靜載試驗(yàn)講課

靜載試驗(yàn)講課稿丁大有2010年9月18日試驗(yàn)依據(jù)《TB-T2092-2003預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡(jiǎn)支梁靜載彎曲試驗(yàn)方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》靜載試驗(yàn)的計(jì)算采用了等效加載方法，即十點(diǎn)加載模擬了跨中的彎矩（也就是模擬了跨中的最大應(yīng)力情況）杭長(zhǎng)高鐵無碴軌道32m雙線簡(jiǎn)支梁靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)表序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位圖號(hào)通橋(2008)2322-Ⅱ1跨度Lm31.52梁別直線無聲屏障3梁體自重力矩MzKN?m31836.294無碴軌道設(shè)備產(chǎn)生的力矩（含防水層和保護(hù)層)MdKN?m17364.385活載力矩(含動(dòng)力系數(shù))MhKN?m24164.756動(dòng)力系數(shù)1+μ1.1277梁跨中截面換算面積Aom29.211068梁下緣換算截面抵抗矩Wom35.6658559預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積Aym20.03440010預(yù)應(yīng)力合力中心到換算截面重心軸的距離eom1.647711收縮、徐變預(yù)應(yīng)力損失值ΣL6LMpa84.3912鋼筋松弛應(yīng)力損失值ΣL5LMpa14.7813撓跨比f/L1/526914抗裂安全系數(shù)Kf1.4315跨中截面綜合剪力滯系數(shù)Kq中鐵咨詢提供16跨中截面集中力剪力滯系數(shù)Kp中鐵咨詢提供17靜載試驗(yàn)等效荷載加載修撓度正系數(shù)Ψ中鐵咨詢提供①在試驗(yàn)前必須取得中鐵咨詢橋梁工程設(shè)計(jì)研究院必須提供的靜載試驗(yàn)參數(shù)表跨中截面綜合剪力滯系數(shù)、跨中截面集中力剪力滯系數(shù)。②梁體自重、二期恒載、活載和防水層計(jì)算時(shí)乘以Kq/Kp系數(shù)；未完成的預(yù)應(yīng)力損失的補(bǔ)償彎矩△Ms乘以1/Kp系數(shù)；加載設(shè)備不考慮系數(shù)（Kq為綜合剪力滯修正系數(shù)，Kp為集中剪力滯修正系數(shù)）。③簡(jiǎn)支梁靜載試驗(yàn)在終張拉30d后進(jìn)行，不足30d時(shí)應(yīng)由設(shè)計(jì)方檢算確定。靜載試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作1、千斤頂標(biāo)定分級(jí)標(biāo)定，級(jí)差應(yīng)不大于加載最大值的10%，加載速度應(yīng)不大于3KN/s，標(biāo)定荷載宜不小于加載最大值的1.1倍，且持荷10min。千斤頂與壓力表需配套標(biāo)定，應(yīng)采用千斤頂頂壓傳感器的標(biāo)定方式，其活塞的外露量應(yīng)約等于試驗(yàn)最大荷載時(shí)的外露量；各級(jí)荷載下應(yīng)以壓力表的表盤整讀數(shù)對(duì)應(yīng)傳感器的讀數(shù)。校驗(yàn)系數(shù)K≯1.05；K=油缸面積×油表讀數(shù)/加載力配套標(biāo)定數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行線性回歸，線性回歸相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于r=0.9999以上，并根據(jù)加載等級(jí)計(jì)算各級(jí)荷載下的表示值。以上可以采用EXCEL表格自動(dòng)計(jì)算。2、材料及器材△準(zhǔn)備：自平衡式箱梁靜載試驗(yàn)臺(tái)（包括桁架、上橫梁、下橫梁、千斤頂橫梁、精軋螺紋鋼筋）、場(chǎng)地硬化，電源、棚子、標(biāo)語(yǔ)，警戒線，小旗子，電喇叭，帶扶手的梯子；△測(cè)量距度用50m鋼卷尺，其最小分度值應(yīng)不大于1mm?！鲝椈墒嚼y(cè)力計(jì)為200N。△支座：4個(gè)：GD、HX、ZX、DX△千斤頂：200噸，11臺(tái)△油泵：11臺(tái)，注意高壓油管長(zhǎng)度的配置要滿足梁頂?shù)降孛妗！餍?zhǔn)的油表：11塊，精度0.25級(jí)（防震性），最小刻度值應(yīng)不大于0.2MPa，表盤量程應(yīng)在工作最大油壓的1.25-2.0倍之間。副表1.0級(jí)。△百分表：精度應(yīng)不低于1.0級(jí)，百分表的最小分度值不大于0.05mm。直徑3~5公分，百分表（0-30mm磁性表座；秒表2塊，10倍普通放大鏡2個(gè)，d=150mm量測(cè)裂縫寬度：20倍刻度放大鏡1個(gè)（要標(biāo)定），最小分度值不大于0.02mm,電子裂縫觀察儀（靜載試驗(yàn)觀測(cè)裂縫寬度值及加載變寬、卸載閉合的變化）；扭矩扳手（安裝靜載試驗(yàn)臺(tái)豎拉桿，保證拉力基本一致）4個(gè)門式支架和2個(gè)跨中表架，梁底用502、玻璃片。紅藍(lán)鉛筆，原始裂縫用藍(lán)色筆，之前千萬不能修補(bǔ)。500*500*20鋼板，墊砂子找平。3、人員：35人指揮：1人百分表司表：6人。油泵司機(jī)：10個(gè)（張拉隊(duì)人員）試驗(yàn)過程中對(duì)油表實(shí)際讀數(shù)監(jiān)控復(fù)核：10人百分表讀數(shù)匯總：2人對(duì)撓度進(jìn)行計(jì)算：1人監(jiān)控梁頂加力千斤頂：1人反力架線性變化情況進(jìn)行監(jiān)控：采用水準(zhǔn)儀2人梁體裂紋觀察：2人靜載試驗(yàn)用油壓表控制加載噸位；用百分表測(cè)量撓度；用放大鏡發(fā)現(xiàn)裂紋及測(cè)量其寬度。一般用時(shí)2小時(shí)10分鐘。1、加載圖2、安裝①梁兩端支座安裝高差不應(yīng)大于10mm，同一支座兩側(cè)高差不應(yīng)大于2mm，箱梁四支點(diǎn)不平整度不大于2mm。支座安裝后的實(shí)測(cè)跨度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。②支座應(yīng)設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)座中心線上，且跨距須與待試梁相符。在支座上標(biāo)劃出中心線，以便與梁中心線對(duì)正。試驗(yàn)梁移入臺(tái)座對(duì)中后，在梁頂面上標(biāo)出梁體腹板、跨中及支座中心線，由跨中沿腹板中心線（距箱梁縱向中心線3.116m）標(biāo)出跨中、4m、8m共10個(gè)點(diǎn)作為梁體的加載中心點(diǎn)（彈出千斤頂安裝的十字線），在每一加載點(diǎn)鋪設(shè)砂墊層（找平）及鋼墊板，鋼墊板用水平尺找平后移入千斤頂。千斤頂中心與梁體加載中心縱橫向位置偏差均應(yīng)不大于③在兩腹板外側(cè)跨中、4m、8m點(diǎn)處粘貼A4紙做好標(biāo)志，并做好編號(hào)。④各千斤頂中心與加力架橫梁中心線縱橫向偏差均應(yīng)不大于10mm，加載千斤頂與橫梁之間的不應(yīng)有空隙。⑤為避免梁體偏載，靜載反力架縱橫軸線與試驗(yàn)梁縱橫軸線偏差不得大于10mm。⑥安裝測(cè)量撓度的支架：在梁體跨中及支座中心兩側(cè)分別安裝磁吸座百分表進(jìn)行撓度測(cè)量。百分表吸座固定支架采用型鋼制作，固定支架應(yīng)牢固、穩(wěn)定，且不受加載時(shí)靜載試驗(yàn)臺(tái)座變形的影響。⑦試驗(yàn)梁初始裂紋檢查、標(biāo)識(shí)：加載前梁場(chǎng)安質(zhì)部人員采用10倍放大鏡對(duì)梁體跨中兩側(cè)1/2跨度范圍內(nèi)的下緣和梁底面進(jìn)行外觀檢查；并對(duì)初始裂縫（表面收縮裂縫和表面損傷裂縫）及局部缺陷用藍(lán)色鉛筆詳細(xì)描出。⑧試驗(yàn)梁靜載試驗(yàn)前仔細(xì)核查原始資料。3、加載程序①第一加載循環(huán)：初始狀態(tài)→基數(shù)級(jí)（靜停3min)→0.7（靜停3min)→0.8（靜停3min)→靜活載級(jí)（靜停3min)→1.0（靜停20min)→靜活載級(jí)（靜停1min)→0.7（靜停1min)→基數(shù)級(jí)（靜停1min)→初始狀態(tài)（靜停10min)；②第二加載循環(huán)：初始狀態(tài)→基數(shù)級(jí)（靜停3min)→0.7（靜停3min)→0.8（靜停3min)→靜活載級(jí)（靜停3min)→1.0（靜停5min)→1.05（靜停5min)→1.10（靜停5min)→1.15（靜停5min)→1.20（靜停20min)→1.10（靜停1min)→靜活載級(jí)（靜停1min)→0.7（靜停1min)→基數(shù)級(jí)（靜停1min)→初始狀態(tài)當(dāng)在第二加載循環(huán)中不能判斷是否已出現(xiàn)受力裂縫時(shí)，應(yīng)進(jìn)行受力裂縫驗(yàn)證加載。驗(yàn)證加載從第二加載循環(huán)卸載至靜活載級(jí)后開始。驗(yàn)證加載：靜活載級(jí)（靜停5min)→1.0（靜停5min)→1.05（靜停5min)→1.10（靜停5min)→1.15（靜停5min)→1.20（靜停5min)→1.10（靜停1min)→靜活載級(jí)（靜停1min)→0.7（靜停1min)→基數(shù)級(jí)（靜停1min)→初始狀態(tài)注：如果基數(shù)級(jí)大于0.6級(jí)，取消0.6級(jí)，用0.7級(jí)代替0.6級(jí)。③加載注意事項(xiàng)a各千斤頂同速、同步達(dá)到同一荷載值，加載速度不宜超過3KN/s。b每級(jí)加載后均應(yīng)仔細(xì)檢查梁體下緣和梁底有無裂縫出現(xiàn)。如出現(xiàn)裂縫或初始裂縫延伸，應(yīng)用紅鉛筆標(biāo)注，并注明荷載等級(jí)，量測(cè)裂縫寬度。c每級(jí)加載后均測(cè)量梁體跨中和各支座的位移變化，以同一截面的兩側(cè)的平均值分別作為相應(yīng)截面的豎向位移量。跨中截面的豎向位移量減去支座沉降影響量即為該級(jí)荷載下的跨中實(shí)測(cè)撓度值。d加載試驗(yàn)過程中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)控梁頂加力千斤頂情況，并及時(shí)進(jìn)行糾偏，如若發(fā)生較大偏移，應(yīng)及時(shí)通知靜載技術(shù)總負(fù)責(zé)。e加載過程中應(yīng)有專人采用水準(zhǔn)儀對(duì)反力架線性變化情況進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控主要點(diǎn)：跨中、反力架主梁接頭位置，如有異常情況應(yīng)及時(shí)通知靜載技術(shù)總負(fù)責(zé)。f對(duì)每級(jí)加載下的實(shí)測(cè)撓度值應(yīng)仔細(xì)復(fù)核，發(fā)現(xiàn)異常立即查明原因。g撓度讀數(shù)與記算精確至0.01mm。五、試驗(yàn)結(jié)果的判定若靜載試驗(yàn)樣品梁的抗裂安全系數(shù)Kf≥1.20及靜活載撓跨比ψ·f實(shí)測(cè)／L≤1.05·f設(shè)計(jì)／L均滿足檢驗(yàn)規(guī)定要求，則判定為靜載試驗(yàn)合格；若靜載試驗(yàn)樣品梁的抗裂安全系數(shù)Kf≥1.20及靜活載撓跨比ψ·f實(shí)測(cè)／L≤1.05·f設(shè)計(jì)／L其中一項(xiàng)不合格，則判定為一次靜載試驗(yàn)不合格；一次靜載試驗(yàn)不合格允許復(fù)試，再抽取2件，進(jìn)行二次靜載試驗(yàn)。若復(fù)試樣品梁的抗裂安全系數(shù)及靜活載撓跨比均合格，則仍可判為靜載試驗(yàn)合格（不合格的試驗(yàn)梁除外）；若復(fù)試樣品梁的抗裂安全系數(shù)及靜活載撓跨比有一項(xiàng)不合格，則綜合判為靜載試驗(yàn)不合格。六、常見問題1、靜載計(jì)算常見問題：①在購(gòu)置批準(zhǔn)的預(yù)制梁通用圖時(shí)未取得相應(yīng)梁種的靜載試驗(yàn)參數(shù)，給試驗(yàn)帶來困難。如有的梁場(chǎng)因未取得“無聲屏障梁的靜載試驗(yàn)參數(shù)、而居然采用有聲屏障梁的參數(shù)”。②個(gè)別梁場(chǎng)靜載試驗(yàn)荷載計(jì)算有誤。③普遍對(duì)計(jì)算參數(shù)的含義不明確。部分梁場(chǎng)不清楚剪力滯系數(shù)的取用，由于在TB/T2092-2003中沒有規(guī)定該方法，建議對(duì)于雙線箱梁靜載試驗(yàn)按照如下公式來進(jìn)行計(jì)算：梁體自重、二期恒載、活載和防水層計(jì)算時(shí)乘以Kq/Kp系數(shù)；補(bǔ)償乘以1/Kp系數(shù)；加載設(shè)備不考慮系數(shù)（Kq為綜合剪力滯修正系數(shù)，Kp為集中剪力滯修正系數(shù)）。④橋梁設(shè)計(jì)變更比較頻繁，落實(shí)周期較短，靜載計(jì)算應(yīng)注意恒載的變化。2、靜載試驗(yàn)常見問題：靜載試驗(yàn)所用壓力表為非耐震壓力表；觀察裂紋用放大鏡直徑過小，鏡面凸出曲率變化太大，