診斷性荷載試驗方法在裝配式梁橋中的應用探討全面課件

1、診斷性荷載試驗方法在裝配式梁橋中的應用探討診斷性荷載試驗方法Contents目 錄 第一章 引言第二章 荷載橫向分布系數(shù)概述第三章 診斷性荷載試驗方法第五章 結(jié)論及建議第四章 工程應用Contents目 錄 第一章 引言第二章 荷載橫向分布系數(shù)第一章：引言1.相關規(guī)程公路橋梁承載能力評定規(guī)程（JTG/T J21- ）公路橋梁荷載試驗規(guī)程 （JTG/T J21-01- ）2.優(yōu)點最直接、最有效的評估橋梁結(jié)構的承載能力3.不足之處 不利于裝配式梁橋橫向性能的評定 不能對單梁結(jié)構性能（結(jié)構損傷、病害等）進行評定 加載荷載接近或達到設計荷載，需要較多加載車輛及相關配套測量設施、人力常規(guī)荷載試驗第一章：

2、引言1.相關規(guī)程常規(guī)荷載試驗第五章 結(jié)論及建議表 2 診斷性荷載試驗各工況作用下各片梁荷載橫向分布系數(shù)(次邊跨B03梁加載)如采用在單根主梁上獨立進行集中加載的方式以分析不同主梁間的剛度差異、鑒定某根主梁的損傷或老化程度等。(次邊跨B03梁加載)5%，次邊跨最大誤差出現(xiàn)在偏心加載時的B02號梁，實測值比計算值小10.由表1、圖4可知，以常規(guī)荷載試驗方式加載所得的各片主梁荷載橫向分布系數(shù)，理論值與實測值均比較接近。(次邊跨B05梁加載)(次邊跨B07梁加載)(次邊跨B06梁加載)1常規(guī)荷載試驗荷載工況及布置第二章 荷載橫向分布系數(shù)概述(次邊跨B07梁加載)診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析表 1 常規(guī)荷

3、載各工況作用下各片梁荷載橫向分布系數(shù)對于已經(jīng)出現(xiàn)老化或病害的舊橋來講，在加固前根據(jù)外觀檢查和實體檢測的情況，診斷性荷載試驗方法可設計出有針對性的加載方式，可能比常規(guī)的荷載試驗更具意義，能實現(xiàn)常規(guī)試驗方式難以實現(xiàn)的目標。診斷性荷載試驗車輛加載示意如圖3所示。常規(guī)荷載試驗難以判別不同主梁之間的質(zhì)量差異以及梁間橫向聯(lián)系強弱的差異。診斷性荷載試驗方法1.定義： 采用較低的荷載試驗效率，在橫橋向使用單排車輛，在指定截面，沿橋梁的橫向在指定位置逐次加載，使用單次加載試驗的結(jié)果對橋梁的橫向分布及單梁性能進行評定。2.優(yōu)點 能對單梁結(jié)構性能（結(jié)構損傷、病害等）進行評定 能評定裝配式梁橋橫向性能 加載效率較小，

4、加載車輛及相關配套測量設施、人力配置較少 可以作為常規(guī)荷載試驗的一種很好的驗證和補充第一章：引言第五章 結(jié)論及建議診斷性荷載試驗方法1.定義：第一章：引Contents目 錄第一章 引言第二章 荷載橫向分布系數(shù)概述第三章 診斷性荷載試驗方法第五章 結(jié)論及建議第四章 工程應用Contents目 錄第一章 引言第二章 荷載橫向分布系數(shù)概第二章：荷載橫向分布系數(shù)概述公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程（送審稿）中規(guī)定，同一截面上，各主梁的測點撓度占該截面上所有主梁撓度總和的比例，即荷載橫向分布系數(shù)。 荷載橫向分布系數(shù)按下式進行計算。式中：mi試驗荷載作用下，某一量測截面第i片主梁的荷載橫向分布系數(shù)； fi試

5、驗荷載作用下，某一量測截面第i片主梁的撓度； n每跨主梁的根數(shù)。定義第二章：荷載橫向分布系數(shù)概述公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程第二章：荷載橫向分布系數(shù)概述對于裝配式梁橋來說，橫向連接構件損傷、梁體開裂、老化以及橋梁加固和維修等均會改變其梁體剛度、強度和橫向聯(lián)系的強弱，在這種情況下，荷載橫向分布系數(shù)將會有最直接的體現(xiàn)和反映，可作為評定裝配式梁橋橫向性能的重要依據(jù)。應用第二章：荷載橫向分布系數(shù)概述對于裝配式梁橋來說，橫向連接構件Contents目 錄 第一章、引言第二章、荷載橫向分布系數(shù)概述第三章、診斷性荷載試驗方法第五章、結(jié)論及建議第四章、工程應用Contents目 錄 第一章、引言第二章、荷載橫

6、向分布系數(shù)第三章：診斷性荷載試驗方法不嚴格限制加載荷載必須接近設計荷載，而是采用少量荷載。有針對性地在橋梁結(jié)構的局部區(qū)域進行布置，使得指定部位或構件的某項技術指標能夠在這種加載方式下更為凸顯的方法。如采用在單根主梁上獨立進行集中加載的方式以分析不同主梁間的剛度差異、鑒定某根主梁的損傷或老化程度等。第三章：診斷性荷載試驗方法不嚴格限制加載荷載必須接近設計荷載第三章：診斷性荷載試驗方法常規(guī)荷載試驗與診斷性荷載試驗對比圖第三章：診斷性荷載試驗方法常規(guī)荷載試驗與診斷性荷載試驗對比圖Contents目 錄 第一章 引言第二章 荷載橫向分布系數(shù)概述第三章 診斷性荷載試驗方法第五章 結(jié)論第四章 工程應用Co

7、ntents目 錄 第一章 引言第二章 荷載橫向分布第四章：工程應用內(nèi)蒙古某橋：上部結(jié)構為先簡支后連續(xù)小箱梁，跨徑組合為6 *20米（小箱梁為20米標準跨徑），橫向由8片小箱梁通過濕接縫橫向連接。橋梁下部結(jié)構采用排架橋臺及排架樁墩，樁基采用鉆孔灌注樁。主要技術指標：（1）荷載標準：公路級；（2）人群荷載：3.0kPa；橋梁概況圖1：橋梁上部結(jié)構橫向截面示意（單位：m）第四章：工程應用內(nèi)蒙古某橋：上部結(jié)構為先簡支后連續(xù)小箱梁，跨第四章：工程應用4.1常規(guī)荷載試驗荷載工況及布置常規(guī)荷載試驗在邊跨跨中和次邊跨跨中2個控制斷面上，橋梁橫向分別按對稱和偏心2種方式進行加載，合計4個工況，加載效率為1.0

8、11.03，工況編號為工況14。常規(guī)荷載試驗加載示意如圖2所示。為全面評價該橋的承載能力和工作狀況，試驗分為常規(guī)荷載試驗和診斷性荷載試驗2種。第四章：工程應用4.1常規(guī)荷載試驗荷載工況及布置常規(guī)荷載試驗第四章：工程應用圖2：常規(guī)荷載試驗車輛加載示意第四章：工程應用圖2：常規(guī)荷載試驗車輛加載示意第四章：工程應用4.2診斷性荷載試驗工況及布置診斷性荷載試驗使用2輛加載車，以控制斷面為縱向?qū)ΨQ軸，沿橋向橫向分別在邊跨跨中和次邊跨跨中2個控制斷面上，以編號為B02、B03、B04、B05、B06、B07的單根主梁為中心進行分次獨立加載，合計12個工況，加載效率為0.380.43，工況編號為工況516。

9、診斷性荷載試驗車輛加載示意如圖3所示。第四章：工程應用4.2診斷性荷載試驗工況及布置診斷性荷載試驗第四章：工程應用圖3：診斷性荷載試驗車輛加載示意第四章：工程應用圖3：診斷性荷載試驗車輛加載示意第四章：工程應用 常規(guī)加載方式 診斷性加載方式第四章：工程應用 常規(guī)加載方式 診斷性加載方式第四章：工程應用4.3試驗結(jié)果分析常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析表 1 常規(guī)荷載各工況作用下各片梁荷載橫向分布系數(shù)第四章：工程應用4.3試驗結(jié)果分析常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析表第四章：工程應用邊跨跨中次邊跨跨中圖 4 常規(guī)荷載作用下邊跨、次邊跨跨中加載各工況荷載橫向分布實測值與理論值對比常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：工

10、程應用邊跨跨中次邊跨跨中圖 4 常規(guī)荷載作用下邊常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：工程應用由表1、圖4可知，以常規(guī)荷載試驗方式加載所得的各片主梁荷載橫向分布系數(shù)，理論值與實測值均比較接近。其中邊跨最大差值出現(xiàn)在偏心加載時的B07號梁，實測值比計算值大4.5%，次邊跨最大誤差出現(xiàn)在偏心加載時的B02號梁，實測值比計算值小10.1%。很明顯，基于上述加載方式，很難判斷出各片主梁之間的質(zhì)量差異或橫向聯(lián)系的強弱差別。常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：工程應用由表1、圖4可知，以第四章：工程應用診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析工況橫向分布系數(shù)梁號B1B2B3B4B5B6B7B8工況5(邊跨B02梁加載)實測橫向分

11、布系數(shù)0.2360.3860.2600.0940.0150.0040.0020.002計算橫向分布系數(shù)0.2340.4380.2460.0600.0140.0030.0020.002誤差0.8%-12.0%5.9%57.5%11.4%2.9%2.9%2.9%工況6(邊跨B03梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0630.2040.3980.2200.0990.0110.0020.002計算橫向分布系數(shù)0.0750.2180.4300.2090.0510.0120.0020.002誤差-15.9%-6.2%-7.4%5.1%94.9%-12.4%-5.2%-5.2%工況7(邊跨B04梁加載)實測橫向分布

12、系數(shù)0.0110.0550.2500.4030.2070.0560.0130.004計算橫向分布系數(shù)0.0160.0530.2120.4390.2130.0520.0120.002誤差-29.1%4.5%17.8%-8.4%-2.8%8.7%7.7%72.9%工況8(邊跨B05梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0030.0130.0480.2130.4390.2250.0480.011計算橫向分布系數(shù)0.0040.0120.0510.2130.4390.2120.0560.012誤差-24.8%4.5%-6.1%-0.2%0.0%6.2%-14.2%-9.8%第四章：工程應用診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分

13、析工況橫向分布系數(shù)梁第四章：工程應用工況橫向分布系數(shù)梁號B1B2B3B4B5B6B7B8工況9(邊跨B06梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0010.0030.0130.0560.2560.4020.2160.053計算橫向分布系數(shù)0.0010.0020.0120.0510.2110.4350.2310.056誤差20.5%20.5%8.4%9.0%20.9%-7.5%-6.4%-5.7%工況10(邊跨B07梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0030.0040.0050.0120.0900.2920.3920.202計算橫向分布系數(shù)0.0020.0040.0040.0140.0630.2600.4510.

14、202誤差9.1%9.1%45.5%-18.2%43.7%12.2%-13.1%0.1%工況11(次邊跨B02梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.2010.4250.2500.0980.0140.0080.0020.003計算橫向分布系數(shù)0.1930.4580.2490.0700.0200.0060.0020.003誤差4.2%-7.3%0.4%40.1%-28.5%29.2%3.3%3.3%工況12(次邊跨B03梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0600.2340.4610.1560.0520.0280.0070.002計算橫向分布系數(shù)0.0670.2150.4310.2040.0580.0170.006

15、0.002誤差-10.2%8.9%6.9%-23.6%-9.4%64.3%12.9%12.9%第四章：工程應用工況橫向分布系數(shù)梁號B1B2B3B4B5B6第四章：工程應用工況橫向分布系數(shù)梁號B1B2B3B4B5B6B7B8工況13(次邊跨B04梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0180.0580.2120.4190.2190.0540.0150.005計算橫向分布系數(shù)0.0200.0610.2040.4280.2040.0580.0180.006誤差-8.7%-5.6%3.9%-2.1%7.1%-6.3%-19.1%-19.1%工況14(次邊跨B05梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0030.0130.0

16、420.2190.4710.1960.0390.017計算橫向分布系數(shù)0.0060.0180.0580.2050.4290.2050.0610.018誤差-48.7%-31.7%-27.2%7.1%9.8%-4.4%-35.9%-6.0%工況15(次邊跨B06梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0030.0050.0130.0490.2320.4170.2150.065計算橫向分布系數(shù)0.0030.0060.0170.0580.2040.4310.2160.065誤差10.2%-17.4%-19.9%-15.8%13.9%-3.2%-0.7%-0.1%工況16(次邊跨B07梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.

17、0030.0060.0050.0180.0520.2570.4610.197計算橫向分布系數(shù)0.0030.0020.0060.0200.0700.2510.4590.190誤差0.0%200.0%-16.7%-10.0%-25.7%2.4%0.4%3.68%表 2 診斷性荷載試驗各工況作用下各片梁荷載橫向分布系數(shù)第四章：工程應用工況橫向分布系數(shù)梁號B1B2B3B4B5B6第四章：工程應用 圖5. 1診斷性荷載試驗各工況荷載橫向分布系數(shù)實測值與理論值對比（邊跨）診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：工程應用 圖5. 1診斷性荷載試驗各工況荷載橫向分布第四章：工程應用診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析 圖5.

18、 2診斷性荷載試驗各工況荷載橫向分布系數(shù)實測值與理論值對比（次邊跨）第四章：工程應用診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析 圖5. 2診斷性第四章：工程應用圖6 診斷性荷載試驗各工況下各片梁最大撓度理論值與實測值對比診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：工程應用圖6 診斷性荷載試驗各工況下各片梁最大撓度理第四章：工程應用 1.由表2、圖5.1、圖5.2可知，單梁逐片加載所得的各片主梁荷載橫向分布系數(shù)理論值和實測值出現(xiàn)了很明顯的差異，最大差異達94.9%。由于兩種加載方式的撓度計算值取自同一個計算模型，可以判定，常規(guī)試驗所測橫向分布系數(shù)和診斷性荷載試驗所測橫向分布系數(shù)之間所呈現(xiàn)出來的差別，是由實測值所引起的。

19、2.由圖6可知，在同樣的加載方式下，邊跨B3號梁的校驗系數(shù)明顯高于其它梁。由此可以初步判定，這片梁在結(jié)構相對較為薄弱。在此基礎上，從圖5.1中數(shù)據(jù)進一步分析可以看出，當車輛加載在邊跨的B03號梁上時，與其相鄰的B02和B04號梁的橫向分布系數(shù)均較大，而當車輛加載在B02或B04號梁上時，處于荷載中心的B02或B04號梁橫向分布系數(shù)卻并不凸顯，而與其相鄰的B03號梁橫向分布系數(shù)仍較大。由此可以判斷，B03號梁與其相鄰的梁之間的橫向聯(lián)系較好，但該片梁本身的剛度較差。同理，通過對次邊跨診斷性荷載試驗的數(shù)據(jù)分析，可以看出次邊跨的B05號梁存在與邊跨的B03號梁相同的問題。 診斷性荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第

20、四章：工程應用 1.由表2、圖5.1、圖5.Contents目 錄第二章 荷載橫向分布系數(shù)概述第三章 診斷性荷載試驗方法第五章 結(jié)論及建議第四章 工程應用第一章 引言Contents目 錄第二章 荷載橫向分布系數(shù)概述第三章 第五章：結(jié)論及建議 常規(guī)荷載試驗難以判別不同主梁之間的質(zhì)量差異以及梁間橫向聯(lián)系強弱的差異。 診斷性荷載試驗方法在測試橋梁橫向性能方面具有較強的針對性，測試數(shù)據(jù)能明顯反映出各片主梁之間橫向聯(lián)系的強弱，還能進一步分析出主梁之間的剛度差異，找出結(jié)構上的薄弱環(huán)節(jié)。 對于已經(jīng)出現(xiàn)老化或病害的舊橋來講，在加固前根據(jù)外觀檢查和實體檢測的情況，診斷性荷載試驗方法可設計出有針對性的加載方式，

21、可能比常規(guī)的荷載試驗更具意義，能實現(xiàn)常規(guī)試驗方式難以實現(xiàn)的目標。結(jié)論建議第五章：結(jié)論及建議 結(jié)論建議第三章：診斷性荷載試驗方法不嚴格限制加載荷載必須接近設計荷載，而是采用少量荷載。有針對性地在橋梁結(jié)構的局部區(qū)域進行布置，使得指定部位或構件的某項技術指標能夠在這種加載方式下更為凸顯的方法。如采用在單根主梁上獨立進行集中加載的方式以分析不同主梁間的剛度差異、鑒定某根主梁的損傷或老化程度等。第三章：診斷性荷載試驗方法不嚴格限制加載荷載必須接近設計荷載第三章：診斷性荷載試驗方法常規(guī)荷載試驗與診斷性荷載試驗對比圖第三章：診斷性荷載試驗方法常規(guī)荷載試驗與診斷性荷載試驗對比圖常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：

22、工程應用由表1、圖4可知，以常規(guī)荷載試驗方式加載所得的各片主梁荷載橫向分布系數(shù)，理論值與實測值均比較接近。其中邊跨最大差值出現(xiàn)在偏心加載時的B07號梁，實測值比計算值大4.5%，次邊跨最大誤差出現(xiàn)在偏心加載時的B02號梁，實測值比計算值小10.1%。很明顯，基于上述加載方式，很難判斷出各片主梁之間的質(zhì)量差異或橫向聯(lián)系的強弱差別。常規(guī)荷載試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析第四章：工程應用由表1、圖4可知，以第四章：工程應用工況橫向分布系數(shù)梁號B1B2B3B4B5B6B7B8工況13(次邊跨B04梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0180.0580.2120.4190.2190.0540.0150.005計算橫向分布系數(shù)0.0200.0610.2040.4280.2040.0580.0180.006誤差-8.7%-5.6%3.9%-2.1%7.1%-6.3%-19.1%-19.1%工況14(次邊跨B05梁加載)實測橫向分布系數(shù)0.0030.0130.0420.2190.4710.1960.0390.017計算橫向分布系數(shù)0.0060.0180.0580.2050.4290.2050.