YC1978大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法

1、“鐵組”YC4YC44/19784/1978 科研專題“用試驗(yàn)荷載試驗(yàn)橋梁及橋梁量測的統(tǒng)一化”第 1515 分題大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（經(jīng) 1982 年 10 月在柏林舉行的專題第五次專家會(huì)議通過）交通部公路科學(xué)研究所交通部公路局技術(shù)處交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院一九八二年十月北京 說明我國交通部于 1979 年開始參加國際鐵路合作組織第十一專門委員會(huì)“YC4-4/1978 用試驗(yàn)荷載試驗(yàn)橋梁及橋梁量測的統(tǒng)一化”科研專題工作，承擔(dān)第 15 分項(xiàng)大跨徑混疑土橋梁的試驗(yàn)科研專題任務(wù)，交通部隨即將此專題列人 19801982 年交通科技重點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃。本文是該專題所取得的最終成果，由 1982 年 10

2、月在柏林舉行的第五次專家會(huì)議予以通過。會(huì)議議定書載明：“對中國專家根據(jù)工作計(jì)劃第 15.3 項(xiàng)編寫的大跨徑混凝土橋梁試驗(yàn)方法最終建議草案予以通過，并在橋梁試驗(yàn)中予以采用?！?目錄工、總則1.1 適用范圍1.2 試驗(yàn)與觀測的基本目的1 .3 試驗(yàn)與觀測的分類1,4 試驗(yàn)計(jì)劃大綱的內(nèi)容4.%2.5 與本專題其他有關(guān)分題的關(guān)系n、施工觀測4土施工觀測的任務(wù)5.%2.2 構(gòu)件的檢驗(yàn)6.%2.3 施工設(shè)備的檢驗(yàn)7.%2.4 結(jié)構(gòu)施工觀測的內(nèi)容8.%2.5 施工觀測資料的整理9.%2.6 施工觀測報(bào)告的編制田、現(xiàn)場荷載試驗(yàn)A.一般規(guī)則3.1 現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的任務(wù)3.2 荷載試驗(yàn)的類型3.3 實(shí)行荷載試驗(yàn)的對

3、象3.4 試驗(yàn)橋梁的混凝土齡期3.5 加載試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作3.6 檢查后的計(jì)算和分析3.7 量測要求B.靜力荷載試驗(yàn)3.8 靜力試驗(yàn)荷載的效率3.9 靜力試驗(yàn)的加載設(shè)備3.10 靜力試驗(yàn)荷載的布置3.11 靜力荷載的分級3.12 靜力試驗(yàn)的加載方式3.13 靜力荷載的持續(xù)時(shí)間3.14.靜力試驗(yàn)的讀數(shù)3.15 靜力試驗(yàn)的終止條件3.16 靜力試驗(yàn)的觀測內(nèi)容3.17 幾種主要橋梁沐系的觀測部位3.18 靜力試驗(yàn)的資料整理3.19 靜力試驗(yàn)結(jié)果的評定標(biāo)準(zhǔn)C.動(dòng)力荷載試驗(yàn)3.20 動(dòng)力荷載試驗(yàn)的目的3.21 動(dòng)力荷載試驗(yàn)的項(xiàng)目3.22 動(dòng)力試驗(yàn)荷載的分類3.23 動(dòng)力試驗(yàn)荷載的布置3.24 動(dòng)力試驗(yàn)記

4、錄的資料3.25 動(dòng)力試驗(yàn)資料的整理3.26 動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果的評定與分析D.荷載試驗(yàn)報(bào)告3.27 荷載試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容IV.長期觀測1.%2.%3 .1 長期觀測的目的2.%2.%3 .2 實(shí)行長期觀測的對象3.%2.%3 .3 長期觀測的結(jié)構(gòu)部位4.%2.%3 .4 長期觀測的內(nèi)容5.%2.%3 .5 長期觀測的安排6.%2.%3 .6 長期觀測中應(yīng)注意的問翹7.%2.%3 7 長期觀測的資料整理大跨徑混凝王橋梁的試驗(yàn)方法(最終建議) )L L 總則1.1 適用范圍-1.1.1 .本建議主要涉及公路和城市道路的各種大跨徑鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的非破壞性試驗(yàn)，適用于新建的、改建的、修復(fù)的和舊

5、有的各種大跨徑混疑土橋梁的試驗(yàn)與觀測。1.1.2 本建議將路徑大于 40 米的梁式橋、跨徑大于 60 米的拱式橋定為大跨徑混凝土橋梁。但各國可恨據(jù)實(shí)際情況，自行確定大跨徑的界限。1.1.3大跨徑混凝土橋梁的主要特點(diǎn)(1)施工比較艱巨，施工階段結(jié)構(gòu)受力狀況復(fù)雜多變，有時(shí)遠(yuǎn)比建成后的營運(yùn)狀態(tài)不利。(2)恒載在總荷載中所占比重隨跨徑增大而提高。(2)鑒于其投資高，更換困難，必須確保其長期處于良好的營運(yùn)狀態(tài)。1.2 試驗(yàn)與觀測的基本目的(1)為保證大跨徑混疑土橋梁的施工安全和工程質(zhì)量及時(shí)地提供觀測資料。(2)為保證橋梁運(yùn)營的可靠性，檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力及其工作狀況，是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或能否滿足使用要求

6、。.(3)檢查橋梁結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作狀況，為改進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法積累科學(xué)依據(jù)。1.3 試驗(yàn)與觀測的分類(1)施工觀測，(2)現(xiàn)場荷載試驗(yàn)，包括靜力和動(dòng)力荷載試驗(yàn)，(3)長期觀測?？筛鶕?jù)工程提出的問題，實(shí)行其中一類或幾類的試驗(yàn)與觀測。3.9 試驗(yàn)計(jì)劃大綱的內(nèi)容試驗(yàn)前應(yīng)提出試驗(yàn)計(jì)劃大綱，其主要內(nèi)容為：(1)試驗(yàn)要求：目的、類型、項(xiàng)目和依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。(2)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的技術(shù)資料：原有的設(shè)計(jì)、計(jì)算與施工的基本資料，結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀(包括存在的問題和缺陷)，必要的理論驗(yàn)算數(shù)據(jù)。(3)加載方案：最大荷重、加載設(shè)備和加載圖式。(4)觀測方案：觀測內(nèi)容、.測點(diǎn)布置、量測方法與儀器，要求達(dá)到的測試精度。(5)試驗(yàn)程序：加、卸

7、載程序與觀測程序，試驗(yàn)終止條件。(6)試驗(yàn)籌備工作：材料和儀器設(shè)備數(shù)量、費(fèi)用、進(jìn)度時(shí)間表和試驗(yàn)日期。(7)試驗(yàn)人員的組織和分工：使總指揮和各部份人員明確職責(zé)，并相互保持良好的聯(lián)絡(luò)。(8)安全措施：包括試驗(yàn)期間人身、結(jié)構(gòu)物、試驗(yàn)加載設(shè)備和儀器設(shè)備等的安全措施。3.10 與本專題其它分題的關(guān)系大跨徑混疑土橋的觀測與試驗(yàn)的一般規(guī)則宜與本科研專題的有關(guān)分題的建議相適應(yīng)。n施工觀測4.1 施工觀測的任務(wù)施工觀測為指導(dǎo)施工及時(shí)提供必要的科學(xué)依據(jù)，是任何大跨徑橋梁為保證施工安全和工程質(zhì)量的一項(xiàng)必需實(shí)行的工作。4.2 構(gòu)件的檢驗(yàn)構(gòu)件在制造過程中的檢驗(yàn)包括：材料的物理力學(xué)性能、構(gòu)件尺寸的偏差、予應(yīng)力張拉工藝和構(gòu)

8、件運(yùn)輸中有否損傷等，均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)程進(jìn)行評定。4.3 施工設(shè)備的檢驗(yàn)(1)通常由工廠定型生產(chǎn)的施工設(shè)備，按產(chǎn)品使用技術(shù)條件進(jìn)行檢驗(yàn)。(2)用萬能桿件拼裝的承重設(shè)備(例如各種大型吊裝備、掛蘭和托架等)，尤其是未按定型體系拼裝的這類設(shè)備，在投人使用前，必須施加 1.3 倍最大施工荷載，并使之最不利工作狀況下試運(yùn)行，觀測其最不利部位和連接部分變位、應(yīng)力、壓屈穩(wěn)定和整體穩(wěn)定性等，以檢驗(yàn)其是否符和使用要求。試運(yùn)行荷載一般應(yīng)分級施加到最大檢驗(yàn)荷載值。(3)為施工專門設(shè)計(jì)制作的承重設(shè)備(例如拱架和各支架等)，通常不可能在使用前進(jìn)行最大施工荷載的試驗(yàn)，.則要求在使用過程中精心觀測其結(jié)構(gòu)最不利部位的變位

9、和應(yīng)力。4.4 結(jié)構(gòu)施工觀測的內(nèi)容(4)定位測量.結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝過程中，須隨時(shí)觀測構(gòu)件軸線控制點(diǎn)的坐標(biāo)變化，隨時(shí)糾正其縱向和橫向偏位，使其不超過容許偏移量。以保證施工準(zhǔn)確就位。2.4.2 結(jié)構(gòu)施工變位的觀測(1)在各施工階段，均須觀測主要承重構(gòu)件的撓度和水平位移的變化。(2)在結(jié)構(gòu)體系逐步轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)體系的各施工階段，應(yīng)觀測結(jié)構(gòu)的撓度變化。(3)超靜定結(jié)構(gòu)在施工最后階段進(jìn)行撒換支座、調(diào)整支座標(biāo)高或調(diào)整施工應(yīng)力時(shí)，須觀測結(jié)構(gòu)的標(biāo)高和撓度變化。(4)橋梁墩臺(tái)和橋塔結(jié)構(gòu)在上部結(jié)構(gòu)施工階段，應(yīng)在觀測上部結(jié)構(gòu)變位的同時(shí)，觀測其水平位移和沉降。(5)觀測溫度、收縮和徐變等對施工結(jié)構(gòu)變位的影響。結(jié)構(gòu)施工應(yīng)力(

10、或應(yīng)變)的觀測在必要的情況下，在觀測結(jié)構(gòu)施工變位的同時(shí)，應(yīng)觀測結(jié)構(gòu)施工控制截面的應(yīng)力(或應(yīng)變)、支承反力和纜索拉力等。由于施工持續(xù)時(shí)間較長，量測結(jié)構(gòu)施工變位和應(yīng)力(或應(yīng)變)的連續(xù)變化，必須考慮對混凝土的早期收縮、徐變和溫度影響的補(bǔ)償或修正方法(參見 3.7 條和 4.6 條)。觀測構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展?fàn)顩r。結(jié)構(gòu)施工變位和應(yīng)力(或應(yīng)變)的最大容許值， 應(yīng)由設(shè)計(jì)部門根據(jù)施工程序設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算， 事先提供給施工技術(shù)主管部門和施工觀測人員。在可能的場合， 可利用施工荷載對已建成的主要結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行一次荷載試驗(yàn)， 以了解其實(shí)際工作狀況。例如設(shè)有掛梁的 T 型剛構(gòu)、懸臂梁和斜拉橋等，當(dāng)待安裝的掛梁在已建成的橋

11、跨上運(yùn)送時(shí)，可觀測該橋跨結(jié)構(gòu)的撓度和應(yīng)力(或應(yīng)變)的變化曲線。2.5 施工觀測資料的整理施工觀測資料應(yīng)該當(dāng)場整理出來，并及時(shí)報(bào)告主管人員，使其成為指導(dǎo)施工的依據(jù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變位或裂縫有異常情況時(shí)。必須及時(shí)報(bào)告，以研究對策。、該部分資料應(yīng)包含在施工技術(shù)文件里，以提供橋梁驗(yàn)收階段和以后檢驗(yàn)階段參考。2.6 施工觀測報(bào)告的編制報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)完整，記載應(yīng)詳細(xì)。除了簡述設(shè)計(jì)與施工方面的有關(guān)基本資材外，還須包括以下內(nèi)容：(1)觀測的時(shí)間、氣候條件和混凝土的齡期、強(qiáng)度等(2)觀測結(jié)果與施工各階段計(jì)算值的比較。(3)施工中出現(xiàn)問題的處理。(4)記載必要的現(xiàn)場狀況、照片和圖表。m m 現(xiàn)場荷載試驗(yàn)A A 一般規(guī)

12、則現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的任務(wù)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力性能及其工作質(zhì)量，并給以評價(jià)。荷載試驗(yàn)的類型按工程檢驗(yàn)性質(zhì)，分為：(1)驗(yàn)收荷載試驗(yàn)：檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)承載能力是否符合設(shè)計(jì)的要求，已確定能否交付正常使用。一般為基本荷載試驗(yàn)。(2)鑒定荷載試驗(yàn)：確定結(jié)構(gòu)容許承載能力的界限。按試驗(yàn)荷載的性質(zhì)，分為：(1)靜力荷載試驗(yàn)：根據(jù)工程檢驗(yàn)的要求，確定最大試驗(yàn)荷載量。(2)動(dòng)力荷載試驗(yàn)：測定結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。按最大試驗(yàn)荷載量，分為：(1)基本荷載試驗(yàn)：最大試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定得的荷載(包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的動(dòng)力系數(shù)活荷載增大系數(shù)的因素)。(2)重荷載試驗(yàn)：最大試驗(yàn)荷載大于基本荷載。(3)輕荷載試驗(yàn)：最大試驗(yàn)荷載小于基本荷載，但為了充

13、分反映結(jié)構(gòu)的整體工作和減小量測的誤差，要求試驗(yàn)荷載不小于基本荷載的 0.5 倍。3.3 實(shí)行荷載試驗(yàn)的對象(1)新建的大跨徑混凝土橋梁，一般均須進(jìn)行驗(yàn)收荷載試驗(yàn)。對于獨(dú)特設(shè)計(jì)比如采用新材料、新工藝或新結(jié)構(gòu)的新建橋梁，必須實(shí)行驗(yàn)收荷載試驗(yàn)。(2)新建的、加固的或修復(fù)的橋梁，為檢驗(yàn)工程效果。可根據(jù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算荷載和使用要求，實(shí)行驗(yàn)收的或鑒定的荷載試驗(yàn)。(3)缺乏設(shè)計(jì)與施工技術(shù)資料的舊橋，或難于采用計(jì)算方法評定其能否承受預(yù)定的增大荷載的舊橋，為判斷它們的容許承載能力，實(shí)行鑒定荷載試驗(yàn)。(4)對設(shè)計(jì)或施工質(zhì)量有疑問的橋梁和遭受某種程度破壞的橋梁，為選定適當(dāng)?shù)墓こ檀胧┒鴮?shí)行鑒定荷載試驗(yàn)。試驗(yàn)荷載的數(shù)量按降低

14、后的承載能力計(jì)算值確定。(5)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的試驗(yàn)性橋梁，為了測定結(jié)構(gòu)的影響或影響面、剛度和動(dòng)力特性等，可實(shí)行輕荷載試驗(yàn)。(6)對于一般的大跨徑混凝土橋梁，采用普通的豎向荷載進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)，檢驗(yàn)其動(dòng)力特性，作為靜力荷載試驗(yàn)的補(bǔ)充。對于設(shè)計(jì)中動(dòng)力問題突出的特大跨徑橋梁(例如沿海颶風(fēng)區(qū)、考慮流水或船舶撞擊的橋梁)，需要實(shí)行專門的動(dòng)力試驗(yàn)。3.4 試驗(yàn)橋梁的混凝土齡期要求在結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件的混凝土齡期達(dá)到設(shè)強(qiáng)度后進(jìn)行。3.5 加載試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作3.5.1 結(jié)構(gòu)物的詳細(xì)檢查(1)查明結(jié)構(gòu)物的實(shí)際技術(shù)狀況：包括結(jié)構(gòu)的總體尺寸、桿件截面尺寸、各部分的高程、行車道路面的平整度、墩臺(tái)頂面標(biāo)高和平面位置、支

15、座位置、材料的實(shí)際物理力學(xué)性能等。(2)查明上下部結(jié)構(gòu)物的裂縫、缺陷、損壞和鋼筋銹蝕狀況，并在實(shí)驗(yàn)過程中隨時(shí)注意觀察其變化。檢查支座有無銹蝕和損害狀況。(3)在加載實(shí)驗(yàn)過程中和試驗(yàn)結(jié)束后。也要對受加載影響較大的部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查。.5.2 橋址情況調(diào)查：包括橋上和兩端線路技術(shù)狀況，線路容許車速、橋下凈空、水深和通航情況、線路交通量、橋址供電情況等，據(jù)以選擇合適的加載方式、量測手段和安全措施。加載裝置的準(zhǔn)備、試驗(yàn)荷重的分級稱量和加載位置的放樣等。量測系統(tǒng)的準(zhǔn)備：標(biāo)定傳感器、搭設(shè)輔助腳手架、安置儀表和進(jìn)行測點(diǎn)編號等?，F(xiàn)場布置與組織：觀測設(shè)施、安全措施、電源、封閉交通時(shí)間和試驗(yàn)人員的分工等。檢查后的

16、計(jì)算和分析如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的尺寸超過規(guī)定的誤差，或材料質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，須按照結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況重新進(jìn)行靜力或動(dòng)力分析。計(jì)算在試驗(yàn)荷載作用下檢測部位的變位和應(yīng)力(或應(yīng)變)數(shù)值。量測要求在現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的短時(shí)間里，也必須注意日照和晝夜溫度變化對結(jié)構(gòu)物及量測數(shù)據(jù)的影響。根據(jù)不同的量測方法和條件，建議采取以下措施，以減小溫度的影響：選擇晝夜溫差小的季節(jié)，并安排在陰天或夜間(深夜至黎明前)近乎恒溫的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。選擇氣象條件較穩(wěn)定的日期進(jìn)行試驗(yàn)。這要求事先從當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站取得可靠的天氣預(yù)報(bào)資料， 并在加載試驗(yàn)前， 即在無荷載作用下至少記錄試驗(yàn)程序相同的間隔時(shí)間對所有測點(diǎn)迸行讀數(shù)，以此修正加載試驗(yàn)時(shí)各測

17、點(diǎn)的量測數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)過程中可采用連續(xù)觀測讀數(shù)、分段計(jì)算每個(gè)荷載階段讀數(shù)增量的方法，（假設(shè)加載短時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)溫度場近乎不變）。此法也適用于持續(xù)時(shí)間較長的施工觀測。布置適量的溫度測點(diǎn)（如熱敏電阻或熱電偶等，在每次觀測其它測點(diǎn)的同時(shí)。量測結(jié)構(gòu)溫度場的變化，通過結(jié)構(gòu)溫度位移和溫度應(yīng)力場的計(jì)算，把量測數(shù)據(jù)中的溫度影響成分分離出來。埋設(shè)與測點(diǎn)相同的、以傳感器制備的無應(yīng)力試件。在加載試驗(yàn)中，每次觀測應(yīng)力測點(diǎn)的同時(shí)。觀測無應(yīng)力計(jì)的變化，以此修正其它量測數(shù)據(jù)。此法只能補(bǔ)償結(jié)構(gòu)均勻溫度變化和均勻收縮的影響。量測儀器的精度，靜態(tài)測定時(shí)應(yīng)選用不大于預(yù)計(jì)量測值的 5%,動(dòng)態(tài)測定時(shí)應(yīng)選用不大于預(yù)計(jì)量測值的 10%。測量的基

18、準(zhǔn)點(diǎn)、如儀表架、水準(zhǔn)觀測站及標(biāo)尺等，必需牢固可靠；連同量測儀器，均應(yīng)予以防護(hù)，避免日照、風(fēng)雨、振動(dòng)和周圍其它干擾。B B 靜力荷載試驗(yàn)靜力試驗(yàn)荷載的效率最大試驗(yàn)荷載量按 3.2 條確定。靜力試驗(yàn)荷載效率表示為：SstatS鑒于活載內(nèi)力（或變形）在總內(nèi)力（或變形）中的比值大跨徑混凝土橋比中小跨徑混凝土橋?yàn)樾?，為達(dá)到測試精度，其刀值的下限宜高于中小跨徑。基本荷栽試驗(yàn)：1.00.8重荷載試驗(yàn)：1.0（只在特殊情況下進(jìn)行重荷載試驗(yàn)，其上限值根據(jù)檢驗(yàn)要求確定）輕荷載試驗(yàn)：0.8刀0.5式中：24 小時(shí)的氣溫變化，并采用與Sstat一試驗(yàn)荷載作用下，檢測部位變位或力的計(jì)算值。S設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活荷載作用下，檢測部

19、位變位或力的計(jì)算值8設(shè)計(jì)取用的動(dòng)力系數(shù)。靜力試驗(yàn)的加載設(shè)備靜力試驗(yàn)荷載可由一系列正常行駛的車輛荷載組成。當(dāng)試驗(yàn)所用的車輛規(guī)格不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載圖式時(shí)，可根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)控：截面的內(nèi)力影響線，換算為等代的試驗(yàn)車輛荷載(包括動(dòng)力系數(shù)和人群荷載的影響)。靜力試驗(yàn)荷載也可用放置重物、水箱和施工機(jī)械等加載裝置替代車輛荷載，但應(yīng)嚴(yán)格避免加載系統(tǒng)參與結(jié)構(gòu)作用。測定結(jié)構(gòu)影響線和影響面時(shí)，可采用移動(dòng)方便輕型集中荷載設(shè)備；如果橋下具備設(shè)置平衡重或錨桿的條件，可用液壓千斤頂加載。靜力試驗(yàn)荷載的布置按結(jié)構(gòu)計(jì)算或檢測的控制截面的最不利工作條件布置荷載，是控制截面達(dá)到最大試驗(yàn)效率。靜力荷載的分級為了獲得結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載與變位

20、關(guān)系的連續(xù)曲線和防止結(jié)構(gòu)意外損壞，試驗(yàn)荷載至少分為4 級，逐級施加，直到最大值?；竞奢d(大于或接近設(shè)計(jì)載荷)一般分為 4 級。超過基本荷載部分，其每級加載量比基本荷載的每級加載量咸小一半。每次卸載量可為加載量的二倍，或全部荷載一次卸完。采用車輛荷載試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)荷載可分為：空車、計(jì)算初裂荷載的 0.9 倍、設(shè)計(jì)車輛靜載和設(shè)計(jì)車輛靜載乘以動(dòng)力系數(shù)。靜力試驗(yàn)的加載方式根據(jù)加載設(shè)備條件，可采用下列兩種方式：(1)單次逐級遞加到最大荷載，然后逐級遞卸到零級荷載。此種方法適合于加載裝置不便移動(dòng)，需要用輔助加熱設(shè)備在原位加載的場合。當(dāng)然車輛荷載也可用此法。(2)每次加載后均卻到零級荷載，且每次加載顯逐級增

21、加，直到最大荷載，即為逐級遞增的循環(huán)加載方法。此法宜用于車輛荷載，但要求每次加載時(shí)，荷載必須準(zhǔn)確就位，卸載時(shí)車輛退出結(jié)構(gòu)試驗(yàn)影響區(qū)。車速不大于 5 公里/小時(shí)。（不計(jì)動(dòng)力系數(shù)）；靜力荷載的持續(xù)時(shí)間每次加載或卸載的持續(xù)時(shí)間取決于結(jié)構(gòu)變位達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所需要的時(shí)間。要求在前一荷載階段內(nèi)結(jié)構(gòu)變位相對穩(wěn)定后，才能進(jìn)入下一個(gè)荷載階段。同一級荷載內(nèi)，結(jié)構(gòu)在最后 5 分鐘內(nèi)的變位增量小于前一個(gè) 5 分鐘內(nèi)變位增量的 15%,或小于所用量測儀器的最小分辯值，則認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定。靜力試驗(yàn)的讀數(shù)全部測點(diǎn)在加載開始前均進(jìn)行零級荷載的讀數(shù)。以后每次加載或卸載后立即讀數(shù)一次；并在結(jié)構(gòu)變位穩(wěn)定后，進(jìn)入下一級荷載前

22、再讀數(shù)一次。只有結(jié)構(gòu)變位最大的測點(diǎn)，需每隔 5分鐘讀數(shù)一次，以觀測結(jié)構(gòu)變位是否達(dá)到穩(wěn)定。靜力試驗(yàn)的終止條件結(jié)構(gòu)變位控制截面的變位、應(yīng)力(或應(yīng)變)和裂縫的擴(kuò)展，如果在未加到預(yù)計(jì)的最大試驗(yàn)荷載前，提前達(dá)到或超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的容許值，應(yīng)立即停止繼續(xù)加載。靜力試驗(yàn)的觀測內(nèi)容檢驗(yàn)橋梁承載能力的靜力荷載試驗(yàn)，至少觀測以下內(nèi)容：(1)結(jié)構(gòu)的最大撓度和扭轉(zhuǎn)變位(包括上、下游兩側(cè)撓度差及水平位移)。(2)結(jié)構(gòu)控制截面最大應(yīng)力(或應(yīng)變)，包括混凝土表面和最外緣主筋的應(yīng)力。(3)活動(dòng)支座和結(jié)構(gòu)連結(jié)部分的變位。(4)受試驗(yàn)荷載影響的所有支點(diǎn)的沉降、墩臺(tái)的位移與轉(zhuǎn)角。(5)桁架結(jié)構(gòu)支點(diǎn)附近桿件及其它細(xì)長受壓桿件的穩(wěn)定性。(

23、6)裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展，包括初始裂縫的出現(xiàn)，裂縫的寬度、長度、間距、位置、方向和性狀，以及卸載后的閉合狀況。如果荷載試驗(yàn)具有檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)真實(shí)工作狀況的目的，可增加以下點(diǎn)測內(nèi)容：(1)沿橋長軸線的撓度分布曲線。要求在每個(gè)橋跨內(nèi)布置不少于 3 個(gè)撓度觀點(diǎn)，并設(shè)支點(diǎn)下沉的觀測點(diǎn)。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)變分布圖形。要求沿截面高度布置不少于 5 個(gè)應(yīng)變測點(diǎn)包括最邊緣和截面突變處的測點(diǎn)在內(nèi))。為量測混凝土內(nèi)部應(yīng)變和鋼筋應(yīng)變，需在施土中預(yù)埋相應(yīng)的傳感器。(3)支點(diǎn)附近結(jié)構(gòu)斜截面的主拉應(yīng)力、(4)梁的橫隔板本身及其影響區(qū)的應(yīng)力。(5)檢測控制截面的撓度和應(yīng)力(或應(yīng)變)的縱向和橫向影響線。(6)行車道板跨中和支點(diǎn)截面

24、的撓度或應(yīng)變影響面。幾種主要橋梁體系的觀測部位3.17.1 梁橋(1)簡支梁主要：跨中撓度和截面應(yīng)力（或應(yīng)變），支點(diǎn)沉降。附加：跨徑四點(diǎn)的撓度、支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。（2）連續(xù)梁主要：跨中撓度，跨中和支點(diǎn)界面應(yīng)力（或應(yīng)變），支點(diǎn)截面轉(zhuǎn)角和支點(diǎn)沉降。附加：跨徑 1/4 處的撓度和截面應(yīng)力（或應(yīng)變），支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。（3）懸臂梁（包才T 型剛構(gòu)的懸臂部分）主要：懸臂端的撓度，固端根部或支點(diǎn)截面的應(yīng)力和轉(zhuǎn)角，墩頂?shù)淖兾唬ㄋ脚c垂直位移、轉(zhuǎn)角）T 型剛構(gòu)墩身控制截面的應(yīng)力。附加：懸臂跨中撓度，牛腿部分局部應(yīng)力。拱橋主要：跨中、跨徑 1/4 和 3/8 截面的撓度和應(yīng)力，拱腳截面的應(yīng)力，墩臺(tái)頂?shù)淖兾缓娃D(zhuǎn)角。附

25、加：跨徑 1/8 截面的撓度和應(yīng)力、拱上建筑控制截而的變位和應(yīng)力。剛架橋（包括框架、斜腿剛架和削 J 架一拱式組合體系）主要：跨中截面的撓度和應(yīng)力，結(jié)點(diǎn)附近截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角，墩臺(tái)頂?shù)淖兾缓娃D(zhuǎn)角。附加：柱腳截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角。懸索結(jié)構(gòu)（包括斜拉橋和上承式懸吊橋）主要：剛性粱的最大撓度、偏載扭轉(zhuǎn)變位和控制截面應(yīng)力、索塔頂部的水平位移和扭轉(zhuǎn)變位，.塔柱底截面的應(yīng)力，鋼索拉力，錨碇的上拔位移。附加：鋼索與梁連結(jié)部位的撓度。上述各種橋梁體系的主要部位是檢驗(yàn)橋梁承載能力試時(shí)必須觀測的部位。靜力試驗(yàn)的資料整理（1）根據(jù)量測數(shù)據(jù)，計(jì)算各測點(diǎn)的彈性變形值（Se）、殘余變形值（Sp）和總的變形值（Sto

26、t.。計(jì)算中必須扣除由于墩臺(tái)支點(diǎn)變位和溫度變化等引起的數(shù)值。得到Stot=Se+Sp（2）各測點(diǎn)白變位（或應(yīng)變）與荷載的關(guān)系曲線。（3）各級荷載下裂縫的擴(kuò)展與分布圖。（4）各荷載階段彈性變位（或應(yīng)變）曲線。（5）各荷載階段構(gòu)件截面彈性應(yīng)力（或應(yīng)變）圖。（6）檢測截面的變位（或應(yīng)變）隨荷載位置變化的影響線或影響面。上列（1）、（2）、（3）項(xiàng)資料是評定橋梁結(jié)構(gòu)承載能力的基本資料、其余是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)真實(shí)工作性能的補(bǔ)充試驗(yàn)資料。3.19 靜力試驗(yàn)結(jié)果的評定標(biāo)準(zhǔn)3.19.1 評定試驗(yàn)結(jié)果所采用的計(jì)算理論值，系按試驗(yàn)前查明結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸、材料性能和靜力條件等計(jì)算的理論值。3.19.3 量測結(jié)構(gòu)試驗(yàn)效率最大部位

27、的結(jié)果滿足以下全部條件，可認(rèn)為橋梁是滿意的。（1）量測的彈性變形或力值（Se）與試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算值（Sstat）的比值：式中 a、3 值可參考下表所列值：承重結(jié)構(gòu)3十(Xa1Y1.4子應(yīng)力混凝土與組合結(jié)構(gòu)o.71.051.071.101.121.150.2鋼筋混凝土與打工結(jié)構(gòu)0.61.101.121.151.171.200.25中間數(shù)值時(shí)，a時(shí)可直線內(nèi)插。當(dāng) Se/Sstatv3 時(shí)，需要查明結(jié)構(gòu)彈性工作效率偏低的原因，重新檢查結(jié)構(gòu)的尺寸、材料性能、靜力計(jì)算圖示、試驗(yàn)荷載效率、荷載稱量和量測儀器的正常工作等，排除原因后再試驗(yàn)一次，以保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。（2）量測的殘余變形值（Sp）與

28、量測的總變形值 Stot）的比值；第一次試驗(yàn)要求：Sp/Stotwa1上式及下各式中的a1值可參考上表所列值.若試驗(yàn)結(jié)果不滿足，且為a1Sp/Stot0.5a1,則需要進(jìn)行第三次重復(fù)試驗(yàn)。第三次試驗(yàn)要求：Sp/Stotw1/6“1如果第三次試驗(yàn)結(jié)果滿足上述要求，為了最后確定結(jié)構(gòu)的可靠性，還必須進(jìn)行動(dòng)力荷載試驗(yàn)。如果試驗(yàn)中采角逐級遞增的循環(huán)加載方式（見 3.12 條）.上表所列“1值應(yīng)乘以 1.33 倍。（3）裂縫是評定混凝土結(jié)構(gòu)承載能力及其耐久性的主要標(biāo)志之一，主要評定受力裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展的狀態(tài).試驗(yàn)荷載作用下裂縫寬度不應(yīng)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的許可值，并且卸載后應(yīng)閉合到小于容許值的 1/3。原有的其它

29、裂縫（施工的、收縮的溫度裂縫），受載后也不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)容許寬度結(jié)構(gòu)出現(xiàn)第一條裂縫的試驗(yàn)荷載值應(yīng)大于理論計(jì)算初裂荷載的 90%。（4）量測結(jié)構(gòu)的最大變形或力的總值（Stot）不應(yīng)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的容許值。3.19.3 靜力荷載試驗(yàn)結(jié)果不滿足上述任何一項(xiàng)條件，則認(rèn)為橋梁結(jié)構(gòu)不符合要求。必須查明原因，并采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ缃档屯ㄐ休d重量或進(jìn)行必要的加固等，必要時(shí)規(guī)定進(jìn)行定期檢驗(yàn)和長期觀測）C C、動(dòng)力荷載試驗(yàn)動(dòng)力荷載試驗(yàn)的目的動(dòng)力荷載試驗(yàn)的目的在于研究公路橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能，該性能是判斷橋梁營運(yùn)狀況和承載能力重要指標(biāo)之一。比如，動(dòng)力系數(shù)是確定車軸荷載對橋梁動(dòng)力作用的重要技術(shù)參數(shù)，直接影響到橋梁設(shè)計(jì)的安全與經(jīng)

30、濟(jì)性能。橋梁過大的振動(dòng)或從心理學(xué)來說人們很敏感的振動(dòng)，可引起乘客和行人的不舒適。橋梁自振頻率處于某些范圍時(shí)，可由外荷載（包括行駛車輛、行人、地靂、風(fēng)載、海浪沖擊等）引起共振的危險(xiǎn)。動(dòng)力試驗(yàn)的項(xiàng)目測定橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載作用下的受迫振動(dòng)特性，如動(dòng)力系數(shù)、頻率、振幅、加速度和振型等。測定橋梁結(jié)構(gòu)的自動(dòng)特性，如結(jié)構(gòu)的自振頻率和阻尼特性等。應(yīng)在結(jié)構(gòu)相互連結(jié)的各部份布置測點(diǎn)，例如懸臂梁與掛梁、上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，行車道梁與索塔等的相互連接處。測定動(dòng)荷載本身的動(dòng)力特性，如動(dòng)力荷載(包括車輛制動(dòng)力、振動(dòng)力、起振機(jī)出力、釋放或撞擊力等)的大小、頻率及作用規(guī)律。動(dòng)力荷載大小可通過安裝在動(dòng)力荷載設(shè)備底架連結(jié)部份的荷重

31、傳感器直接量測記錄，或以測定荷載運(yùn)行的加速度(或減速度)與質(zhì)量的乘積來確定。.4 疲勞性能試驗(yàn)：一般只在實(shí)驗(yàn)室對橋梁構(gòu)件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。在現(xiàn)場，一只對準(zhǔn)備拆除的橋梁進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，但可對現(xiàn)有橋梁進(jìn)行營運(yùn)車輛荷載作用下的疲勞性能進(jìn)行長期觀測。動(dòng)力試驗(yàn)荷載的分類檢驗(yàn)橋梁受迫振動(dòng)特性的試驗(yàn)荷載(1)通常采用接近運(yùn)營條件的汽車，列車或單輛重車以不同車速通過橋梁，要求每次實(shí)驗(yàn)時(shí)車輛在橋上的行駛速度保持不變；或在橋梁動(dòng)力效應(yīng)最大的檢測位置行剎車或起動(dòng))試驗(yàn)。(2)進(jìn)行特殊科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的橋梁進(jìn)行模擬船舶披擊橋墩、汽車撞擊防護(hù)構(gòu)造和彈藥爆炸等沖擊荷載試驗(yàn)。(3)橋梁在風(fēng)力、流冰幢擊和地震力等動(dòng)力荷載作用下的動(dòng)力性

32、能試驗(yàn)，只宜在專門的長期觀測中實(shí)現(xiàn)。測定僑梁自振特性的激振荷載(1)在預(yù)定激振位置，汽車后輪越過一根高 5I5 厘米的有坡面的橫木，車輪落下后立即停車。(2)車輛通過橋梁后的余振。(3)撞擊或沖擊荷載(如落錘、火箭發(fā)射器等)。(4)突然卸載(如釋放)。(5)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率可調(diào)節(jié)的起振機(jī)(可測定不同振型的頻率)。(6)對于頻率低、柔性大的橋梁可用有節(jié)奏行進(jìn)的人群作為荷載。疲芳試驗(yàn)荷載室內(nèi)試驗(yàn)可采用液壓脈沖裝置，現(xiàn)場試驗(yàn)可采用起振機(jī)。動(dòng)力試驗(yàn)荷載的布置檢驗(yàn)橋梁動(dòng)力系數(shù)的試驗(yàn)，汽車荷載按照結(jié)計(jì)算橫向最不利條件運(yùn)行，其他模擬動(dòng)力荷載按研究課題的要求布置。測定橋粱自振特性的激振荷載，通常布置在結(jié)構(gòu)變位最放感的

33、部位，即集中荷載作用下結(jié)構(gòu)變位最大的位置。(1)記錄橋梁垂直向、水平和扭轉(zhuǎn)振功位移、應(yīng)力(或應(yīng)變)，速度和加速度和加速度的時(shí)程波形曲線。(2)每次試記錄的波形曲線必須同時(shí)記錄對應(yīng)的動(dòng)力試驗(yàn)荷載參數(shù)(重量、速度、加速度或減速度、振動(dòng)頻率等)，車輛進(jìn)橋和出橋的標(biāo)記，記錄儀器的參數(shù)(記錄帶的速度、時(shí)標(biāo)、衰減比例尺、儀器率定系數(shù)、零振幅基線等).4.25 動(dòng)力試驗(yàn)資料的整理3.25.1 橋梁受迫振動(dòng)特性的資料，包括：(1)動(dòng)力試驗(yàn)荷載效率刀dyn=Sdyn/S式中：Sdyn一動(dòng)力試驗(yàn)荷載(按靜力重量考慮)作用下檢測部位的變形或力的計(jì)算數(shù)值：S 意義同 3,8 條。(2)動(dòng)力系數(shù)ermax=Smax/S

34、mean式中：Smax 一動(dòng)力荷載引起檢測部位的實(shí)測最大動(dòng)力變形或力值(即最大波峰值);Smean 靜力荷載引起同一檢測部位的實(shí)測最大靜力變形或力值Smean=1/2(Smax+Smean);Smin與 Smax 相應(yīng)的最小值，即同一周期的波谷值。(3)結(jié)構(gòu)受迫振動(dòng)頻率、 振幅與加速度。 加速度可用儀器直接測出， 也可按公式 a=4 兀2f2A(厘米/秒)求得，式中 f受迫振動(dòng)頻率(次/秒)，A 一振幅.(厘米)。(4)振型。可將結(jié)構(gòu)分成若干段，在各分界點(diǎn)安放測振儀器，在同一瞬間求出個(gè)測點(diǎn)的振幅和相位差，即可給出振型。(5)動(dòng)力系數(shù)與車速的關(guān)系曲線。(6)動(dòng)力系數(shù)與受迫振動(dòng)頻率的關(guān)系曲線。(7

35、)車速與受迫振動(dòng)頻率的關(guān)系曲線。(8)卸載后(車輛出橋后)的結(jié)構(gòu)自振頻率。(l)結(jié)構(gòu)自振頻率 f0(或周期 T0)o當(dāng)激振荷載對結(jié)構(gòu)振動(dòng)具有附加質(zhì)量影響落錘激振)時(shí)，應(yīng)采用下列近似公式求得自振周期：(如用汽車跳車或式中:To 一自振周期,T 一有附加質(zhì)量影響的實(shí)測周期；T=1,f 為有附加質(zhì)量影響的實(shí)測頻率；fM0一給構(gòu)在激振處的換算質(zhì)量，M 一附加質(zhì)量。今結(jié)構(gòu)的換算質(zhì)量可用兩個(gè)不同重量的突加荷載依次激振，分別測定自振周期為其附加質(zhì)量分別為 Mi和.M2,可用上列關(guān)系式求得換算質(zhì)量 Mo:T 和 T2M02212M2-T22MlT22-Ti2(2)結(jié)構(gòu)的阻尼特性平均衰減系數(shù) v:lnmTanm

36、式中:m 一波數(shù)；m 個(gè)波所需的時(shí)間；T 一阻尼振動(dòng)的周期.an和anm的振幅。平均阻尼比值，個(gè)波最初和最終lnanmM0MlM0M2式中:與一阻尼振動(dòng)園頻率；(3)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)形式(振動(dòng)彈性曲線)。表示沿橋跨各測點(diǎn)的振幅和振動(dòng)相位的關(guān)系。(4)結(jié)構(gòu)各部分的振動(dòng)速度和加速度的分布圖。3.26 動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果的評定與分析(1)車輛荷載作用下測定結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系數(shù)應(yīng)滿足下列關(guān)系式：CmaxDdyn-C,一1式中：max、dyn意義同 3.25 條；意義同 3.8 條。根據(jù)動(dòng)力系數(shù)與車速的關(guān)系曲線，確定動(dòng)力系數(shù)達(dá)到最大值的臨界車速。實(shí)際測定中，單車試驗(yàn)的動(dòng)力系數(shù)比汽車列車試驗(yàn)的動(dòng)力系數(shù)大，且單車的荷載效率低

37、，因而量測的誤差也大。因此，應(yīng)采用與設(shè)計(jì)荷載相當(dāng)?shù)脑囼?yàn)荷載所引起的動(dòng)力系數(shù)，作為與理論動(dòng)力系數(shù)比較的數(shù)據(jù)。(2)結(jié)構(gòu)控制截面實(shí)測最大動(dòng)力和動(dòng)撓度應(yīng)小于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的容許值。(3)結(jié)構(gòu)的最低自振頻率應(yīng)大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。結(jié)構(gòu)大最大振幅應(yīng)小于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。(4)評定橋梁受迫振動(dòng)特性還必須掌握試驗(yàn)荷載本身的振動(dòng)特性和橋面行車條件(伸縮縫和路面局部不平整等)的影響。(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)圖形，可分析出結(jié)構(gòu)的沖擊現(xiàn)象，共振現(xiàn)象和有無缺陷。(6)橋梁本身的動(dòng)力特性的全面資料，可作為評定結(jié)構(gòu)物抗風(fēng)力和抗地震力性能的計(jì)算參數(shù)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁動(dòng)力性能。還需要借助于模型的動(dòng)力試驗(yàn)或風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行研究。(7)定期檢驗(yàn)的橋梁

38、，通過前后兩次動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果的比較，可檢查結(jié)構(gòu)工作的缺陷。如果結(jié)構(gòu)的剛度降低(單位荷載的振幅增大)及頻率顯著減小，應(yīng)查明結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的損壞。(8)如果結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果不滿足上述(1)項(xiàng)條件，應(yīng)分析動(dòng)力系數(shù)與車速的關(guān)系和車速與受迫振動(dòng)頻率的關(guān)系，采取適當(dāng)?shù)拇胧?如限制車速和改進(jìn)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能等)。D D、荷載試驗(yàn)報(bào)告3.27 荷載試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容(1)按照試驗(yàn)計(jì)劃大綱的內(nèi)容(見 1.4 條)簡要介紹試驗(yàn)實(shí)施概況。(2)試驗(yàn)前后和試驗(yàn)期間對橋梁進(jìn)行外觀檢查所得到的結(jié)構(gòu)狀況(包括構(gòu)件尺寸、裂縫和損壞等)。量測數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果和各種關(guān)系曲線。(4)對試驗(yàn)成果的分析與評定，包括試驗(yàn)值與理論計(jì)算值或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的

39、表較。(5)關(guān)于結(jié)構(gòu)適用性、耐久性和設(shè)計(jì)合理性的評定和橋梁安全安全營運(yùn)條件的建議。(6)試驗(yàn)和報(bào)告的日期，主特和參加單位及人員名稱，主持者簽名。(7)附錄：根據(jù)橋梁實(shí)際狀況和按試驗(yàn)荷載進(jìn)行校核計(jì)算的資料，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總圖表，試驗(yàn)現(xiàn)場和結(jié)構(gòu)檢查的照片等。IV、長期觀測長期觀測的目的掌握橋梁在運(yùn)營荷載、混凝上收縮和徐變、鋼索(或預(yù)應(yīng)力鋼筋)松弛、墩臺(tái)基礎(chǔ)變位、溫度變化、大氣或環(huán)境條件的侵蝕、流水、風(fēng)載、地震和其它沖擊荷載的長期作用下，結(jié)構(gòu)性能和承載能力的變化確保運(yùn)營安全的措施，.以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁病害，采取并為改進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和預(yù)測橋梁耐久性提供科學(xué)依據(jù)。實(shí)行長期觀測的對象(1)經(jīng)現(xiàn)場重復(fù)荷載試驗(yàn)其結(jié)果仍不滿意的橋梁。(2)施工質(zhì)量不佳或存