一、橋(qiáo)梁靜載試驗項目及(jí)測量(liàng)方法
橋梁靜力荷載試驗的主要觀測項目及量測方法
1、撓度:靜載試驗考慮橋梁的跨徑(jìng)、橋型,以(yǐ)及周邊環境狀況等客觀因素,對撓度的測(cè)量百分(fèn)表進行測量,測量精度為0.01mm。
2、應變:橋梁的應變采用在橋(qiáo)底板表麵粘貼應變(biàn)片,使用西安邁傑(jié)特電子科技有限(xiàn)公司的SC212靜態應變儀進行測試,應變儀量程(chéng)為±19999με,精(jīng)度為1με。
3、結構控製部位的混凝土表麵開裂(liè)情況,采用人工目視觀測,輔(fǔ)助(zhù)裂縫(féng)測寬儀及裂縫測深儀測定裂縫(féng)寬度和深度,裂縫長度和位置(zhì)采用5m鋼卷尺直接量測。
二、靜載試驗測點布置原則
1. 能準確反映橋梁結構狀況;
2. 能反映橋梁最不利狀況;
3. 符合技術規範要求。
三、實驗方法(fǎ)及(jí)技術要點
利用MIDAS/CIVIL空(kōng)間有限元軟件建立橋梁的空間計算模型,通過對模型在不同(tóng)工況下加載,從而得出大橋在等效設(shè)計荷載條件(jiàn)下的應力(lì)分布情況,通過和實測值進(jìn)行比較分析,判斷大橋在日常運營狀態下的承載(zǎi)能力是否滿足設計要求。
靜載測試(shì)根據理論計算的結果(guǒ)對梁體主要受力部位進行加載。采用試(shì)驗加載車進行等效加(jiā)載,使各主要控製截麵檢驗荷載所產生的內力達到或者接近設計荷載標準規定值,並(bìng)測試其應變和變形,評定結(jié)構(gòu)的(de)實際工作狀(zhuàng)況和承載能力。
四、試驗載荷確認
就某一加載試驗項(xiàng)目而言,試驗荷載按(àn)下式所確定的原則等效換算而得:
式中:ηq — 靜力試驗荷載效率;
Sstate — 試驗(yàn)荷載(zǎi)作用下控製截麵內力計算值;
S — 控製荷載作(zuò)用下控製截麵最不利內力計算值(不計(jì)衝擊);
(1+μ) — 按規範取用的衝擊係數。
試驗荷載與加載(zǎi)得(dé)到的(de)各個截麵內力值與設計值相比為荷(hé)載試驗效率係(xì)數。本次靜力荷載試驗荷載效率具體見下表2所列。
表2:靜力荷載試驗試驗效率表
加載 工況 | 加 載 項 目 | 設計 計算值 | 試驗 計算值 | 試驗 效率 | 加載車(chē) 數量 |
1 | 跨中截(jié)麵最不利正彎矩偏(piān)心加載(kN*m) | 1143.53 | 1022.4 | 0.894 | 2 |
2 | 跨中截麵最不利正彎矩對稱(chēng)加載(kN*m) | 1143.53 | 1022.4 | 0.894 | 2 |
五、試(shì)驗車輛參數
本次靜載試驗共采用重量為320 kN的試驗加載車2輛。各試驗車輛主要參數見(jiàn)表:3,加載車參數如圖2所示。
表3 試驗車輛(liàng)軸載參數表
加(jiā)載車 編號 | 前軸(zhóu)重 (kN) | 後軸總重 (kN) | 前軸距 (m) | 後軸距 (m) | 輪距 (m) |
1 | 64 | 256 | 3.5 | 1.35 | 1.8 |
2 | 64 | 256 | 3.5 | 1.35 | 1.8 |
圖2 加載車(chē)列參數簡圖(單位:m)
六、加載方式與分級加載
為了獲取結構試(shì)驗荷載與變位的相關曲線(xiàn),防止結構加載意外損傷,就某一加載試驗項目,其(qí)靜力試驗荷載應(yīng)分級(jí)加載,分級卸零(líng)。靜力試驗(yàn)荷載的(de)加載(zǎi)分級主要依(yī)據加載車(chē)在(zài)某一加載試驗項目對應的控製截麵內力和變位影響麵內縱橫向位置的不(bú)同以及加載(zǎi)車(chē)數量的多少分級。
七、加載位(wèi)置與加載工況確定
1. 加載位置與加載工況主要依據以下原則確定:
(1)盡可能用最少的加載(zǎi)車輛達到最大的試驗荷載效率;
(2)為了縮(suō)短(duǎn)現場試驗時間,盡可能簡化加載工況,在滿(mǎn)足試驗荷載效率以及能(néng)夠達到試驗目(mù)的前提下對(duì)加載工況進行合並,以盡量(liàng)減少加載位置;
(3)每一加載工況依據某一實驗項目為主,兼顧其他檢驗項目。
2. 加載位置
靜力試驗經(jīng)過優化合並後,確定的加載工況為2個,每個工況加載位置、主要試驗項目及其加載車輛的縱(zòng)橫向排列。
3. 加載流程
在進行正式加載試驗前,首先(xiān)采用一(yī)輛加載車在跨(kuà)中進行預加載試驗,預加載持荷時間為20分鍾。預加載的目的(de)是使結構進入正常工作狀態,並消除結構非彈性變形。預(yù)加載卸至(zhì)零(líng)荷(hé)載,並在結構得到充分的零荷載恢複後,方可進入正式加載試驗。
正式加載試驗分別按加載工況序號(hào)逐一進行,完成一個序號的加載工況(kuàng)後,應使結(jié)構得到(dào)充分的零荷(hé)恢複,方可進入下一序號的加載工況。結構零荷充分恢複的標誌是,同一級荷載內,當結構在最後五(wǔ)分鍾內的變位(wèi)增量,小(xiǎo)於前一個五分鍾增量的5%或小於所用測量儀器的最小分(fèn)辨率值(zhí)時,即認為結構變位達到相對穩定。如果結構控製截麵的變位、應力(或應變)在未(wèi)加(jiā)到最大試驗荷載前,提前達到或超過設計計算值,應立(lì)即(jí)終止加載。