構(gòu)性能的數(shù)據(jù)和圖表 評價指標:按評價需要提煉的評價數(shù)據(jù) 原始數(shù)據(jù)的類型,1.7 評定方法靜力數(shù)據(jù)處理,預(yù)應(yīng)力簡支空心板跨中下緣應(yīng)變數(shù)據(jù),1.7 評定方法靜力數(shù)據(jù)處理,原始數(shù)據(jù)的類型 撓度數(shù)據(jù) 裂縫觀測數(shù)據(jù) 動力試驗數(shù)據(jù),跳車激勵的典型自振信號 振動信號,1.7 評定方法靜力數(shù)據(jù)處理,高質(zhì)量原始數(shù)據(jù)判定原則 多次測量重復(fù)性好 數(shù)據(jù)(量值)具有規(guī)律性,與相鄰測點關(guān)聯(lián)性好 受環(huán)境干擾(溫度、電磁)小,1.7 評定方法靜力數(shù)

24、據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理基本內(nèi)容(應(yīng)力、撓度為例) 原始數(shù)據(jù)信息 初始值: Si 加載值: Sl 卸載值: Su 處理應(yīng)得到的數(shù)據(jù) 總變位(應(yīng)變): St = Sl Si 彈性變位(應(yīng)變):Se = Sl Su 殘余變位(應(yīng)變): Sp = St Se = Su Si 結(jié)構(gòu)校驗系數(shù): 相對殘余:,應(yīng)變數(shù)據(jù)處理,某連續(xù)T梁邊跨偏載工況撓度數(shù)據(jù)(中間),某連續(xù)T梁邊跨偏載工況應(yīng)力數(shù)據(jù)(中間),某連續(xù)T梁加載試驗典型裂縫的寬度變化數(shù)據(jù)(中間),某連續(xù)T梁橋表觀檢查數(shù)據(jù)(中間),某連續(xù)T梁橋結(jié)構(gòu)強度評價數(shù)據(jù),某連續(xù)T梁橋結(jié)構(gòu)剛度評價數(shù)據(jù),評價指標 實測值與計算值比較 反映實際結(jié)構(gòu)與理想設(shè)計結(jié)構(gòu)的符合程度 說明

25、結(jié)構(gòu)的工作性能及安全儲備 控制測點實測值與規(guī)范限值比較 鋼結(jié)構(gòu)允許應(yīng)力 主體結(jié)構(gòu)允許撓度 主纜材料安全系數(shù) 裂縫寬度限值 結(jié)構(gòu)病害、損傷的影響,1.7 評定方法靜力性能,*校驗系數(shù) 式中 變位或應(yīng)變(應(yīng)力)校驗系數(shù) Se試驗荷載作用下彈性變位或彈性應(yīng)變(應(yīng)力)實測值 Ss試驗荷載作用下計算值 = 1,實測值與計算值相符 1,結(jié)構(gòu)工作性能不理想,不夠安全,1.7 評定方法靜力性能,*表 大跨徑混凝土橋梁的試驗方法對校驗系數(shù)的建議取值,1.7 評定方法靜力性能,*相對殘余變形: 式中:*總變位(應(yīng)變): St = Sl Si *彈性變位(應(yīng)變):Se = Sl Su *殘余變位(應(yīng)變): Sp =

26、 St Se = Su Si Si加載前測值 Sl加載達到穩(wěn)定時的測值 Su卸載后達到穩(wěn)定時的測值 該指標表述結(jié)構(gòu)的彈性工作性能,*表 相對殘余變形建議取值,裂縫寬度 新橋:裂縫寬度不超過設(shè)計規(guī)范允許值 舊橋:荷載作用下絕大部分裂縫不大于下表限值,卸載后所有裂 縫應(yīng)不大于下表限值 ,對卸載后裂縫閉合情況也有規(guī)定 評價依據(jù):公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程 JTG/T J21-2011 公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范 JTG H11-2004,1.7 評定方法靜力性能,規(guī)范限值 裂縫寬度 普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu) 部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件 部分預(yù)應(yīng)力B類構(gòu)件 裂縫高度、長度(拱橋) 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力 主體結(jié)構(gòu)最大撓度

27、 斜拉橋索塔縱向偏位 吊桿安全系數(shù) 主纜安全系數(shù),橋梁結(jié)構(gòu)動力性能評定尚無同一尺度 一般從一下幾個方面分析評定 自振頻率 實測頻率大于計算頻率,實際剛度大于理論剛度 自振頻率降低較多,可能存在結(jié)構(gòu)開裂 阻尼比 阻尼大,結(jié)構(gòu)耗散和抵抗外部輸入能量的能力強 阻尼偏小,結(jié)構(gòu)容易受激勵振動 連接薄弱或支座不正常會導(dǎo)致阻尼偏大 結(jié)構(gòu)過度開裂,彈性性能劣化,阻尼比同類正常結(jié)構(gòu)大,1.7 評定方法動力性能,沖擊系數(shù) 沖擊系數(shù)偏大,結(jié)構(gòu)安全儲備降低 影響行車舒適性 設(shè)計安全儲備較小、沖擊系數(shù)偏大較多時,可考 慮限載或限速 加速度 豎向加速度超過0.65m/s-2時會引起司乘人員不適,1.7 評定方法動力性能,

28、1.8 試驗方案制訂概述-基本要求,完整性 內(nèi)容完整 信息披露全面 技術(shù)環(huán)節(jié)考慮周密 針對性 針對結(jié)構(gòu)特點,技術(shù)方法合理 針對所存在問題,技術(shù)思路清晰 針對現(xiàn)場條件,可操作性強 可操作性強 量測便于實施,精度有保證 試驗便于控制,1.8 試驗方案制訂概述,工程工況 橋梁結(jié)構(gòu)形式、跨徑組合、結(jié)構(gòu)特點、各部件概況 設(shè)計參數(shù):跨徑、荷載等級、橋面寬度、截面尺寸、材料設(shè)計強度 主要施工工藝 存在的主要問題 試驗檢測依據(jù) 檢測規(guī)范 橋涵設(shè)計規(guī)范 試驗檢測委托書 引用的相關(guān)檢測(檢驗)報告 歷史資料(如維護、養(yǎng)管資料),1.8 試驗方案制訂概述,試驗?zāi)康?采取的主要技術(shù)手段 應(yīng)達到的主要目的 需要解決的問

29、題 檢測內(nèi)容和檢測方法 按試驗類型(荷載試驗、技術(shù)狀態(tài)評定)簡述主要檢測內(nèi)容 各參數(shù)的檢測方法,抽樣數(shù)量 擬使用儀器設(shè)備規(guī)格、數(shù)量、主要指標,1.8 試驗方案制訂概述,試驗橋跨、控制截面選定以及測點布置 試驗橋跨選擇原則,輔于必要說明 說明結(jié)構(gòu)受力特點、控制截面選擇原則 控制截面具體位置、數(shù)量,輔于必要說明和立面圖 各控制截面測點具體測點布置,采用的儀器儀表 輔于截面測點布置圖和必要說明 其它必要說明:如測點部位處理、如何避開局部加強 等等,1.8 試驗方案制訂概述,加載方法 設(shè)計控制荷載確定原則 試驗荷載 車輛類型和數(shù)量 車輛軸距、軸重等參數(shù) 加載工況和試驗荷載效率(表格形式) 試驗荷載布置

30、 立面、平面位置 車輛加載順序 動載試驗 行車、剎車試驗采用的車輛數(shù)量、行車速度 跳車位置以及激勵方法 脈動試驗,1.8 試驗方案制訂概述,試驗組織和人員分工 安全控制 試驗工期 交通管制方案(必要時) 異常情況處置(必要時) 附件 配套工程方案 試驗記錄表格,工程概況 橫向由5片T梁組成 荷載等級:汽車-超20,掛車-120 上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)T梁,先簡支后連續(xù),采用C50砼 T梁處于簡支狀態(tài),計算跨徑29m,尚未澆注橫向濕接縫 存在問題 預(yù)應(yīng)力錨具與夾片不配套,無法進行下一工序的施工 試驗?zāi)康?檢驗T梁結(jié)構(gòu)強度、剛度及裂縫等指標是否滿足設(shè)計要求 積累和完善相關(guān)技術(shù)資料。,第二部分

31、橋梁構(gòu)件荷載試驗 云南廣硯高速路K178+180大橋30mT梁靜力試驗,云南廣硯高速路K178+180大橋 30mT梁靜力試驗,試驗現(xiàn)場情況,檢測內(nèi)容 測試截面附近區(qū)域梁體外觀檢查 測試截面混凝土應(yīng)力檢測 測試截面撓度檢測 測試截面附近區(qū)域裂縫觀測 控制荷載計算 試驗T梁與成橋狀態(tài)截面特性不同 采用應(yīng)力疊加計算成橋狀態(tài)最大應(yīng)力 最不利受力部位:跨中下緣 采用應(yīng)力等效進行布載,云南廣硯高速路K178+180大橋 30mT梁靜力試驗,云南廣硯高速路K178+180大橋 30mT梁靜力試驗,試驗T梁跨中下緣應(yīng)力計算,加載方法 用50kg/包水泥作加載重物,直接在主梁上分垛堆載 根據(jù)跨中內(nèi)力(應(yīng)力)等

32、效原則,確定試驗荷載圖示 荷載總量為40t,線荷載集度20kN/m,橋梁構(gòu)件荷載試驗其他加載方法千斤頂加載,加載程序,測試截面布置,測點布置,截面測點布置,試驗成果 撓度,試驗成果 應(yīng)力,試驗結(jié)論 靜力試驗荷載效率為1.04,滿足檢測規(guī)程要求 整個加載試驗過程中未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象 實測撓度小于計算值,梁體處于彈性工作狀態(tài),剛度滿足設(shè)計要求 實測應(yīng)力小于計算值,各截面結(jié)構(gòu)受力正常,強度滿足設(shè)計要求 各測試截面附近區(qū)域的梁體上未發(fā)現(xiàn)可見裂縫 試驗T梁承載力滿足設(shè)計標準,云南廣硯高速路K178+180大橋 30mT梁靜力試驗,第三部分 橋梁現(xiàn)狀檢查及技術(shù)狀態(tài)評定概述,檢測依據(jù) *公路橋梁技術(shù)狀況評定標準(JTG/T H21-2011) 推薦標準 除表觀檢查外,還包括強度、保護層厚度、銹蝕、碳化深度、結(jié)構(gòu)線形等檢測評價 按橋型,以構(gòu)件 部件上部、下部、橋面全橋進行量化評價 評價較為復(fù)雜,較全面客觀 *公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTG H11-2004 表觀檢查為主,評價較為簡單,客觀性不夠強 城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范CJJ99-2003 J281-2003,目的 通過結(jié)構(gòu)表觀檢查及專項檢測,對橋梁技術(shù)狀況等級進行評定, 確定后期養(yǎng)護維護措施,為后期特殊檢查、荷載試驗、改造提供依據(jù),檢查類型

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