六安皋城東路橋荷載試驗(yàn)方案

1、目 錄1 項(xiàng)目概述12 試驗(yàn)?zāi)康?3 試驗(yàn)依據(jù)24 靜載試驗(yàn)24.1 靜載試驗(yàn)內(nèi)容24.1.1 試驗(yàn)跨段的確定24.1.2 靜載試驗(yàn)內(nèi)容34.2 靜載測點(diǎn)布置44.2.1 彎曲應(yīng)變（應(yīng)力）測點(diǎn)44.2.1.1 典型測點(diǎn)布置44.2.1.2 a斷面測點(diǎn)布置44.2.1.3 b斷面測點(diǎn)布置54.2.1.4 c斷面測點(diǎn)布置54.2.2 結(jié)構(gòu)剪應(yīng)變（剪應(yīng)力）測點(diǎn)布置54.2.3 撓度測點(diǎn)64.2.3.1 橋梁撓度測量方法64.3 試驗(yàn)荷載64.3.1 加載車輛64.3.2 試驗(yàn)車輛荷載橫向布置74.4靜載試驗(yàn)工況74.4.1工況74.4.1.1測試項(xiàng)目74.4.1.2測試內(nèi)容74.4.1.3試驗(yàn)荷載效

2、應(yīng)計(jì)算84.4.1.4試驗(yàn)分級與加載步驟84.4.2工況94.4.2.1測試項(xiàng)目94.4.2.2測試內(nèi)容94.4.2.3試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算94.4.2.4試驗(yàn)分級與加載步驟104.4.3工況114.4.3.1測試項(xiàng)目114.4.3.2測試內(nèi)容114.4.3.3試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算114.4.3.4試驗(yàn)分級與加載步驟124.4.4工況v12測試項(xiàng)目12測試內(nèi)容13試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算13試驗(yàn)分級與加載步驟134.4.5工況v14測試項(xiàng)目14測試內(nèi)容14試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算14試驗(yàn)分級與加載步驟154.4.6工況v16測試項(xiàng)目16測試內(nèi)容16試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算16試驗(yàn)分級與加載步驟174.4.7試驗(yàn)荷載效率18試

3、驗(yàn)荷載效率系數(shù)18各工況效率系數(shù)195 靜載試驗(yàn)過程195.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備195.2 試驗(yàn)實(shí)施205.3 試驗(yàn)加載控制與安全措施205.4 加載的控制205.5 測點(diǎn)的觀測215.6 加載過程的觀察215.7 加載過程中裂縫監(jiān)控215.8 終止加載控制條件216 儀器設(shè)備及測試系統(tǒng)226.1 撓度測量方法226.2 應(yīng)力測試方法226.3 部分采集系統(tǒng)框圖236.3.1 rs-ql06e型橋梁及結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測系統(tǒng)236.3.2 hy-65b3000b數(shù)碼靜態(tài)應(yīng)變傳感器237 試驗(yàn)概況268 動(dòng)載試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及檢測過程268.1 模態(tài)試驗(yàn)268.2 動(dòng)力試驗(yàn)測試內(nèi)容268.3 動(dòng)力試驗(yàn)測試項(xiàng)目及其測

4、試方法268.4 動(dòng)力試驗(yàn)的測點(diǎn)布置278.5 試驗(yàn)設(shè)備279 檢測結(jié)果279.1 位移檢測結(jié)果分析279.2 應(yīng)變檢測結(jié)果分析289.3 動(dòng)載檢測結(jié)果分析299.3.1沖擊系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果299.3.2模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果3010 裂縫觀測3111 試驗(yàn)結(jié)論及建議31當(dāng)高橋引橋荷載試驗(yàn)檢測報(bào)告1 項(xiàng)目概述皋城東路橋位于六安市區(qū)通往外環(huán)線的皋城路上，橋梁設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號：3+60.55m，終點(diǎn)樁號7+41.45m，設(shè)計(jì)全長380.9m，其中主橋長136.37m，中跨橫跨淠河總干渠，引橋長244.53m。主橋?yàn)?跨預(yù)應(yīng)力混凝土變高度直腹板式連續(xù)箱梁，單箱單室。其跨度布置為37.92m（邊跨）+56m（中跨（+3

5、7.92m（邊跨），箱梁頂寬14.25m，底板寬7.0m，梁高在橋墩處為3.10m，在跨中及端部為1.50m，箱梁底板厚度和梁高均按二次拋物線變化。設(shè)計(jì)荷載：汽車-超20級，掛車-120級橋面布置：4m人行道+211m行車道+4m人行道，全寬30.0m。現(xiàn)對皋城東路橋主橋橋梁的右幅進(jìn)行橋梁的靜載試驗(yàn)的檢測工作。主橋的立面圖和箱梁的橫截面圖分別見圖1-1和圖1-2。圖1-1皋城東路橋主橋試驗(yàn)跨段布置圖（單位： m）圖1-2 皋城東路橋主橋試驗(yàn)跨段斷面圖2 試驗(yàn)?zāi)康模?）通過靜載試驗(yàn)，掌握結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工作狀況，判斷橋梁的實(shí)際工作狀況是否符合設(shè)計(jì)要求或處于正常受力狀態(tài)。（2）通過動(dòng)載試驗(yàn)，測得在移動(dòng)車

6、輛荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際的動(dòng)態(tài)增量，進(jìn)而判別結(jié)構(gòu)在受到不同動(dòng)荷載作用下的動(dòng)態(tài)反應(yīng)是否在橋梁的一般容許范圍內(nèi)。（3）通過動(dòng)力特性試驗(yàn)，了解橋跨結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性以及其在長期使用荷載階段的動(dòng)力性能。（4）通過靜、動(dòng)載試驗(yàn)研究和理論計(jì)算分析，對橋梁的承載能力及工作狀況做出綜合評價(jià)。（5）通過靜、動(dòng)載試驗(yàn)來檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，說明工程的安全度和可靠性，為橋梁的竣工驗(yàn)收提供依據(jù)，同時(shí)為橋梁后期的養(yǎng)護(hù)以及長期監(jiān)測等積累資料。3 試驗(yàn)依據(jù)（1）公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程（jtg/t j21-2011）；（2）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b01-2003）；（3）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004

7、）；（4）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d62-2004）；（5）大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（yc4-/1982）。4 靜載試驗(yàn)4.1 靜載試驗(yàn)內(nèi)容4.1.1 試驗(yàn)跨段的確定(1) 該跨段在構(gòu)造上受力較不利。(2) 該跨段所處的位置便于設(shè)置測點(diǎn)，試驗(yàn)時(shí)便于加載。(3) 選擇該典型跨段進(jìn)行試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果基本可以代表同類橋跨的結(jié)構(gòu)狀況。(4) 招標(biāo)文件中指定的檢測跨段。皋城東路橋主橋?qū)儆谂f橋改造項(xiàng)目，引橋部分橋跨采用了舊橋的箱梁梁板，基于以上原因，經(jīng)綜合考慮，確定對皋城東路橋主橋中采用舊橋梁板和新建基礎(chǔ)的橋跨進(jìn)行荷載試驗(yàn)。4.1.2 靜載試驗(yàn)內(nèi)容該靜載試驗(yàn)主要測試主梁各控制截

8、面或構(gòu)件的最大內(nèi)力，根據(jù)其內(nèi)力包絡(luò)圖和結(jié)構(gòu)定期檢測的結(jié)果，確定其內(nèi)力最不利位置。由橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件midas/civil2006計(jì)算得出的彎矩包絡(luò)圖如圖4-1所示。根據(jù)公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程和大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法的規(guī)定，并經(jīng)過精確的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算確定該聯(lián)的內(nèi)力控制斷面。經(jīng)過分析，確定的3個(gè)主要內(nèi)力控制斷面分別為：(1) 第1跨最大正彎矩?cái)嗝妫?2) 支點(diǎn)負(fù)彎矩?cái)嗝妫?3) 第2跨跨中最大正彎矩?cái)嗝?；對?yīng)于這3個(gè)內(nèi)力控制斷面，確定個(gè)靜載試驗(yàn)工況，即工況、工況、工況，工況v、工況v、工況v。圖4- 1 標(biāo)準(zhǔn)活載作用下全跨彎矩my包絡(luò)圖由以上包絡(luò)圖可知，3跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁彎矩，沿橋跨

9、縱向正彎矩以邊跨作為控制、負(fù)彎矩以次邊墩作為控制，經(jīng)分析確定3個(gè)主要內(nèi)力控制斷面見圖4-2所示。圖4- 2 各測試控制斷面布置圖 （單位：cm）由控制斷面確定的荷載試驗(yàn)工況及試驗(yàn)內(nèi)容如下，具體位置如圖4-2：(1) 工況： a截面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的對稱加載試驗(yàn)；(2) 工況： a截面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的偏心加載試驗(yàn)；(3) 工況：次邊墩近支點(diǎn)b截面處箱梁最大內(nèi)力的對稱加載試驗(yàn)；(4) 工況：次邊墩近支點(diǎn)b截面處箱梁最大內(nèi)力的偏心加載試驗(yàn)；(5)工況v：第二跨跨中c截面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的對稱加載試驗(yàn)；(6)工況：第二跨跨中c截面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的偏心加載試驗(yàn)；4.2 靜載測點(diǎn)布置4

10、.2.1 彎曲應(yīng)變（應(yīng)力）測點(diǎn)4.2.1.1 典型測點(diǎn)布置主梁每個(gè)正負(fù)彎矩控制斷面至少布置8個(gè)應(yīng)力（應(yīng)變）測點(diǎn)，主要測試縱梁等構(gòu)件各控制斷面在最大彎矩作用下的受力狀況。各控制斷面的典型測點(diǎn)布置見圖4-3。圖4- 3 斷面彎曲應(yīng)力典型測點(diǎn)布置圖 4.2.1.2 a斷面測點(diǎn)布置主梁a斷面正彎矩控制截面布置8個(gè)應(yīng)力（應(yīng)變）測點(diǎn)，測試縱梁在各級試驗(yàn)荷載和最大彎矩作用下的受力狀況。a斷面測點(diǎn)布置見圖4-4。圖4- 4 a斷面彎曲應(yīng)力測點(diǎn)布置圖4.2.1.3 b斷面測點(diǎn)布置主梁b斷面負(fù)彎矩控制截面布置5個(gè)應(yīng)力（應(yīng)變）測點(diǎn)，測試縱梁在各級試驗(yàn)荷載和最大彎矩作用下的受力狀況。b斷面測點(diǎn)布置見圖4-5。圖4-

11、5 b箱梁斷面彎曲應(yīng)力測點(diǎn)布置圖4.2.1.4 c斷面測點(diǎn)布置主梁c斷面正彎矩控制截面布置5個(gè)應(yīng)力（應(yīng)變）測點(diǎn)，測試縱梁在各級試驗(yàn)荷載和最大彎矩作用下的受力狀況。c斷面測點(diǎn)布置見圖4-6。圖4- 6 c箱梁斷面彎曲應(yīng)力測點(diǎn)布置圖 4.2.2 結(jié)構(gòu)剪應(yīng)變（剪應(yīng)力）測點(diǎn)布置在支點(diǎn)截面附近處腹板表面布置1組應(yīng)變花，主要測量支點(diǎn)附近結(jié)構(gòu)在中性軸附近的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。采用直角型應(yīng)變花，1組直角型應(yīng)變花由3支呈45間隔分布的傳感器組成。3支傳感器編號分別為e0、e45、e90。腹板表面應(yīng)變花測點(diǎn)的具體構(gòu)造見圖4-7。圖4- 7 應(yīng)變花具體構(gòu)造圖 （單位：cm）4.2.3 撓度測點(diǎn)4.2.3.1 橋梁撓度

12、測量方法橋梁撓度測量根據(jù)現(xiàn)場具體條件和情況選擇使用電測位移計(jì)、激光撓度儀或精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行各測點(diǎn)的撓度測量。具體布置方法見圖圖4-8。在該荷載試驗(yàn)中主要使用電測位移計(jì)法進(jìn)行全橋撓度的測量。圖4- 8 位移計(jì)法示意圖4.3 試驗(yàn)荷載4.3.1 加載車輛39t試驗(yàn)加載車型見圖4-9所示。圖4- 9 試驗(yàn)加載車型圖 （單位：cm）4.3.2 試驗(yàn)車輛荷載橫向布置本橋橋面寬為9m，擬采用39t雙后軸載重車進(jìn)行加載。橫向均布設(shè)2列車。汽車橫向布置見圖4-10圖4-11。圖4- 10 試驗(yàn)荷載橫向?qū)ΨQ加載布置圖 （單位：cm）圖4- 11 試驗(yàn)荷載橫向偏心加載布置圖 （單位：cm）4.4靜載試驗(yàn)工況4.4.

13、1工況4.4.1.1測試項(xiàng)目邊跨a斷面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的對稱加載試驗(yàn)。4.4.1.2測試內(nèi)容測試a斷面處控制斷面測點(diǎn)的應(yīng)力和撓度變化。4.4.1.3試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算該控制斷面處的彎矩影響線見圖4-12，撓度影響線見圖4-13。該斷面處的理論彎矩效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算值見圖4-14。該控制斷面處的試驗(yàn)荷載縱向布置見圖4-15。圖4- 12 a斷面處彎矩影響線圖圖4- 13 a斷面處撓度影響線圖圖4- 14 a截面處最大彎矩理論效應(yīng)圖圖4- 15 a斷面處試驗(yàn)荷載縱向布置圖 （單位： cm）4.4.1.4試驗(yàn)分級與加載步驟工況的各對稱加載步驟-1-2載車輛布置見布載圖，圖4-16圖4-17。 圖4- 1

14、6 工況對稱加載步驟-1布載圖圖4- 17 工況對稱加載步驟-2布載圖圖4- 18 工況對稱加載步驟-3布載圖4.4.2工況4.4.2.1測試項(xiàng)目邊跨a斷面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的偏心加載試驗(yàn)。4.4.2.2測試內(nèi)容測試a斷面處控制斷面測點(diǎn)的應(yīng)力和撓度變化。4.4.2.3試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算該控制斷面處的彎矩影響線見圖4-18，撓度影響線見圖4-19。該斷面處的理論彎矩效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算值見圖4-20。該控制斷面處的試驗(yàn)荷載縱向布置見圖4-21。 圖4- 19 a斷面處彎矩影響線圖圖4- 20 a斷面處撓度影響線圖圖4- 21 a截面處最大彎矩理論效應(yīng)圖圖4- 22 a斷面處試驗(yàn)荷載縱向布置圖 （單位：c

15、m）4.4.2.4試驗(yàn)分級與加載步驟工況的各偏心加載步驟-1-3，加載車輛布置見布載圖4-22圖4-23。圖4- 19 工況偏心加載步驟-1布載圖圖4- 20 工況對稱加載步驟-2布載圖圖4- 21 工況對稱加載步驟-2布載圖4.4.3工況4.4.3.1測試項(xiàng)目b斷面處最大內(nèi)力對稱加載試驗(yàn)。4.4.3.2測試內(nèi)容測試b斷面處控制斷面測點(diǎn)的應(yīng)力變化。4.4.3.3試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算該控制斷面處的彎矩影響線見圖4-29。該斷面處的理論彎矩效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算值見圖4-30。該控制斷面處的試驗(yàn)荷載縱向布置見圖4-31。圖4-29 b斷面處彎矩影響線圖圖4-30 b斷面處最大彎矩理論效應(yīng)圖圖4-31 b截面處試

16、驗(yàn)荷載縱向布置圖 4.4.3.4試驗(yàn)分級與加載步驟工況的各對稱加載步驟-1-4加載車輛布置見布載圖，圖4-32圖4-34。圖4-32 工況對稱加載步驟-1布載圖圖4-33 工況對稱加載步驟-2布載圖 圖4-34 工況對稱加載步驟-3布載圖4.4.4工況v測試項(xiàng)目b斷面處最大內(nèi)力偏心加載試驗(yàn)。測試內(nèi)容測試b斷面處控制斷面測點(diǎn)的應(yīng)力變化及撓度變化。試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算該控制斷面處的彎矩影響線見圖4-35。該斷面處的理論彎矩效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算值見圖4-36。該控制斷面處的試驗(yàn)荷載縱向布置見圖4-37。圖4-35 b斷面處彎矩影響線圖圖4-36 b斷面處最大彎矩理論效應(yīng)圖圖4-37 b截面處試驗(yàn)荷載縱向布置圖

17、試驗(yàn)分級與加載步驟工況v的各對稱加載步驟v-1v-4加載車輛布置見布載圖，圖4-38圖4-40。圖4-38 工況v對稱加載步驟v-1布載圖圖4-39 工況v對稱加載步驟v-2布載圖圖4-40 工況v對稱加載步驟v-3布載圖4.4.5工況v測試項(xiàng)目c斷面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的對稱加載試驗(yàn)。測試內(nèi)容測試c斷面處控制斷面測點(diǎn)的應(yīng)力變化。試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算該控制斷面處的彎矩影響線見圖4-41，撓度影響線見圖4-42。該斷面處的理論彎矩效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算值見圖4-43。該控制斷面處的試驗(yàn)荷載縱向布置見圖4-44。圖4-41 c斷面處彎矩影響線圖圖4-42 c斷面處撓度影響線圖圖4-43 c斷面處最大彎矩理論效應(yīng)

18、圖圖4-44 c截面處試驗(yàn)荷載縱向布置圖 試驗(yàn)分級與加載步驟工況v的各對稱加載步驟v-1v-4加載車輛布置見布載圖,圖4-45圖4-48。圖4-45 工況v對稱加載步驟v-1布載圖圖4-46 工況v對稱加載步驟v-2布載圖圖4-47 工況v對稱加載步驟v-3布載圖4.4.6工況v測試項(xiàng)目c斷面處箱梁最大內(nèi)力及撓度的偏心加載試驗(yàn)。測試內(nèi)容測試c斷面處控制斷面測點(diǎn)的應(yīng)力變化。試驗(yàn)荷載效應(yīng)計(jì)算該控制斷面處的彎矩影響線見圖4-49，撓度影響線見圖4-50。該斷面處的理論彎矩效應(yīng)內(nèi)力計(jì)算值見圖4-51。該控制斷面處的試驗(yàn)荷載縱向布置見圖4-52。圖4-49 c斷面處彎矩影響線圖圖4-50 c斷面處撓度影

19、響線圖圖4-51 c斷面處最大彎矩理論效應(yīng)圖圖4-52 c截面處試驗(yàn)荷載縱向布置圖 試驗(yàn)分級與加載步驟工況v的各對稱加載步驟v-1v-4加載車輛布置見布載圖，圖4-53圖4-56。圖4-53 工況v對稱加載步驟v-1布載圖圖4-54 工況v對稱加載步驟v-2布載圖圖4-55 工況v對稱加載步驟v-3布載圖4.4.7試驗(yàn)荷載效率試驗(yàn)荷載效率系數(shù)由于荷載試驗(yàn)就是將標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載的等效荷載施加于實(shí)橋的特定位置，對實(shí)橋結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分布、變形進(jìn)行檢測，以此對實(shí)橋結(jié)構(gòu)的性能作出判斷，從而達(dá)到檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法是否合理，檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，判斷橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際的承載等級的目的。為

20、了達(dá)到以上目的，必須保證試驗(yàn)荷載的加載效果，加載效果由荷載效率系數(shù)進(jìn)行控制。要求選擇的基本試驗(yàn)荷載應(yīng)對結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的荷載效應(yīng)與設(shè)計(jì)的荷載效應(yīng)相接近，其接近的程度可用靜載試驗(yàn)效率系數(shù)來表達(dá)。=s 試驗(yàn)荷載作用下控制截面最不利效應(yīng)計(jì)算值；s 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下控制截面最不利計(jì)算值； 按規(guī)范計(jì)算的沖擊系數(shù)。正常試驗(yàn)條件下應(yīng)滿足下列條件：0.81.05各工況效率系數(shù)各工況的試驗(yàn)荷載效率系數(shù)見表4-1。 表4-1 各工況荷載效率系數(shù)表加載工況標(biāo)準(zhǔn)荷載理論彎矩值 (kn.m)試驗(yàn)荷載計(jì)算彎矩值 (kn.m)試驗(yàn)荷載效率系數(shù)工況工況工況工況v工況v工況v5 靜載試驗(yàn)過程5.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備(1) 該橋的荷載

21、試驗(yàn)按規(guī)定時(shí)間進(jìn)場作業(yè)。(2) 召開動(dòng)員會(huì)，明確各專業(yè)組分工和各組負(fù)責(zé)人責(zé)任。(3) 經(jīng)過前期準(zhǔn)備、橋況詳查，進(jìn)行測點(diǎn)和試驗(yàn)項(xiàng)目調(diào)整。(4) 設(shè)置測點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)。(5) 在橋面劃出車道線、載位線。(6) 解各工況，對可以合并的工況步驟進(jìn)行合并利用，盡量減少加載階段，提高試驗(yàn)效率，縮短試驗(yàn)時(shí)間。(7) 連接儀器設(shè)備，通電檢查各個(gè)系統(tǒng)工作是否正常。(8) 進(jìn)行全體人員合練，模擬試驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。(9) 根據(jù)天氣情況，最終確定加載時(shí)間。5.2 試驗(yàn)實(shí)施(1) 該橋靜載試驗(yàn)按規(guī)定時(shí)間按擬訂加載方案開始。(2) 全橋預(yù)壓，車隊(duì)以5km/h的速度駛過試驗(yàn)段橋面，然后退回預(yù)定停車位置。(3) 按擬定

22、的試驗(yàn)工況加載，每個(gè)工況按：先初讀數(shù)（歸零）加載讀數(shù)穩(wěn)定讀數(shù)卸載讀數(shù)穩(wěn)定讀數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。(4) 監(jiān)控試驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)異常，立即中止試驗(yàn)；對試驗(yàn)異常的判斷和試驗(yàn)中止條件按下節(jié)“試驗(yàn)控制與安全”要求處理。(5) 于當(dāng)日完成全橋的靜載試驗(yàn)。(6) 整理試驗(yàn)資料和電子數(shù)據(jù)，確認(rèn)試驗(yàn)成果。(7) 確定試驗(yàn)現(xiàn)場作業(yè)結(jié)束。(8) 清理試驗(yàn)現(xiàn)場。5.3 試驗(yàn)加載控制與安全措施試驗(yàn)指揮人員在加載試驗(yàn)過程中隨時(shí)掌握各方面的情況，對加載進(jìn)行控制。既要取得良好的試驗(yàn)效果，又要確保人員、儀表設(shè)備及橋梁的安全，避免不應(yīng)有的損失。5.4 加載的控制應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的加載程序進(jìn)行加載，荷載的大小，截面內(nèi)力的大小都應(yīng)由小到大

23、逐漸增加，并隨時(shí)作好停止加載和卸載的準(zhǔn)備。5.5 測點(diǎn)的觀測對加載試驗(yàn)的控制點(diǎn)應(yīng)隨時(shí)觀測，隨時(shí)計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果報(bào)告試驗(yàn)指揮人員，如實(shí)測值超過計(jì)算值較多，則應(yīng)暫停加載，待查明原因再?zèng)Q定是否繼續(xù)加載。試驗(yàn)人員如發(fā)現(xiàn)其他測點(diǎn)的測值有較大的反常變化也應(yīng)查找原因，并及時(shí)向試驗(yàn)指揮人員報(bào)告。5.6 加載過程的觀察加載過程中應(yīng)指定人員隨時(shí)注意觀察以下各種狀況：(1) 結(jié)構(gòu)各部位可能產(chǎn)生的新裂縫；(2) 注意觀察構(gòu)件薄弱部位是否有開裂、破損；(3) 組合構(gòu)件的結(jié)合面是否有開裂錯(cuò)位；(4) 支座附近混凝土是否開裂；橫隔板的接頭是否拉裂；(5) 結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生不正常的響聲；(6) 加載時(shí)墩臺是否發(fā)生搖晃現(xiàn)象等等。如

24、發(fā)生以上這些情況應(yīng)報(bào)告試驗(yàn)指揮人員，以便采取相應(yīng)的措施。5.7 加載過程中裂縫監(jiān)控此項(xiàng)檢查分為3個(gè)部分：(1) 在對全橋進(jìn)行外觀普查過程中對裂縫情況進(jìn)行觀察、記錄。(2) 是靜載試驗(yàn)前對被試驗(yàn)梁的裂縫位置、長度、縫寬等進(jìn)行觀測。(3) 試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)后觀測有無新裂縫產(chǎn)生、裂縫開展情況等，并作出記錄。5.8 終止加載控制條件發(fā)生下列情況應(yīng)中途終止加載：(1) 控制測點(diǎn)的應(yīng)力值已達(dá)到或超過用彈性理論按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時(shí)。(2) 控制測點(diǎn)變位（或撓度）超過規(guī)范允許值時(shí)。(3) 由于加載，使結(jié)構(gòu)裂縫的長度，縫寬急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn)，裂縫寬度超過允許值的裂縫大量增多，對結(jié)構(gòu)使用壽命造成

25、較大的影響時(shí)。(4) 加載時(shí)沿跨長方向的實(shí)測撓度曲線分布規(guī)律與計(jì)算值相差過大或?qū)崪y撓度超過計(jì)算過多時(shí)。(5) 發(fā)生其他損壞，影響橋梁承載能力或正常使用時(shí)。6 儀器設(shè)備及測試系統(tǒng)本橋靜載試驗(yàn)擬使用的儀器設(shè)備清單、儀器精度列于表6-1。表6-1 配備本項(xiàng)目實(shí)施的主要儀器設(shè)備表序號名 稱型 號數(shù) 量備 注1靜力試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集儀tds303一套2萊卡精密水準(zhǔn)儀na2一套含銦鋼標(biāo)尺3橋梁及結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測系統(tǒng)rs-ql06e型一套4靜態(tài)應(yīng)變傳感器hy-65b3000b型若干以上采用的儀器設(shè)備都是國內(nèi)外目前用于土木工程測試最為先進(jìn)的儀器設(shè)備，儀器測試精度高、長期穩(wěn)定性和可靠性好。6.1 撓度測量方法撓度測量采用

26、撓度計(jì)進(jìn)行測量。6.2 應(yīng)力測試方法應(yīng)力測試采用振弦式混凝土表面應(yīng)變計(jì)測試應(yīng)變，再通過計(jì)算公式換算成應(yīng)力。6.3 部分采集系統(tǒng)框圖6.3.1 rs-ql06e型橋梁及結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測系統(tǒng)1)、完全數(shù)字化傳感技術(shù)，使橋梁檢測中各測點(diǎn)方便的采用不同要求的傳感器來測試，如沉降測試、撓度測試、應(yīng)變測試、傾角測試、位移及動(dòng)應(yīng)變、動(dòng)撓度測試等，采用非線性磁性編碼技術(shù)，較其他原理同類傳感器更能適應(yīng)惡劣的工程環(huán)境要求，抗干擾能力強(qiáng)，其精度、穩(wěn)定可靠性均符合國家相關(guān)橋梁、結(jié)構(gòu)檢測規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。各傳感器數(shù)字化集成，所有傳感器在同一系統(tǒng)下工作，不同測試來源數(shù)據(jù)用同一軟件采集、處理。解決了一個(gè)測試由多家或多種儀器傳感器的

27、制造廠家提供，兼容性不好、后處理能力不強(qiáng)的問題。2)、系統(tǒng)中各種不同類別的傳感器可重復(fù)多次使用，可方便地采用有線/無線網(wǎng)絡(luò)通訊及遙測技術(shù)，現(xiàn)場安裝、調(diào)試、連接十分簡便，傳感器使用壽命、安裝成活率及工效成倍提高，系統(tǒng)組成、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充、傳感器選配積木化，維護(hù)、維修、校準(zhǔn)十分方便，整機(jī)系統(tǒng)價(jià)格合理。3)、智能傳感器管理巡測軟件，現(xiàn)場測試，實(shí)時(shí)記錄、處理、顯示，人機(jī)界面友好方便。6.3.2 hy-65b3000b數(shù)碼靜態(tài)應(yīng)變傳感器 圖6-1 hy-65b3000b數(shù)碼靜態(tài)應(yīng)變傳感器hy-65b3000b數(shù)碼應(yīng)變表面?zhèn)鞲衅饔脕頊y量結(jié)構(gòu)體在靜荷載作用下產(chǎn)生的微應(yīng)變。它是一種采用磁感位置編碼技術(shù)研制而成新型應(yīng)

28、變傳感器。內(nèi)致有霍爾芯片、釤鈷合金材料、美國進(jìn)口16位單片機(jī)等當(dāng)今最前沿電子芯片。hy-65b3000b數(shù)碼表面應(yīng)變傳感器由兩部分組成：hy-65b3000b數(shù)碼表面應(yīng)變傳感器寶石測頭+微動(dòng)測頭。其微動(dòng)測頭采用磁性恒力吸附技術(shù)，任意姿勢均不受重力影響，無蠕變。它無需接二次儀表，直接以數(shù)碼方式將測量值傳送給專門配置的數(shù)顯表或計(jì)算機(jī)顯示。有線/無線傳送距離可達(dá)1km或更遠(yuǎn)。注：（釤鈷合金材料由稀土金屬釤、鈷組成，充磁后，其磁性特性十分良好。其居里點(diǎn)、磁積能等品質(zhì)參數(shù)優(yōu)良，廣泛地應(yīng)用于航空、航天儀表。）工作原理：應(yīng)變傳感器的寶石測頭與微動(dòng)測頭在接受到結(jié)構(gòu)體表面變形時(shí)，其變形被傳遞到寶石測頭，寶石測頭

29、帶動(dòng)內(nèi)置釤鈷合金材料移動(dòng)，霍爾芯片在永久磁場中移動(dòng)產(chǎn)生電壓信號。此電壓信號通過內(nèi)致16位單片機(jī)經(jīng)過非線性編碼調(diào)制成rs485標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號輸出。a/d轉(zhuǎn)換在傳感器內(nèi)部完成，從傳感器出來的數(shù)字信號通過電腦中的采樣分析軟件自動(dòng)記錄、顯示和存儲。產(chǎn)品應(yīng)用：工程結(jié)構(gòu)，如砼及構(gòu)件；鋼結(jié)構(gòu)、巖體、及土木程結(jié)構(gòu)中橋梁、板、柱等應(yīng)變的量測。 技術(shù)指標(biāo)：符合混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)變量程范圍 1500； 測微量程范圍 150； 應(yīng)變最小分辨力 0.1； 標(biāo)距 150mm； 測微最小分辨力 0.02；零點(diǎn)漂移 4/4h；溫度漂移 1/；輸出方式 數(shù)碼輸出；工作電壓電流 dc+812 v 30ma；抗強(qiáng)磁能力 20

30、00a/m；工作溫度 -20+60 濕度85rh；安徽省高速公路試驗(yàn)檢測科研中心 -32-7 試驗(yàn)概況荷載試驗(yàn)于2012年06月20日20：00時(shí)正式開始，于22：00時(shí)結(jié)束，試驗(yàn)時(shí)天氣為晴，當(dāng)時(shí)大氣溫度為20。整個(gè)試驗(yàn)過程中，封閉試驗(yàn)路段交通，避免其他車輛對試驗(yàn)的干擾，無異常情況發(fā)生。8 動(dòng)載試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及檢測過程8.1 模態(tài)試驗(yàn)在橋面無任何交通荷載以及橋址附近無規(guī)則振源的情況下，通過力錘進(jìn)行激勵(lì)，測定激勵(lì)的力信號及橋跨結(jié)構(gòu)由于脈沖荷載激振而引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。通過對力信號及結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號進(jìn)行模態(tài)分析即可得到結(jié)構(gòu)固有頻率、振型及阻尼比等參數(shù)。8.2 動(dòng)力試驗(yàn)測試內(nèi)容模態(tài)試驗(yàn)主要測定各座橋梁引橋

31、的激勵(lì)信號以及相應(yīng)測點(diǎn)的響應(yīng)信號，通過模態(tài)分析得到橋梁的頻率、振型和阻尼比等參數(shù)。8.3 動(dòng)力試驗(yàn)測試項(xiàng)目及其測試方法(1)橋跨結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測試，在選定測點(diǎn)上安裝891-ii型傳感器，配信號放大器，由信號采集儀配以相關(guān)軟件記錄其輸出信號。測定行車及跳車狀態(tài)下振動(dòng)信號。(2)橋跨結(jié)構(gòu)的模態(tài)測試，通過安裝在力錘錘頭上的力傳感器測試激勵(lì)信號，在選定測點(diǎn)上安裝891-ii型傳感器測試橋梁結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信號，配相應(yīng)的信號放大器及濾波器，由信號采集儀配以相關(guān)軟件記錄其輸出信號，通過多次測試進(jìn)行平均。由信號處理分析儀進(jìn)行頻域和時(shí)域處理分析，通過模態(tài)分析軟件進(jìn)行橋梁的模態(tài)分析。在測記橋跨結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)要注意保證信號完

32、整，信號測記長度應(yīng)足夠，并需照顧到各測記通道的動(dòng)態(tài)范圍，小信號足夠靈敏，大信號不飽和，測記時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)視振動(dòng)響應(yīng)信號的質(zhì)量。8.4 動(dòng)力試驗(yàn)的測點(diǎn)布置模態(tài)試驗(yàn)以力錘作為激勵(lì)信號，在一固定點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)，為了避開低階重要模態(tài)的節(jié)點(diǎn)（振型為零）處，將激勵(lì)點(diǎn)放在橋跨的1/4處，主要記錄激勵(lì)信號及橋跨結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。橋梁的測量斷面選擇在橋跨的四等分點(diǎn)以及橋墩上。測試斷面上測點(diǎn)布置詳見附圖1-1、圖1-2。8.5 試驗(yàn)設(shè)備為了完成試驗(yàn)?zāi)康?，在試?yàn)中使用了橋梁撓度測試系統(tǒng)以及橋梁振動(dòng)測試系統(tǒng)。試驗(yàn)中用到的設(shè)備清單如表所示。表8-1 動(dòng)測試驗(yàn)設(shè)備表序號名 稱型 號數(shù) 量備 注1光電橋梁撓度儀bjqn-4型一套2智能

33、信號采集處理分析儀inv-306d一套3抗混濾波放大器inv-6一套4力錘dfc-1一套含力傳感器5傳感器891-ii垂直6個(gè)6便攜式微機(jī)兩套7弓形板高6cm4850米卷尺、萬用表、螺絲刀等及其它常用工具測量導(dǎo)線名 稱長 度數(shù) 量總 長普通屏蔽信號線150m1150米30m5150米高頻信號傳輸線30m130米9 檢測結(jié)果9.1 位移檢測結(jié)果分析根據(jù)實(shí)際的加載車位置加載，計(jì)算出位移測點(diǎn)處的位移計(jì)算值和應(yīng)變測點(diǎn)處的應(yīng)變計(jì)算值。在靜載試驗(yàn)中所測得的空心板梁截面各部位的撓度值，均為加載后的撓度增量，而未與已有恒載撓度值疊加。下面將計(jì)算的撓度增量值與實(shí)測的撓度增量值進(jìn)行比較，比較采用校驗(yàn)系數(shù)（）的概念

34、，以百分比表達(dá)。表81及表82為各個(gè)工況計(jì)算位移值和實(shí)測位移值的比較，表中的負(fù)號“-”表示位移向上，而正號“+”表示位移方向?yàn)橄蛳?，同時(shí)也給出了各個(gè)工況橋面測點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)。表81 工況i撓度比較表測點(diǎn)編號計(jì)算值（mm)實(shí)測值(mm)殘余(mm)校驗(yàn)系數(shù)al110.93 10.11 0.95 0.92 ar110.93 10.85 0.59 0.99 平均校驗(yàn)系數(shù)0.96表82 工況ii撓度比較表測點(diǎn)編號計(jì)算值(mm)實(shí)測值(mm)殘余(mm)校驗(yàn)系數(shù)al212.60 13.01 0.73 1.03 ar29.43 9.81 0.64 1.04 平均校驗(yàn)系數(shù)1.04從表8-1表8-2可以看出，各

35、個(gè)工況的控制截面位移與計(jì)算位移的比值均小于1.0，說明剛度滿足要求。9.2 應(yīng)變檢測結(jié)果分析在靜載試驗(yàn)中所測得的空心板梁截面各部位的混凝土應(yīng)變值，均為加載后的應(yīng)變增量，而未與已有恒載應(yīng)變值疊加。下面將計(jì)算的應(yīng)變增量值與實(shí)測的應(yīng)變增量值進(jìn)行比較，比較采用校驗(yàn)系數(shù)（）的概念，負(fù)應(yīng)變值代表混凝土受壓，正應(yīng)變值代表混凝土受拉。表83 工況i應(yīng)變比較表測點(diǎn)編號計(jì)算值實(shí)測值殘余校驗(yàn)系數(shù)a1197.6200.111.31.01a2210.4200.730.40.95a3210.4202.112.40.96a4197.6190.920.00.97a5-65.4-64.7-4.50.99a6-69.6-72.2-7.41.04a7-69.6-69.1-9.90.99a8-65.4-62.8-9.40.96平均校驗(yàn)系數(shù)0.98表84 工況ii應(yīng)變比較表測點(diǎn)編號計(jì)算值實(shí)測值殘余校驗(yàn)系數(shù)a1227.9224.521.80.98a2220.5212.225.40.96a3197.3202.517.61.03a4170.4163.420.10.96a5-80.0-78.6-9.50.98a6-77.4-73.8-6.3