第五章 荷載試驗

5-1目的 檢驗設計與施工質量、判斷實際承載力、驗證理論和方法;內容：明確目的、試驗準備、方案設計、測點布置、加載、安全、分析評定、報告編寫。

準備：多孔橋選代表孔(受力不利、質量差、便于試驗)

5-2方案與實施

1、載荷確定：a、簡支梁：跨中正彎、l/4正彎、支點剪力、橋墩豎力;

B、連續梁：主跨中正彎、主跨支點負彎、主墩豎力、主跨支點剪力、邊跨正彎;

C、懸臂梁(T形)：主跨負彎，錨孔跨中正彎、支點剪力、掛孔跨中正彎;

D、無鉸拱橋：跨中正彎，拱腳負彎、拱腳推力、正負撓度絕對值之和

E、剛架橋：跨中截面彎矩，柱腿截面應力、節點截面應力

F、懸索橋：主梁控制截面最大彎矩應力、主梁扭轉變形、主梁控制截面撓度(位移)、塔頂水平變位、塔柱底截面應力、鋼索拉力

G、斜拉橋：主梁跨中正彎、主梁負彎、主塔頂水平位移、斜索索力、主梁撓度。

控制載荷有(汽車和人、掛車履帶車、重型車輛)分別計算以上載荷對結構控制截面產生的內力(變形)最不利值，取最不利者為控制載荷。

靜載效率0.8～1.05，調查好、設備限制時取小指，高于0.95，選溫度應力不利季節試驗

動載效率：1，取決于車型車重和間距。

分級控制：安最大控制截面內力分4~5 級;重車分3級，調查不充分多分級，加載時注意其它截面內力。方法，增加數量，先輕后重、車位于不同影響部位，分次裝貨。時間：減少溫度變化影響(22.00～6.00)。加載設備：車輛或重物;稱量：稱重、體積、綜合。

二、測點布置 (控制結構最大應力(變)和位移(撓度))：A簡支梁：跨中撓度、支點沉降，跨中截面應變;B、連續梁：跨中撓度、支點沉降，跨中和支點截面應變;C、懸臂梁：懸臂端部撓度、支點沉降、支點截面應變;D、拱橋：跨中l/4撓度、拱頂、l/4和拱腳截面應變。

其它測點控制斷面的應力增大系數。

溫度測點在接近觀測點部位。

第三節 儀器設備(測結構的反力應變位移傾角裂縫等物理量)

應變就是結構上某段纖維的相對變化。受力后曲率變化的構件，不能用位移計。

常用溫度補償塊和結構同一材料并放在一起，同時讀取溫度應變。

電阻片的溫度補償：除受外力變形外還受溫度影響引起示值變動。(電阻絲阻值隨溫度變化、材料與電阻絲線膨脹系數不同)。消除溫度效應用惠絲登電橋橋路特性進行(即溫度補償)。補償片與工作片(同批產品(同規格)、同貼片材料、同處理工藝、同樣導線、同樣位置，1補5~10)溫度梯度大時有誤差。

鋼弦式傳感器：原理(弦線固有頻率與拉力有函數關系)。壓力計測基礎動靜載，荷載傳感器測測錨桿反力、支撐反力，位移計測位移和沉降。

第四節靜載試驗

一觀測與記錄、先進行溫度觀測。各部位同時記錄、重點是第一次加載量測值變化;裂縫觀測的內容為結構受拉力較大部位和舊橋原有較長寬裂縫。

加載實施：程序加卸0 加卸0，下一級加卸0加卸0

穩定 m=(2min前后讀數差/加載前后讀數差<1%

加載過程對結構控制點位移、結構整體、薄弱部位破損進行監控。

終止：控制點應力值超過控制應力值;位移(撓度)超過允許范圍，裂縫急劇擴展;實測值與計算值相差過多。其它破壞。

第五節數據分析與判定

1、修正、測值修正、 溫度修正(建立溫度和測值變化關系)、沉降修正

2、計算：校驗系數=實測值/理論值<1，小說明安全儲備大，過大原因：材料強度低、連接差、剛度低;過小：材料強度彈性模量高、分擔主梁受力、上部結構分力、計算理論和公式片安全。

實測與理論關系曲線接近直線，結構彈性良好。相對殘余變形越小接近彈性。

檢驗系數取控制截面內力最不利荷載時最大撓度進行計算。

裂縫：預應力梁不許出現豎向，軸向<0.2mm

報告內容：概況、目的、方案設計、日期及過程、精度、成果分析、記錄、綜合結論、經驗教訓、圖表照片。

第六節 動載試驗 動力特性三參數：頻率、振型、阻尼比

三類問題：測定載荷動力特性(數值方向頻率)結構動力特性(自振頻率、阻尼、振型);橋梁在動載荷下相應(動位移、動應力)

激振方法：自振(突加、突卸)、共振(強迫振動)、脈動。

固有頻率測定、結構阻尼(對數衰減率、 阻尼比 )、動力響應。

評價：動力特性反應了結構的整體剛度、橋面平整度、耗散外部振動能量的能力。過大影響安全和舒適。實測頻率>理論值剛度大，小則不正常，可能開裂;動力沖擊系數大橋行車性能差、不平整;阻尼比大，振動衰減快，過大可能橋開裂或支座不正常。

（責任編輯：gx）

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