小梨園大橋荷載試驗(yàn)報(bào)告

1、目 錄檢測(cè)評(píng)定表21、工程概況32、試驗(yàn)?zāi)康?3、檢測(cè)依據(jù)44、試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目44.1 靜載試驗(yàn)54.2 動(dòng)載試驗(yàn)55、靜載試驗(yàn)65.1靜力試驗(yàn)荷載的確定65.2測(cè)試位置及項(xiàng)目65.3測(cè)量?jī)x器與方法85.4加載位置與加載工況的確定85.5測(cè)點(diǎn)布置115.6 試驗(yàn)荷載效率系數(shù)135.7測(cè)試結(jié)果與分析146. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載試驗(yàn)266.1 試驗(yàn)內(nèi)容266.2 測(cè)量?jī)x器與方法266.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析277、自振特性測(cè)試307.1橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試的必要性307.2橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試的方法307.3. 動(dòng)力特性測(cè)試測(cè)點(diǎn)布置317.4. 測(cè)試結(jié)果與結(jié)論318、結(jié)論33附件、工作照片34檢測(cè)評(píng)定表項(xiàng)目名

2、稱(chēng)K152+145小梨園大橋荷載試驗(yàn)委托單位建設(shè)單位設(shè)計(jì)單位施工單位中交一公局第六工程有限公司監(jiān)理單位結(jié)構(gòu)型式3x40+3x40+3x40+3x40+3x40預(yù)應(yīng)力連續(xù)T梁設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)檢測(cè)目的通過(guò)荷載試驗(yàn)檢測(cè)，判斷橋梁承載能力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)參數(shù)應(yīng)變（應(yīng)力）、撓度、裂縫寬度，沖擊系數(shù)、自振頻率主要檢測(cè)儀器動(dòng)撓儀、自振測(cè)試儀、裂縫測(cè)寬儀、DH3815N靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)、機(jī)械百分表檢測(cè)時(shí)間2012年11月20日至12月07日檢測(cè)環(huán)境晴、多云-33檢測(cè)依據(jù)（1）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJD60-2004）；（3）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 D62-200

3、4）；（4）公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程(JTG/T J21-2011)；（5）大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（交通部公路科學(xué)研究所等，1982，北京）；（6）該橋相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料；（7）國(guó)家現(xiàn)行其它相關(guān)規(guī)范與規(guī)定。檢 測(cè) 結(jié) 論檢測(cè)結(jié)論：1.該橋試驗(yàn)孔在靜荷載作用下，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)最大為0.92，各測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)最大為0.89，均小于規(guī)范規(guī)定的限值1.0，說(shuō)明結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度、剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。結(jié)構(gòu)殘余變形最大為13%.，小于規(guī)范規(guī)定的20%。這說(shuō)明整個(gè)靜載試驗(yàn)過(guò)程中該結(jié)構(gòu)均處于彈性工作狀態(tài)。該橋試驗(yàn)孔在靜荷載各級(jí)工況作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件均未出現(xiàn)受力裂縫，說(shuō)明結(jié)構(gòu)抗裂性能良好。2.該橋

4、試驗(yàn)孔在動(dòng)荷載作用下，實(shí)測(cè)的沖擊系數(shù)均小于理論計(jì)算值。說(shuō)明該橋的行車(chē)性能滿(mǎn)足要求。該橋第1階實(shí)測(cè)自振頻率fmi與相應(yīng)理論計(jì)算頻率fdi的比值均大于1.0，評(píng)定標(biāo)度均為2級(jí)，該橋自振特性滿(mǎn)足要求。1、工程概況本橋中心樁號(hào)為K152+145，上部結(jié)構(gòu)為15x40m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁，交角90°，橋梁全長(zhǎng)609m。下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)為柱式臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；橋墩采用柱式墩與薄壁墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。全橋分5聯(lián)：5×（3×40m），共計(jì)15孔。單幅橋面寬度：0.5m防撞護(hù)欄+凈11.75m+0.5m防撞護(hù)欄。設(shè)計(jì)荷載為公路-級(jí)。橋梁立面圖主要材料及強(qiáng)度（1）混凝土預(yù)應(yīng)力

5、T梁、橫隔梁、現(xiàn)澆接頭、濕接縫均采用C50混凝土。蓋梁（臺(tái)帽）、耳背墻、臺(tái)身、墩樁采用C30混凝土，承臺(tái)、樁基礎(chǔ)采用C25混凝土。（2）鋼材1）鋼筋：普通鋼筋直徑大于12mm的均采用HRD335級(jí)鋼筋（級(jí)），直徑小于12mm的采用R235級(jí)鋼筋（級(jí)）。2）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用符合預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線（GB/T 5224-2003）規(guī)定的低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線。標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk1860MPa，彈性模量Ep1.95×105MPa，松弛率為3.5，公稱(chēng)直徑15.2mm，鋼絞線參考面積A140mm2。2、試驗(yàn)?zāi)康谋敬魏奢d試驗(yàn)力求達(dá)到以下目的：（1）通過(guò)荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與施工質(zhì)量水平

6、；（2）通過(guò)測(cè)定橋梁試驗(yàn)孔控制截面在試驗(yàn)靜荷載作用下的應(yīng)力和撓度，并與理論計(jì)算值比較，檢驗(yàn)橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)控制截面應(yīng)力與撓度值是否與設(shè)計(jì)要求相符。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)橋梁的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)抗裂性作出評(píng)定，以判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力；（3）通過(guò)測(cè)定橋梁試驗(yàn)孔在試驗(yàn)動(dòng)荷載作用下橋跨結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，評(píng)定橋梁的動(dòng)力性能；（4）驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法和設(shè)計(jì)中各種假定的正確性與合理性，為設(shè)計(jì)積累科學(xué)資料。3、檢測(cè)依據(jù)（1）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJD60-2004）；（3）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）；（4）公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程(JTG/T

7、J21-2011)；（5）大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（交通部公路科學(xué)研究所等，1982，北京）；（6）該橋相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料；（7）國(guó)家現(xiàn)行其它相關(guān)規(guī)范與規(guī)定。4、試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目根據(jù)本橋上部結(jié)構(gòu)的組成型式及現(xiàn)場(chǎng)情況，本次荷載試驗(yàn)選擇左幅（秦皇島至承德方向）第1聯(lián)（第13孔）作為試驗(yàn)孔，以此擬定荷載試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目。4.1 靜載試驗(yàn)（1）試驗(yàn)孔在靜力試驗(yàn)荷載作用下控制斷面撓度測(cè)量；（2）試驗(yàn)孔在靜力試驗(yàn)荷載作用下控制斷面應(yīng)變（應(yīng)力）測(cè)量；（3）靜載過(guò)程中的裂縫觀測(cè)。4.2 動(dòng)載試驗(yàn)（1）試驗(yàn)孔在動(dòng)力試驗(yàn)荷載作用下動(dòng)撓度測(cè)量；（2）試驗(yàn)孔在動(dòng)力試驗(yàn)荷載作用下自振頻率測(cè)量；5、靜載試驗(yàn)5.1靜力

8、試驗(yàn)荷載的確定本次試驗(yàn)的主要目的是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)承載能力是否符合設(shè)計(jì)要求，故采用基本荷載加載。按照公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程(JTG/T J21-2011)規(guī)定，計(jì)算各控制截面在設(shè)計(jì)荷載作用下最不利效應(yīng)值的等效荷載。等效荷載計(jì)算公式如下：式中：靜力試驗(yàn)荷載效率系數(shù)；Sstat：試驗(yàn)荷載作用下，某一加載項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最大計(jì)算效應(yīng)值；S：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活荷載不計(jì)沖擊荷載作用時(shí)產(chǎn)生的該加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最不利計(jì)算效應(yīng)值；（1+）：設(shè)計(jì)計(jì)算取用的動(dòng)力系數(shù)。其中為按規(guī)范采用的沖擊系數(shù)。綜合考慮靜力試驗(yàn)荷載效率、控制斷面的設(shè)計(jì)彎矩值及加載車(chē)輛的來(lái)源等因素，本次等效荷載采用4輛

9、三軸重載汽車(chē)充當(dāng)，試驗(yàn)車(chē)輛的軸距以及滿(mǎn)載重量見(jiàn)表5-1。表5-1 加載車(chē)輛規(guī)格表車(chē)號(hào)前中軸距 （cm）中后軸距 （cm）后輪距（cm）前軸重（kN）中軸重（kN）后軸重（kN）總重（kN）140014019092.8 185.6 185.6 464.0 240014019093.0 186.0 186.0 465.0 340014019091.8 183.6 183.6 459.0 440014019092.4 184.8 184.8 462.0 5.2測(cè)試位置及項(xiàng)目按照公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程(JTG/T J21-2011)的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合該橋現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本次靜載試驗(yàn)測(cè)試位置選取左幅邊

10、孔（即第1孔）正彎矩最不利位置、支點(diǎn)（1#墩頂）負(fù)彎矩最不利位置及次邊孔（即第2孔）正彎矩最不利位置。測(cè)試項(xiàng)目包括：（1）邊孔正彎矩最不利位置橫橋向偏心和對(duì)稱(chēng)荷載工況下各控制斷面上、下緣應(yīng)力，各控制點(diǎn)撓度；（2）1#墩頂負(fù)彎矩最不利位置橫橋向偏心工況下各控制斷面上下緣應(yīng)力；（3）次邊孔正彎矩最不利位置橫橋向偏心和對(duì)稱(chēng)荷載工況下各控制斷面上、下緣應(yīng)力，各控制點(diǎn)撓度；主要測(cè)試截面位置如圖5-1所示，各控制截面測(cè)試項(xiàng)目如表5-2所示。圖5-1 測(cè)試截面位置示意圖注：“-、-、-”符號(hào)表示主要測(cè)試截面。表5-2 各控制截面測(cè)試項(xiàng)目表截面編號(hào)位置測(cè)試項(xiàng)目邊孔（第1孔）跨中正彎矩最不利位置截面應(yīng)變與撓度1

11、#墩頂負(fù)彎矩最不利位置截面應(yīng)變次邊孔（第2孔）跨中正彎矩最不利位置截面應(yīng)變與撓度5.3測(cè)量?jī)x器與方法本橋靜力荷載試驗(yàn)各測(cè)試項(xiàng)目所用儀器和方法如下：（1）應(yīng)力測(cè)試儀器應(yīng)力測(cè)試采用先測(cè)出測(cè)點(diǎn)處的應(yīng)變，然后根據(jù)材料的物理特性由應(yīng)變計(jì)算出應(yīng)力的方法。此種方法應(yīng)變測(cè)量的傳感器是電阻應(yīng)變片，配DH3815靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集箱、微型計(jì)算機(jī)及支持軟件組成。數(shù)據(jù)采集箱與微型計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232C串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。支持軟件能自動(dòng)完成預(yù)調(diào)平衡，自動(dòng)采樣、定時(shí)采樣以及對(duì)初始值、長(zhǎng)導(dǎo)線、靈敏系數(shù)修正等功能。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可控制16臺(tái)數(shù)據(jù)采集箱，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集箱可測(cè)60點(diǎn)，采樣速率為12點(diǎn)秒。（2）撓度測(cè)

12、試儀器根據(jù)本橋現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合目前撓度測(cè)量方法，本次靜載試驗(yàn)采用懸掛鋼絲法（配機(jī)械百分表）進(jìn)行撓度測(cè)量。（3）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，采用人工目力檢查，并輔以裂縫觀測(cè)儀測(cè)量其寬度，鋼卷尺測(cè)量裂縫的長(zhǎng)度。5.4加載位置與加載工況的確定試驗(yàn)加載位置與加載工況的確定主要依據(jù)以下原則進(jìn)行：（1）盡可能用最少的加載車(chē)輛達(dá)到最大的試驗(yàn)荷載效率；（2）在滿(mǎn)足試驗(yàn)荷載效率以及能夠達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康那疤嵯?，加載工況進(jìn)行簡(jiǎn)化、合并；（3）每一加載工況依據(jù)某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目為主，兼顧其他加載試驗(yàn)項(xiàng)目。本次靜載試驗(yàn)主要有下列幾種加載工況（1）工況一為邊孔正彎矩最不利加載位置橫橋向外側(cè)偏心工況，工況二為邊孔正彎矩最不利加載位置對(duì)稱(chēng)布

13、載，見(jiàn)圖5-2圖5-4；（2）工況三為次邊孔正彎矩最不利加載位置外側(cè)偏心布載，工況四為次邊孔正彎矩最不利加載位置橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載，見(jiàn)圖5-2圖5-4；（3）工況五為支點(diǎn)負(fù)彎矩最不利加載位置橫橋向外側(cè)偏心布載，見(jiàn)圖5-2圖5-3；上述加載位置的縱向排列，見(jiàn)圖5-2所示，試驗(yàn)車(chē)輛橫橋向外側(cè)偏心和橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載時(shí)的位置，見(jiàn)圖5-3、圖5-4所示。圖5-2 試驗(yàn)車(chē)輛縱向布置示意圖注：工況一、二為邊孔正彎矩最不利位置橫橋向外側(cè)偏心、橫橋向?qū)ΨQ(chēng)加載工況；工況三、四為次邊孔正彎矩最不利位置橫橋向外側(cè)偏心、橫橋向?qū)ΨQ(chēng)加載工況；工況五為1#墩頂負(fù)彎矩最不利位置橫橋向外側(cè)偏心加載工況。圖5-3 試驗(yàn)車(chē)輛橫橋向外側(cè)偏

14、心布置示意圖（單位：m）注：1、a)為橫橋向一輛車(chē)外側(cè)偏心布載；b)為橫橋向二輛車(chē)外側(cè)偏心布載；c)為橫橋向三輛車(chē)外側(cè)偏心布載。 2、工況一、三按a、b、c分級(jí)加載；工況五按a、b分級(jí)加載。圖5-4 試驗(yàn)車(chē)輛橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布置示意圖（單位：m）注：1、a)為一輛車(chē)橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載；b)為二輛車(chē)橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載；c)為三輛車(chē)橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載。 2、工況二、四按a、b、c分級(jí)加載。5.5測(cè)點(diǎn)布置在進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置時(shí)，全面考慮T梁及其他各主要構(gòu)件中控制截面，或控制點(diǎn)在試驗(yàn)荷載作用下的受力狀態(tài)，以保證獲取結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。T梁的主要測(cè)點(diǎn)布設(shè)為：跨中及各四分點(diǎn)撓度；支點(diǎn)沉降（墩頂位移）；控制截面應(yīng)變。附加測(cè)

15、點(diǎn)的設(shè)置：應(yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?；?yīng)變沿截面高度分布；裂縫的監(jiān)測(cè)等。 T梁控制截面內(nèi)應(yīng)力測(cè)試當(dāng)T梁在其最不利荷載作用下時(shí)，通過(guò)對(duì)控制截面內(nèi)的應(yīng)力測(cè)定，可以考核其強(qiáng)度是否滿(mǎn)足使用要求。本次控制截面應(yīng)力測(cè)試采用表面粘貼式應(yīng)變計(jì)方式獲得。T梁應(yīng)力測(cè)試關(guān)鍵截面共布置3個(gè)，分別為邊孔跨中截面、支點(diǎn)截面和次邊孔跨中截面，見(jiàn)圖5-5所示，控制截面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置如圖5-6、5-7所示。圖5-5 控制應(yīng)力測(cè)試截面示意圖注：圖中，截面I-、-、-表示T梁控制應(yīng)力測(cè)試截面。圖5-6 -、-測(cè)試截面T梁應(yīng)力傳感器布置示意圖說(shuō)明：a）6#、7#、8#、9#、10#、11#為-、-截面T梁底面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)控制截面；b）1#

16、、2#、3#、4#、5#為-、-截面T梁側(cè)面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)； c）圖中應(yīng)力測(cè)點(diǎn)方向均沿梁軸向方向，以測(cè)量控制截面在彎矩作用下應(yīng)力變化情況。 圖5-7 -測(cè)試截面T梁應(yīng)力傳感器布置示意圖說(shuō)明：a）1#、2#、3#、4#、5#、6#為截面T梁側(cè)面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)； b）圖中應(yīng)力測(cè)點(diǎn)方向均沿梁軸向方向，以測(cè)量控制截面在彎矩作用下應(yīng)力變化情況。 主梁撓度測(cè)量考慮到本橋的受力特點(diǎn)及本橋測(cè)試工況，本次靜載試驗(yàn)撓度測(cè)點(diǎn)縱向布置在支點(diǎn)、L/4、L/2、3L/4跨徑位置，撓度測(cè)點(diǎn)布置詳見(jiàn)圖5-8所示。圖5-8 撓度測(cè)點(diǎn)布置示意圖5.6 試驗(yàn)荷載效率系數(shù)試驗(yàn)荷載效率是橋梁靜載試驗(yàn)的一項(xiàng)主要參數(shù)，效率系數(shù)選用是否滿(mǎn)足規(guī)范要求，直

17、接關(guān)系到靜載試驗(yàn)的成敗與效果，為此對(duì)該橋的理論計(jì)算采用了Midas civil 2010軟件進(jìn)行分析后，獲得本橋各測(cè)試斷面實(shí)際靜力試驗(yàn)荷載效率系數(shù)，詳見(jiàn)表5-3。表5-3 試驗(yàn)荷載效率 荷載效應(yīng) 項(xiàng) 目公路級(jí)效應(yīng)彎矩（kN·m）試驗(yàn)荷載效應(yīng)彎矩（kN·m）試驗(yàn)效率系數(shù)邊孔正彎矩10357.239826.870.95次邊孔正彎矩8589.368473.560.99支點(diǎn)負(fù)彎矩-8337.76-7890.940.955.7試驗(yàn)加載程序靜力荷載加載各工況的試驗(yàn)程序見(jiàn)表5-4靜載試驗(yàn)工況表。表5-4 靜載試驗(yàn)工況表工況號(hào)荷載位置測(cè)試內(nèi)容01零荷載相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的初始值1-11輛加載車(chē)邊

18、孔正彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值1-22輛加載車(chē)邊孔正彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值1-33輛加載車(chē)邊孔正彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值02零荷載相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的卸載值2-11輛加載車(chē)邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值2-22輛加載車(chē)邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值2-33輛加載車(chē)邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值03零荷載相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的卸載值3-11輛加載車(chē)次邊孔正彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值3-22輛加載車(chē)次邊孔正彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值3-33輛加載車(chē)次邊孔正彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的

19、應(yīng)變及撓度值04零荷載相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的卸載值4-11輛加載車(chē)次邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值4-22輛加載車(chē)次邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值4-33輛加載車(chē)次邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值05零荷載相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的卸載值5-12輛加載車(chē)1#墩負(fù)彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值5-24輛加載車(chē)1#墩負(fù)彎矩外側(cè)偏心布載測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度值06零荷載相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的卸載值（1）為了使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，在進(jìn)行正式加載試驗(yàn)前，用一輛試驗(yàn)車(chē)在試驗(yàn)孔跨中部位進(jìn)行23次橫橋向?qū)ΨQ(chēng)的反復(fù)預(yù)加載。（2）預(yù)加載卸至零荷載，并在結(jié)構(gòu)得到充分的零荷載恢復(fù)

20、后，進(jìn)入正式加載試驗(yàn)。正式加載試驗(yàn)按加載工況序號(hào)進(jìn)行，完成一個(gè)序號(hào)的加載工況，在結(jié)構(gòu)得到充分的零荷載恢復(fù)后，再進(jìn)入下一個(gè)序號(hào)的加載工況。5.7測(cè)試結(jié)果與分析下面對(duì)本次靜載試驗(yàn)結(jié)果按應(yīng)力測(cè)試、撓度測(cè)試、殘余變形及抗裂性分析的順序進(jìn)行分析。5.7.1 應(yīng)力測(cè)試結(jié)果與分析在進(jìn)行各工況的應(yīng)力數(shù)據(jù)對(duì)比分析時(shí)，選取了對(duì)應(yīng)加載工況的測(cè)試值與對(duì)應(yīng)位置的理論值對(duì)比分析。由表5-5表5-7各工況應(yīng)力對(duì)比數(shù)據(jù)（應(yīng)力正向規(guī)定：拉為正，壓為負(fù)），可知：（1）由表5-5知：邊孔-應(yīng)力控制截面在邊孔正彎矩橫橋向偏心和對(duì)稱(chēng)荷載作用下，控制斷面梁底最大拉應(yīng)力為2.43MPa，小于理論值3.35MPa；應(yīng)力各測(cè)點(diǎn)校驗(yàn)系數(shù)最大為0

21、.76，小于1.0。（2）由表5-6知：次邊孔-應(yīng)力控制截面在次邊孔正彎矩橫橋向偏心和對(duì)稱(chēng)荷載作用下，控制斷面梁底最大拉應(yīng)力為2.65MPa，小于理論值2.87MPa；各測(cè)點(diǎn)校驗(yàn)系數(shù)最大為0.92，小于1.0。（3）由表5-7知：-、-、-應(yīng)力控制截面在各工況橫橋向偏心荷載作用下，實(shí)測(cè)應(yīng)力沿梁高基本呈線性分布，說(shuō)明T梁在試驗(yàn)荷載下應(yīng)力截面處于彈性工作狀態(tài)。 綜上所述，該橋試驗(yàn)孔各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)力與理論應(yīng)力相比，校驗(yàn)系數(shù)均小于1.0，說(shuō)明該橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。表5-5 控制截面梁底應(yīng)力數(shù)據(jù)邊孔正彎矩橫橋向偏心荷載最不利工況測(cè)點(diǎn)梁號(hào)1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(MPa)2.43 2.

22、40 2.12 1.79 1.21 0.53 理論值(MPa)3.35 3.47 3.49 3.07 2.09 0.93 校驗(yàn)系數(shù)0.72 0.69 0.61 0.58 0.58 0.58 邊孔正彎矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)荷載最不利工況測(cè)點(diǎn)梁號(hào)1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(MPa)1.28 2.15 2.28 2.23 1.43 0.13 理論值(MPa)1.94 2.84 3.43 3.43 2.84 1.94 校驗(yàn)系數(shù)0.66 0.76 0.66 0.65 0.50 0.07 測(cè)試截面T梁應(yīng)力傳感器布置示意圖說(shuō)明：a）6#11#測(cè)點(diǎn)為-截面1#6#T梁底面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)控制截面；b）1#、2#

23、、3#、4#、5#為-截面6#T梁側(cè)面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)； c）圖中應(yīng)力測(cè)點(diǎn)方向均沿梁軸向方向，以測(cè)量控制截面在彎矩作用下應(yīng)力變化情況。 注：（1）表中應(yīng)力值均為在試驗(yàn)荷載作用下T梁表面應(yīng)力增量；（2）應(yīng)力拉為正、壓為負(fù)；（3）表中“/”表示該測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)異?；驊?yīng)變片損壞。表5-6 控制截面梁底應(yīng)力數(shù)據(jù)次邊孔正彎矩橫橋向偏心荷載最不利工況測(cè)點(diǎn)梁號(hào)1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(MPa)2.65 2.53 2.24 1.53 1.34 0.33 理論值(MPa)2.87 3.04 3.10 2.74 1.82 0.71 校驗(yàn)系數(shù)0.92 0.83 0.72 0.56 0.74 0.46 次邊孔正彎

24、矩橫橋向?qū)ΨQ(chēng)荷載最不利工況測(cè)點(diǎn)梁號(hào)1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(MPa)0.92 1.72 2.27 1.55 1.49 0.82 理論值(MPa)1.60 2.49 3.05 3.05 2.49 1.60 校驗(yàn)系數(shù)0.58 0.69 0.74 0.51 0.60 0.51 測(cè)試截面T梁應(yīng)力傳感器布置示意圖說(shuō)明：a）6#11#測(cè)點(diǎn)為截面1#6#T梁底面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)控制截面；b）1#、2#、3#、4#、5#為截面6#T梁側(cè)面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)； c）圖中應(yīng)力測(cè)點(diǎn)方向均沿梁軸向方向，以測(cè)量控制截面在彎矩作用下應(yīng)力變化情況。 注：（1）表中應(yīng)力值均為在試驗(yàn)荷載作用下T梁表面應(yīng)力增量；（2）應(yīng)力拉為正

25、、壓為負(fù)；（3）表中“/”表示該測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)異?；驊?yīng)變片損壞。表5-7 各偏心加載工況梁高方向應(yīng)力數(shù)據(jù)工況及測(cè)點(diǎn)梁高位置(cm)實(shí)測(cè)值(MPa)理論值(MPa)應(yīng)力分布圖邊孔偏心加載工況邊孔邊梁側(cè)面測(cè)點(diǎn)232-1.68 -2.14 220-0.85 -1.86 170-0.09 -0.67 1200.80 0.51 650.62 1.81 02.43 3.35 次邊孔偏心加載工況次邊孔邊梁側(cè)面測(cè)點(diǎn)232-0.75 -1.83 220-1.02 -1.59 1700.16 -0.58 1200.43 0.44 651.18 1.55 02.65 2.87 支點(diǎn)負(fù)彎矩偏心加載工況支點(diǎn)邊梁側(cè)面測(cè)點(diǎn)232

26、1.20 1.85 2201.25 1.61 1700.56 0.61 1200.27 -0.39 65-0.72 -1.49 5-1.66 -2.69 5.7.2 撓度測(cè)試結(jié)果與分析該橋試驗(yàn)孔不同加載工況的撓度具體測(cè)試數(shù)據(jù)及理論值見(jiàn)表5-8表5-12所示（撓度數(shù)據(jù)向上為正，向下為負(fù)）：（1）由表5-8、表5-11知：在邊孔正彎矩橫橋向偏心和對(duì)稱(chēng)最不利荷載作用下，邊孔跨中最大撓度值為-4.76mm，小于理論值-8.91mm；（2）由表5-9、表5-12：在次邊孔正彎矩橫橋向偏心和對(duì)稱(chēng)最不利荷載作用下，次邊孔跨中最大撓度值為-3.84mm，小于理論值-6.93mm；（3）由表5-8表5-12知：

27、各測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)最大為0.89，小于規(guī)范允許值1.0；（4）各工況控制斷面的實(shí)測(cè)撓度與理論撓度對(duì)比曲線吻合較合，說(shuō)明橋梁整體性好。綜上所述，該橋整體性好，結(jié)構(gòu)剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載要求。表5-8 邊孔正彎矩最不利位置加載工況邊梁撓度數(shù)據(jù)表測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值偏心加載工況邊孔次邊孔支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)實(shí)測(cè)值(mm)0.00 -2.15 -4.56 -3.03 0.00 1.38 1.54 0.83 0.00 理論值(mm)0.00 -5.70 -8.60 -5.38 0.00 2.77 2.90 1.55 0.00 校驗(yàn)系數(shù)/0.38 0.53 0.56 /0.50 0.53

28、 0.53 / 測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值對(duì)稱(chēng)加載工況邊孔次邊孔支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)實(shí)測(cè)值(mm)0.00 -2.64 -3.77 -2.48 0.00 1.13 1.44 0.75 0.00 理論值(mm)0.00 -3.30 -4.97 -3.11 0.00 1.55 1.61 0.87 0.00 校驗(yàn)系數(shù)/0.80 0.76 0.80 /0.73 0.89 0.87 /邊孔正彎矩最不利位置曲線偏心加載工況邊梁撓度曲線邊孔正彎矩最不利位置曲線對(duì)稱(chēng)加載工況邊梁撓度曲線表5-9 次邊孔正彎矩最不利位置加載工況邊梁撓度數(shù)據(jù)表測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值偏心加載工況邊孔次邊孔支點(diǎn)L/4L/23L

29、/4支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)實(shí)測(cè)值(mm)0.00 0.47 0.86 1.02 0.00 -2.17 -3.84 -2.53 0.00 理論值(mm)0.00 1.64 2.74 2.42 0.00 -4.20 -6.93 -4.53 0.00 校驗(yàn)系數(shù)/0.29 0.31 0.42 /0.52 0.55 0.56 / 測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值對(duì)稱(chēng)加載工況邊孔次邊孔支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)實(shí)測(cè)值(mm)0.00 0.39 1.04 0.89 0.00 -1.25 -2.66 -1.63 0.00 理論值(mm)0.00 0.95 1.58 1.40 0.00 -2.34

30、-3.86 -2.52 0.00 校驗(yàn)系數(shù)/0.41 0.65 0.63 /0.53 0.69 0.64 /次邊孔正彎矩最不利位置曲線偏心加載工況邊梁撓度曲線次邊孔正彎矩最不利位置曲線對(duì)稱(chēng)加載工況邊梁撓度曲線表5-10 支點(diǎn)負(fù)彎矩最不利位置加載工況邊梁撓度數(shù)據(jù)表測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值偏心加載工況邊孔次邊孔支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)L/4L/23L/4支點(diǎn)實(shí)測(cè)值(mm)0.00 -1.54 -2.43 -1.59 0.00 -1.28 -1.76 -1.21 0.00 理論值(mm)0.00 -4.01 -5.77 -2.84 0.00 -1.70 -4.19 -2.87 0.00 校驗(yàn)系數(shù)/0.38

31、0.42 0.56 /0.75 0.42 0.42 /支點(diǎn)負(fù)彎矩最不利位置曲線偏心加載工況邊梁撓度曲線表5-11 邊孔跨中加載工況邊孔撓度數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ确治霰頊y(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值邊孔跨中偏心工況邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(mm）-4.56 -4.76 -3.91 -3.49 -3.13 -1.61 理論值(mm）-8.60 -8.91 -8.96 -7.87 -5.35 -2.38 校驗(yàn)系數(shù)0.53 0.53 0.44 0.44 0.59 0.68 測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值邊孔跨中對(duì)稱(chēng)工況邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(mm）-3.77 -3.77 -3.

32、76 -3.79 -3.72 -2.63 理論值(mm）-4.97 -7.28 -8.79 -8.79 -7.28 -4.97 校驗(yàn)系數(shù)0.76 0.52 0.43 0.43 0.51 0.53 邊孔跨中偏心工況邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度橫向曲線邊孔跨中對(duì)稱(chēng)工況邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度橫向曲線表5-12 次邊孔跨中加載工況次邊孔撓度數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ确治霰頊y(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值次邊孔跨中偏心工況次邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(mm）-3.84 -3.38 -2.87 -2.78 -2.38 -1.06 理論值(mm）-6.93 -7.34 -7.49 -6.61 -4.40 -1.73 校驗(yàn)系數(shù)0

33、.55 0.46 0.38 0.42 0.54 0.61 測(cè)點(diǎn)撓度數(shù)值次邊孔跨中對(duì)稱(chēng)工況次邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁實(shí)測(cè)值(mm）-2.66 -2.59 -2.42 -3.08 -2.80 -2.67 理論值(mm）-3.86 -6.02 -7.38 -7.38 -6.02 -3.86 校驗(yàn)系數(shù)0.69 0.43 0.33 0.42 0.46 0.69 次邊孔跨中偏心工況次邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度橫向曲線次邊孔跨中對(duì)稱(chēng)工況次邊孔跨中測(cè)點(diǎn)撓度橫向曲線5.7.3 殘余變形結(jié)果與分析本橋靜載試驗(yàn)各撓度測(cè)點(diǎn)殘余變形數(shù)據(jù)如表514所示。表5-14 各撓度測(cè)點(diǎn)殘余變形測(cè)點(diǎn)編號(hào)殘余變形(m

34、m）最大變位 (mm）相對(duì)殘余變形測(cè)點(diǎn)編號(hào)殘余變形(mm）最大變位 (mm）相對(duì)殘余變形1-1#0.044.561%2-1#0.303.848%1-2#0.094.762%2-2#0.303.389%1-3#0.013.910%2-3#0.222.878%1-4#0.053.791%2-4#0.343.0811%1-5#0.033.721%2-5#0.362.8013%1-6#0.252.6310%2-6#0.022.671%注：以上相對(duì)殘余變形取絕對(duì)值。由表5-14所列試驗(yàn)孔各撓度測(cè)點(diǎn)殘余變形數(shù)據(jù)可知，結(jié)構(gòu)最大殘余變形為13%，小于規(guī)范規(guī)定定。這說(shuō)明整個(gè)靜載試驗(yàn)過(guò)程中該橋處于彈性工作狀態(tài)，符

35、合設(shè)計(jì)理論的假設(shè)條件。5.7.4 結(jié)構(gòu)抗裂性分析在試驗(yàn)荷載作用下，未發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生，說(shuō)明結(jié)構(gòu)抗裂性滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。6. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載試驗(yàn)橋梁實(shí)際受到多數(shù)是移動(dòng)車(chē)輛荷載的作用。在移動(dòng)車(chē)輛荷載作用下，橋梁會(huì)產(chǎn)生由移動(dòng)車(chē)輛荷載引起的振動(dòng)、沖擊等動(dòng)力效應(yīng)。橋梁結(jié)構(gòu)在移動(dòng)車(chē)輛荷載作用下的動(dòng)力效應(yīng)的大小則與橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、車(chē)輛的動(dòng)力特性（車(chē)輛的裝載質(zhì)量、避振彈簧的剛度等）、行車(chē)速度以及橋面平整度等因素有關(guān)。動(dòng)力荷載試驗(yàn)的目的就是通過(guò)測(cè)定動(dòng)荷載作用下的動(dòng)態(tài)參數(shù)，來(lái)評(píng)定橋梁的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀態(tài)和承載能力。6.1 試驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)測(cè)量不同車(chē)速的試驗(yàn)車(chē)輛在試驗(yàn)孔上行駛，記錄測(cè)點(diǎn)的位移時(shí)程曲線。根據(jù)所記錄的曲線來(lái)分析和計(jì)算橋

36、梁在試驗(yàn)荷載作用下的動(dòng)撓度和沖擊系數(shù)。動(dòng)載試驗(yàn)的測(cè)試斷面位置為：左幅第1孔跨中斷面。動(dòng)載試驗(yàn)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖見(jiàn)圖6-1。圖6-1 動(dòng)撓度測(cè)點(diǎn)布置圖6.2 測(cè)量?jī)x器與方法動(dòng)撓度測(cè)量采用的儀器是BJQN-4B型光電圖像式橋梁撓度檢測(cè)儀，其主要技術(shù)指標(biāo)為：1、測(cè)量距離：10300米2、測(cè)量量程：水平最大300mm；豎向最大400mm。3、分 辨 率：測(cè)量量程的1。4、測(cè)量精度：±0.02mm。5、采樣頻率：300Hz。用光電圖像式橋梁撓度檢測(cè)儀測(cè)量動(dòng)撓度時(shí)將靶標(biāo)固定在試驗(yàn)孔動(dòng)撓度測(cè)點(diǎn)位置。6.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析動(dòng)撓度是反映橋梁動(dòng)剛度特性的一個(gè)物理量。沖擊系數(shù)綜合反映了荷載對(duì)橋梁的動(dòng)力作用。該橋

37、動(dòng)載試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-1。表6-1 動(dòng)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表實(shí)驗(yàn)孔荷載工況最大動(dòng)撓度（mm）實(shí)測(cè)沖擊系數(shù)理論沖擊系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)記錄第1孔1輛車(chē)10km/h1.7351.031.25見(jiàn)圖6-21輛車(chē)20km/h1.2751.04見(jiàn)圖6-31輛車(chē)30km/h2.0931.05見(jiàn)圖6-41輛車(chē)40km/h2.6061.04見(jiàn)圖6-5備注：撓度以向下為正。從表6-1可以看出：第1孔在1輛車(chē)以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h速度通過(guò)時(shí)，實(shí)測(cè)的沖擊系數(shù)均小于理論計(jì)算值。說(shuō)明橋面平整度較好，該橋的行車(chē)性能滿(mǎn)足要求。圖4-2 左幅第1孔1輛車(chē)10km/h通過(guò)時(shí)的撓度時(shí)程曲線圖4-3 左幅第1孔1

38、輛車(chē)20km/h通過(guò)時(shí)的撓度時(shí)程曲線圖4-4 左幅第1孔1輛車(chē)30km/h通過(guò)時(shí)的撓度時(shí)程曲線圖4-5 左幅第1孔1輛車(chē)40km/h通過(guò)時(shí)的撓度時(shí)程曲線7、自振特性測(cè)試7.1橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試的必要性橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性是指橋梁結(jié)構(gòu)各階振動(dòng)的頻率、振型及阻尼比。進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)可以當(dāng)作彈性連續(xù)結(jié)構(gòu)的橋梁，理論上可以有無(wú)窮多階振型，但是有實(shí)際意義的只是前若干階振動(dòng)。動(dòng)力特性是結(jié)構(gòu)本身特性的一種反映，它取決于結(jié)構(gòu)本身的材料特性及結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量以及它們的分布。當(dāng)這些影響結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的因素發(fā)生變化時(shí)，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性也會(huì)隨之發(fā)生變化。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工程設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常遇到的問(wèn)題是根據(jù)結(jié)構(gòu)的尺寸以及各部分的剛

39、度、質(zhì)量來(lái)分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，因?yàn)檫@是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析的前提。橋梁動(dòng)力頻率變化不僅能夠反映結(jié)構(gòu)損傷情況，而且還能反映結(jié)構(gòu)整體性能和受力體系的改變。通過(guò)測(cè)試橋梁動(dòng)力頻率的變化，可以分析橋梁結(jié)構(gòu)性能，評(píng)價(jià)橋梁工作狀況。在進(jìn)行振動(dòng)分析研究時(shí)，結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率和振型可以用計(jì)算的方法求得，但是計(jì)算時(shí)所用的簡(jiǎn)化圖式有時(shí)不能精確反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的特性，而要求用測(cè)試的方法來(lái)獲得結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。本橋進(jìn)行動(dòng)力特性測(cè)試正是要提供橋梁的振動(dòng)頻率、振型和阻尼比。7.2橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試的方法7.2.1動(dòng)力特性測(cè)試的方法有許多測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的方法，如機(jī)械阻抗法、主模態(tài)法和環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法等。用環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法測(cè)量橋梁的動(dòng)力特性，具有不需要對(duì)橋梁進(jìn)行專(zhuān)門(mén)激振的優(yōu)點(diǎn)，只要有高靈敏度的測(cè)量?jī)x器和高分辨率的分析