桥梁静载试验及数据分析
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第1篇一、实验目的本次实验旨在通过现场检测和室内分析,对某座桥梁的结构健康状况进行评估,了解其承载能力和安全性。
实验内容包括外观检查、无损检测、静载试验和动载试验,以全面掌握桥梁的力学性能和使用状况。
二、实验对象及环境实验对象:某市某桥梁,全长120米,宽20米,单跨结构,主梁为预应力混凝土箱梁。
实验环境:晴朗,风力适中,温度15-25摄氏度。
三、实验方法1. 外观检查- 对桥梁整体外观进行检查,包括桥面、桥墩、桥台、伸缩缝等部位。
- 观察并记录裂缝、剥落、变形、腐蚀等病害。
2. 无损检测- 使用超声波检测技术对桥梁混凝土构件进行无损检测,评估其内部质量。
- 使用红外热像仪检测桥梁结构温度场,分析其热应力分布。
3. 静载试验- 在桥梁指定位置进行静载试验,加载重量根据桥梁设计荷载确定。
- 测量并记录桥梁在加载过程中的变形、内力、位移等参数。
4. 动载试验- 使用激振器对桥梁进行动载试验,测量其自振频率、阻尼比等动态参数。
- 分析桥梁的动力特性,评估其抗振能力。
四、实验结果与分析1. 外观检查- 桥面、桥墩、桥台等部位存在少量裂缝,但未发现严重病害。
- 伸缩缝工作正常,无异常现象。
2. 无损检测- 超声波检测结果显示,桥梁混凝土构件内部质量良好,无较大缺陷。
- 红外热像仪检测结果显示,桥梁结构温度场分布均匀,热应力较小。
3. 静载试验- 静载试验过程中,桥梁变形和内力均在设计允许范围内。
- 桥梁整体结构稳定,无异常现象。
4. 动载试验- 动载试验结果显示,桥梁自振频率和阻尼比均在设计允许范围内。
- 桥梁抗振能力良好,可满足正常使用需求。
五、结论根据本次实验结果,该桥梁结构健康状况良好,承载能力和安全性满足设计要求。
但仍需注意以下几点:1. 定期对桥梁进行外观检查,及时发现并处理裂缝、剥落等病害。
2. 加强桥梁养护工作,确保桥梁结构长期稳定。
3. 关注桥梁动力特性,防止桥梁发生共振现象。
六、实验总结本次桥梁结构检测实验采用多种检测方法,全面评估了桥梁的结构健康状况。
桥梁荷载试验引言:桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分,承载着车辆、行人和货物的重要运输通道。
为了确保桥梁的安全性能,在设计和建设过程中必须进行荷载试验。
桥梁荷载试验是一种全面评估桥梁结构承载能力和安全性的手段,通过模拟实际使用条件下的荷载情况,检验桥梁的设计和施工是否符合规范要求,验证其可靠性和稳定性。
一、荷载试验概述桥梁荷载试验是桥梁工程施工和验收的重要环节之一。
试验分为静载试验和动载试验两种类型。
静载试验是在桥梁加载荷前后进行的测量和分析,以评估桥梁的变形和应力情况。
试验中,利用伸缩或液压装置施加静态荷载,测量荷载施加前后的位移、应变和应力数据,以评估结构的强度和刚度。
静载试验可以检查桥梁的整体性能,并验证设计计算的准确性。
动载试验是通过模拟实际运营条件下的动态荷载作用,以评估桥梁在交通运输过程中的疲劳强度和振动响应。
试验中,使用振动台车或行驶车辆对桥梁进行荷载施加,监测并记录动态荷载引起的位移、振动频率和应力响应等数据。
动载试验可以检验桥梁在运行时的稳定性和振动特性,并为桥梁设计提供参考。
二、荷载试验的目的和意义桥梁荷载试验的目的是为了确认桥梁结构的可行性、合理性和安全性。
通过试验收集的数据,可以评估桥梁的结构响应和承载能力。
试验结果提供了针对就地荷载的实际反应,为设计和施工提供依据,并确保桥梁的稳定性和安全性。
荷载试验在桥梁工程中具有重要的意义。
首先,试验结果可用于验证和改善设计参数,提高桥梁结构的安全性和经济性。
其次,试验能够识别结构中的潜在缺陷和异常响应,预防桥梁事故和故障发生。
此外,试验还为桥梁的日常养护和维修提供了重要依据,为延长桥梁寿命和提高运行效率提供参考。
三、桥梁荷载试验的执行步骤桥梁荷载试验的执行通常包括以下步骤:1. 试验准备阶段:确定试验方案,编制试验计划,并与相关人员和机构进行沟通和协商。
准备试验设备和仪器,以确保试验的准确性和可行性。
2. 试验前准备:检查桥梁结构的完整性和稳定性,确保试验的安全性和有效性。
跨河人行天桥静载试验分析(一)摘要:通过荷载试验检测桥梁整体受力性能和承载力是否达到设计文件和规范要求,评定桥梁运营状况,为实施桥梁管制、日常监测及维修加固提供基础资料。
关键词:桥梁荷载检测分析1桥梁静载试验简叙桥梁静载试验主要测试桥梁控制截面的应变、挠度和裂缝开展情况。
将静力计算结果与荷载试验结果进行对比,并结合原施工控制时所获得的成桥状态恒载应力以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符,可判定结构的施工质量、运营安全度,并评估桥梁结构的承载能力。
1.1应变观测。
首先由计算确定桥梁的控制截面,然后在主梁控制截面处粘贴振弦式应变计或电阻应变片测量其应变。
由于混凝土材料自身的离散性及裂缝的影响,混凝土桥梁的应变测试结果可能不太理想。
通过实测的应变值和理论建模分析计算值的对比,可得到桥梁结构的强度校验系数,该系数反映了桥梁结构实际强度与设计预计值的偏差程度。
1.2挠度观测。
用百分表、精密水准仪或全站仪观测桥梁结构在荷载作用下的变形情况。
通过实测变形和理论建模分析的对比,可得到桥梁的结构刚度校验系数,它反映了桥梁结构实际刚度与设计预计值的偏差程度。
1.3裂缝观测。
加载试验中裂缝观测重点应放在结构承受拉力较大部位及原有裂缝较长、较宽的部位。
2工程实体概况浙江湖州南浔长申线航道上一座人行天桥为跨河跨度62m的系杆拱桥,该桥建于1982年,是某公司员工的人行及自行车通道,由于年代较久,需要对该桥进行静载试验分析,才能继续使用。
该桥全长62m,桥面板宽3.3m,通航净空为38×5m,主孔跨径计算跨径为60米,矢高为12m。
拱肋采用高1.0m、宽0.5m的工字型断面,为C40钢筋混凝土,拱肋轴线为二次抛物线Y=4fX(L-X)/L2;系梁采用高度为1.05m、宽0.5m的矩形梁,为C50预应力砼构件;桥面系分为端横梁和中横梁;全桥11根吊杆采用φj15.24预应力钢绞线,标准强度为1860MPa;共设置3道风撑,风撑采用高0.8m、宽0.4m的工字型断面;桥面采用水泥混凝土铺装,中心厚度为15cm,横坡通过铺装层调整,下部采用桩基接盖梁的结构。
采用简易单梁静载试验快速检测预应力混凝土T梁的整体工作状态单梁静载试验是通过对梁体直接加载并利用各种试验仪器来检测梁体的应变和挠度,从而确定梁体在外力作用下所发生的变化和梁体的整体工作状态的试验方法。
这种方法作为一种检测手段,无论在检查梁体质量方面,还是在检验设计合理性方面,都是比较完善的。
但现场实施检测的过程中往往费工费时,影响施工,不被施工单位所接受。
在某新建高速公路小盈岭l#大桥施工过程中,我们采用简易单梁静载试验,对缺陷T梁进行了快速检测,既达到了试验目的,又不影响施工单位的架梁施工,取得了良好的经济技术效果。
现将有关情况简述如下。
1 工程概况小盈岭l#大桥上部结构设计为预应力混凝土T梁,全部采取现场预制。
施工期问,适逢低温季节,因养护原因造成T梁外观质量欠佳。
架设前,虽经回弹测试梁体质量能够达到设计标准,但从安全角度考虑,在不影响施工的前提下采用单梁静载试验进行复核,以确定缺陷梁体的施工质量。
”2 潜载试验方案2.1 T梁静载简易装置为了不影响施工缺陷梁体置于架设位置试验,试验加载采用50t电动油泵液压千斤顶,加载量大小用液压传感器调控。
配重架置于梁下,由二根6m长I36工字钢作主梁,七根长I16工字钢作次梁,次梁顶部铺5cm厚木板。
配重采用砂袋,放置在木板上。
T梁静载试验装置如图l所示。
2.2 试验荷载及加载方法2.2.1 试验荷载该桥设计荷载为汽—20,挂—100,设计跨中弯矩M为215.77t—m,其最不利位置在跨中处。
T梁计算跨径L取值:L=29.14m跨中荷载P取值: P=4m/L=4×215.77/29。
14=29.62(t)故试验荷载N取值:N=300kN2.2.2 加载方式试验荷载按试验性质分预加载和正式荷载两部分。
预加载加载分为三级,分别为60kN、180kN、300kN。
正式荷载加载分为五级60kN、120kN、180kN、240kN、300kN。
每级荷载加载10分钟后开始测值,最后一级荷载(300kN)加载30分钟后才能测值。
公路桥梁静载试验摘要:我国是一个桥梁大国,新建和已建桥梁众多。
精确有效地评估桥梁状态以确定其承载能力和可靠度水平具有重大的社会经济意义.桥梁静载试验可以直接测量桥梁结构特性,为桥梁结构的维护提供基础评价指标。
关键词:桥梁;静载实验;位移;应变;裂缝;承载能力Abstract: China is a big country Bridges, new and has built many Bridges. Accurate effectively evaluate bridge state to ascertain the bearing capacity and reliability of great social and economic significance. Bridge static test can be directly measured bridge structure characteristics, for the maintenance of bridge structure provides a basis for evaluation index.Keywords: bridge; The static load experiment; Displacement; Strain; Crack; Carrying capacity1. 前言在桥梁结构的生命周期内发生的结构缺陷和损伤将不可避免地影响桥梁的使用性能。
为此,在桥梁的寿命周期内需对桥梁的使用状况、缺陷及损伤进行全面检查,明确缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势,以便分析、评价缺陷及损伤对桥梁性能和承载力的影响。
精确有效地评估桥梁的实际承载能力具有重大的社会经济价值:一方面它可以减少不必要的加固、维修费用;另一方面,也可以确保交通基础设施的安全性能。
2. 桥梁静载试验2.1概述桥梁的静载试验是指按照预定的试验目的与试验方案,将静止的荷载作用在桥梁的指定位置上,观测桥梁结构的应变、静力位移、裂缝等参量,然后根据有关规范和规程指标,判断桥梁结构在荷载作用下工作性能及承载能力。
桥梁静载试验方案一、试验目的1、评价桥梁结构在静载作用下的力学性能;2、验证桥梁设计及材料选用的合理性;3、提供实测资料为该桥梁的验收及后续监测提供依据。
二、试验范围1、静载试验对象:新建和存在较长时间的中小跨径桥梁;2、桥梁跨径:≤100m;3、静荷载:静水压力或专门制作布草板经过钢球加固组合而成的荷载板;4、荷载的施加方式:平均布荷局部点荷;5、荷载的大小:参考设计荷载的70%~100%;6、静荷的施加时间:每次2~3天,总时间不少于10天;7、静荷的施加方式:(1)水压法:在试验前,先在桥梁河床上搭设好平台和支撑,将大型水泵组成高压水网,用5-10个施压点分别施加荷载;(2)张拉法:在桥梁两端架设张拉设备,对试验产品施加拉力,达到设计荷载并维持。
三、试验计划1、试验前准备(1)检查桥梁的核心构件及连接部位,确保符合设计要求;(2)桥梁结构的限载标识必须保留;(3)尽量确保试验期间周围环境安静,避免震动和人员或车辆行走时对试验结果的影响;(4)安装位移、应变、应力传感器和多个点应变仪。
2、试验操作(1)为每个荷载施加点安装传感器,精确测量荷载在桥梁中的传递过程;(2)根据桥梁的受力特点施加荷载,例如在桥梁的腹板上施压,或在桥塔上的主孔中施拉力;(3)监控荷载的作用下桥梁的反应,测量不同部位的位移、挠度、轴向力、弯曲力和剪力等;同时记录相应荷载下的悬臂梁弯矩值和土壤支座反力;(4)根据荷载大小、试验方案和监测结果预判桥梁的反应;四、试验结果处理1、观察桥梁在诸多荷载作用下的响应情况、计算荷载引起的各项结构参数的变化,并综合比较试验前后桥梁受力性能的变化;2、计算桥梁在线上设计荷载下的承载力和刚度,并与设计值进行对比分析。
如果差异较大,需要对设计符合性进行再评价和修改;3、对受力构件的损伤程度、裂缝情况等进行评价分析,对需要修复或替换的构件提出具体措施;4、评估桥梁的健康状况,为后续的监测及维护提供数据支撑。
桥梁动静载检测要求桥梁动静载检测是保障桥梁结构安全的重要环节。
在桥梁使用过程中,由于交通荷载、自然灾害等因素的作用,桥梁结构可能会受到动静载的影响,从而导致结构的损坏或破坏。
因此,对桥梁进行动静载检测是必不可少的。
动载是指桥梁在使用过程中由车辆、行人等荷载引起的振动。
静载是指桥梁在使用过程中由自身重力引起的应力和变形。
动静载检测的目的是通过对桥梁结构的监测和分析,了解桥梁在使用过程中的受力情况,判断桥梁结构的安全性,并及时采取相应的维修和加固措施,确保桥梁的正常使用。
桥梁动静载检测的要求主要包括以下几个方面:1. 检测设备的选择:桥梁动静载检测需要使用一系列专业的检测设备,如加速度计、应变计、位移传感器等。
这些设备应具备高精度、高灵敏度的特点,能够准确地监测桥梁结构的振动、应力和变形等参数。
2. 检测点的设置:在进行桥梁动静载检测时,需要选择合适的检测点进行监测。
检测点的设置应覆盖桥梁的关键部位,如桥墩、桥面板等,以获取全面准确的监测数据。
3. 检测参数的确定:桥梁动静载检测需要确定一系列监测参数,如振动频率、应力大小、变形程度等。
这些参数的确定应根据桥梁的设计要求和使用环境进行合理选择,以确保检测结果的准确性和可靠性。
4. 检测数据的采集和分析:桥梁动静载检测需要对监测数据进行及时、准确的采集和分析。
采集到的数据应进行有效处理,提取出有用的信息,并与桥梁的设计参数进行对比和分析,以评估桥梁结构的安全性。
5. 结果的评估和处理:根据桥梁动静载检测的结果,对桥梁结构的安全性进行评估。
如果检测结果显示桥梁存在安全隐患,应及时采取相应的维修和加固措施,以确保桥梁的正常使用和行车安全。
桥梁动静载检测是保障桥梁结构安全的重要手段。
通过对桥梁结构的监测和分析,可以及时发现和解决桥梁存在的问题,确保桥梁的正常使用和行车安全。
因此,在桥梁的设计、建设和使用过程中,应高度重视桥梁动静载检测的要求,确保桥梁结构的安全可靠。
浅述桥梁静载试验的内容和要点桥梁的静载试验,在检测桥梁性能方面发挥着重要作用,可以测定桥梁指定部位的应力、挠度和应变等指标,其实真实了解桥梁工作状态和承载能力的最为直接的手段之一。
在本文中,笔者首先分析了桥梁静载试验的目的及意义,然后分析了试验的内容和要点,并指出了试验的具体操作方法。
实践表明,桥梁静载试验的效果很好,值得推广。
1、桥梁静载试验的目的及意义我国城镇化进程的快速推进,使得有大量的道路工程需要建设,而在道路工程建设中,尤其是市政道路建设中,桥梁发挥的作用越来越大。
而桥梁静载试验的主要目的包括:1.1 新建桥梁的鉴定。
对于新建桥梁,其鉴定主要是通过桥梁的静载试验,从而得到新建桥梁的质量评定数据、评定结果有章可循,更好地为工程设计服务,提高工程施工的质量。
与此同时,鉴定结果也可为桥梁的维护和管理工作提供可靠的的数据资料。
新建桥梁的质量鉴定,首先需要制定切实可行的检测手段,确定质量检测的指标,然后根据桥梁建设指标进行检测。
1.2 鉴定现役桥梁的承载能力和工作状态。
在计划经济年代,由于技术水平比较低,建设的桥梁质量通常不高,而这些桥梁当前大都也不无法满足交通发展的需要。
因此,这就需要对现役桥梁进行静载试验,通过试验,得到桥梁的实际工作状态和承载能力,为桥梁的改造提供可靠的数据资料。
在对现役桥梁进行静载试时,如果车辆在过桥或者桥梁结构遭受以外,桥梁出现断裂等情况,则需要按照试验所估算的承载能力大小进行桥梁的改造。
而对于位置比较重要的桥梁,应加强日常的维护和管理工作,除此之外,应定期开展静载试验,测定桥梁的实际承载能力。
毫无疑问,这对于桥梁检测来说具有重要的意义。
2、桥梁静载试验的内容和要点2.1 桥梁静载试验的内容静载试验是指通过在桥梁上施加静载来检测桥梁的承载能力和实际的工作状态等。
而要真实反映桥梁的实际承载能力,则需要通过相关的数据指标来反映,主要是有桥梁性能相关的指标参数,包括变形、应力、强度和挠度指标等。
目录一、概述 (1)二、试验目的 (2)三、实验依据 (2)四、试验分级加载情况 (3)五、荷载试验计算分析 (3)六、实验内容 (4)七、测试内容及测点布置 (5)(一)静载测试内容 (5)(二)测点布置 (5)八、实验荷载 (5)九、试验现场组织与分工协作 (6)十、试验期间注意事项 (6)简支预制箱梁静载试验一、概述本桥为10—24.2m简支预制箱梁结构,桥面宽分为A—A 13m和B—B 9m。
梁体采用C30混凝土。
荷载:城—B级,人群荷载4KN/m2桥宽:A—A: 2.5+8+2.5=13m;B—B:0.5+8+0.5=9m;二、试验目的1、检验桥梁结构的施工质量;2、对桥跨结构实际承载力进行鉴定;3、直接了解桥跨结构试的实际工作状态,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能;4、为桥梁管理提供技术依据;三、实验依据试验主要依据为:1、交通部《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(YC4-4/1982);2、《公路工程可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999);3、《公路工程技术标准》JTJ001—97。
4、《公路桥涵设计通用规范》JTJ21—89。
5、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ022—85。
6、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG023-89);7、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85。
8、交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004);9、有关设计文件、竣工资料;10、其它同类桥梁的试验方法。
四、试验分级加载情况五、荷载试验计算分析设计活载作用下控制截面的最大弯矩汇总表(KN·m)截面13m宽桥跨9m宽桥跨城—B+人群荷载城—B支点0 0L/4 945 1090L/2 1190 13603L/4 945 1090支点0 013m宽桥跨箱梁控制截面试验荷载弯矩效应汇总表(KN·m)箱梁编号截面位置试验工况工况1 工况2 工况39m宽桥跨箱梁控制截面试验荷载弯矩效应汇总表(KN·m)从上述计算表格可以看出:1、沿桥梁纵向设计活载作用下控制截面的最大弯矩均位于跨中(即L/2):13m宽桥跨:1190KN·m;9m宽桥跨:1360KN·m;2、13m宽桥跨箱梁控制截面在试验荷载作用下,最大弯矩为工况3下2#梁跨中截面,其大小为954KN·m;3、9m宽桥跨箱梁控制截面在试验荷载作用下,最大弯矩为工况3下1#梁跨中截面,其大小为1090KN·m;六、实验内容1、13米宽桥跨箱梁检测2#跨跨中最大正弯矩截面(L/2);2、9米宽桥跨箱梁检测1#跨跨中最大正弯矩截面(L/2);七、测试内容及测点布置(一)静载测试内容1、各试验加载截面的应力测试;2、试验荷载作用下加载跨L/4、L/2、3L/4梁体竖向挠度及边跨跨中梁体(A-A 截面与B-B 截面)竖向挠度。
桥梁荷载试验桥梁是连接两个地点的重要交通工程,它承载着人们的出行需求。
然而,随着交通量不断增加和车辆荷载变大,桥梁的安全性和可靠性成为了一个极其重要的问题。
为了确保桥梁在使用过程中能够安全稳定地承受荷载,桥梁荷载试验被引入。
桥梁荷载试验是一项科学而系统的工程实验,在桥梁建设阶段以及使用过程中进行。
它旨在评估桥梁的结构强度,验证桥梁设计的合理性,以及检测和修复潜在的结构缺陷。
通过荷载试验,工程师可以获得桥梁在真实交通负载下的响应情况,从而确定桥梁的安全性能。
桥梁荷载试验一般分为静载试验和动载试验。
静载试验是在桥梁上逐步施加荷载并进行长时间监测,以评估桥梁在静态负载下的变形和应力分布情况。
通过静载试验,可以确定桥梁的强度、刚度和变形性能。
动载试验则是模拟真实交通负荷条件,通过模拟车辆行驶时的荷载作用来评估桥梁的振动响应和结构动力性能。
桥梁荷载试验的过程一般包括以下几个步骤:1. 实地勘测和档案分析:首先,工程师会对桥梁进行实地勘测,收集关于桥梁的基本信息和设计图纸。
然后,他们会对桥梁的历史档案进行分析,了解其建设和维护情况。
2. 试验准备:在试验前,工程师需要进行桥梁结构的准备工作。
这包括清理桥面、安装试验设备、设置监测点位等。
3. 荷载施加:在试验期间,工程师会使用专业的荷载设备逐步施加预定的负载到桥梁上。
在静载试验中,荷载会逐渐增加,并在每个负荷阶段停留一段时间以观察桥梁的变形和应力分布。
在动载试验中,工程师会模拟交通负荷,使用行驶模拟车或制造振荡负载来模拟真实交通条件。
4. 监测数据记录:在试验期间,工程师会使用传感器和监测设备来记录桥梁的变形、应力、振动等数据。
这些数据将用于后续的分析和评估。
5. 数据分析和评估:试验结束后,工程师会对监测数据进行深入分析和评估。
他们会比较试验前后的数据,评估桥梁的结构性能和安全性能,并提出改进建议。
桥梁桩基静载试验一说到桥梁桩基检测,相关建筑人士还是比较陌生的,什么是桥梁桩基检测?桥梁桩基静载试验的内容是什么?以下是为建筑人士整理相关桥梁桩基静载试验基本资料,具体内容如下:为了便于建筑企业施工人员的了解桥梁桩基静载试验的相关内容,下面收集梳理相关知识点,具体内容如下:桥梁桩基检测是指检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
桩基静载试验是一项方法成立,理论上无可争议的桩基检测技术。
在确定单桩极限承载力方面,它是目前最为准确、可靠的检验方法,判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。
因此,每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。
桥梁桩基静载试验的基本历史:桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。
新中国成立以前,在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展,新中国成立以后,桩基静载测试技术才逐步发展起来,就拿西南边陲省份云南来讲,50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载试验,但因为桩基础的使用量很少,故试验的数量也少。
进入到80年代以后,随着改革开放的深入,基础建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。
桥梁桩基静载试验基本原理:桥梁桩基静载试验方法的基本原理是以一组完全的单桩竖向抗压静载荷试验Qs曲线为基础,取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行分析,进而对Qs曲线的发展趋势作出预测。
考虑到一般静载荷试验做到破坏时的加荷级数为1015级。
故一般取前10级建立相应的GM(1,1)模型进行预测。
预测所选用的级数少,经济效益越明显:预测时所选用的级数多,预测精度会有所提高,但当级数过多时,就失去了预测的意义。
灰色预测方法对于以沉降控制来确定承载力的大直径桩、超长桩和嵌岩桩效果明显。
以第k级荷载下的沉降量△S为一个数据,可以得到一组数据序列△S,△S,△S,,△S)。
将S进行累加生成可得到另外一组数据,S=,S,,S)。
单梁静载试验分析摘要:目前随着国民经济的发展、地方经济的协调与合作、文化交流与国防的巩固,交通工程是我国社会主义初级阶段最受重视、投入最多、收益最好的事业之一,中国交通固定资产投资完成额呈逐年稳定增长趋势,2020年中国公路桥梁数量达到91.28万座,在桥梁建设中,必须严把过程关,对单梁进行静载试验,检验预制梁板在设计荷载作用下的工作性能,掌握梁板的施工质量,综合评定目前状态下的梁板是否满足设计荷载等级要求。
本文根据采用单梁法建立有限元模型,进行恒载计算及活载分析,评定梁体的工作状况和承载能力,控制桥梁过程中的施工质量。
关键词:预制梁板;静载试验;承载能力评定1 梁板概况选择跨成南高速大桥右幅6-9#预制预应力混凝土T梁做梁板试验。
跨成南高速大桥右幅6-9#预制预应力混凝土T梁,设计强度等级C50,实际梁长29.52m,。
受检的预应力混凝土T梁设计资料为:(1)设计荷载:(公路荷载:公路-Ⅰ级);(2)梁长:29.52m,计算跨径:28.7m;(3)梁高:2.50m,翼缘板厚:0.16m,腹板厚:0.20m,梁肋马蹄宽:0.50m;(4)横隔板:纵向共设置5道横隔板,每道横隔板平均厚度0.19m;(5)材料:T梁采用C50混凝土,弹性模量Ec=3.45×104MPa;钢筋采用HPB300和HRB400钢筋;纵向预应力钢绞线,采用符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003)高强度低松弛钢绞线,其标准强度fpk=1860MPa。
T梁的详细构造请见设计图纸。
2、检测内容及方法静载试验是通过直接测量结构在静力试验荷载作用下的变形和应力来了解结构的实际性能(如结构的刚度、强度等),根据设计荷载等级要求在桥面布置一定数量的加载荷载,然后测量结构的响应,包括挠度测量、应力测试以及裂缝开展等情况,掌握结构的整体变形及受力规律,了解结构的实际受力状况和工作状态,评定其是否满足设计荷载等级的要求。
浅谈桥梁静载试验及数据分析
摘要:桥梁静载试验是对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种鉴定手段。
检测结果是桩基工程质量验收的重要依据。
介绍了工程实例,对桥梁的静载试验,对应力、挠度与裂缝变化等测试数据进行了分析。
关键词:桥梁承载力;静载试验;数据分析
随着我国交通事业的不断发展,采用新结构、新材料、新工艺的桥梁结构日益增多,这些桥梁在设计、施工中必然会遇到一些新问题,其设计计算理论或设计参数需要通过桥梁试验予以验证或确定,在大量试验检测数据积累的基础上,就可以逐步建立或完善这类桥梁的设计理论与计算方法。
桥梁静载试验是测量桥梁在各种静力荷载工况下的各个控制截面的应力应变及结构的变形,从而确定结构的实际工作性能与设计期望值是否相符,它是检验结构强度、刚度以及其他性能最直接、最有效的方法,且直观可信,得到技术人员的普遍认可。
1工程概况
某大桥位于广东佛山,是一座三矮塔双索面部分斜拉桥,跨径组成为120m+2×210m+115m+30m=685m,主跨跨径在国内同类型桥梁中位居第一位,设计荷载等级为公路—ⅱ级。
由于该桥的技术指标高、地质条件复杂、施工环境恶劣,被浙江省交通厅列为全省五大难点重点工程之一。
为了检验桥梁结构的设计、施工质量,保证桥梁交工以后结构的安全和正常运营,对该桥进行包括外观质量检
查、斜拉索恒载索力测试、静载试验、动载试验及自振特性测试等内容的交工荷载试验。
2静载试验
静载试验是检验桥梁结构在设计荷载作用下桥梁工作状态与工作性能的有效手段。
通过对桥跨结构进行静荷载加载,并测量试验荷载作用下的控制截面应力和挠度等指标,在与理论计算值及相关规范进行比较后,检验实际结构的强度和刚度是否满足设计及规范要求。
2.1测试内容
由于该桥各跨的外观质量基本一致,混凝土强度等级相当,因此选择受力较大的三跨进行静载试验,即120m跨和两个210m跨。
测试内容包括应力测试与挠度测试。
2.2测试断面及测点布置
应力测试断面为试验三跨的最大正弯矩断面和负弯矩断面,具体位置见图1,应力测点布置见图2,挠度测点布置见图3。
图1 应力测试断面位置图(单位:cm)
图2 应力测点布置图
图3 挠度测点布置图(单位:cm)
2.3试验荷载与加载工况
考虑到现场加载条件,根据规范要求的静载试验荷载效率以及各控制截面的设计活载内力值,采用10辆每辆总重300kn左右的三轴重车进行加载。
试验加载车辆纵向加载位置由各测试断面的内
力影响线来确定,选用一定数量的重车分别作用于相应测试断面的影响线数值较大处;横向布置包括中载和偏载两种方式,其中中载为沿桥面车道中心线对称布置车列,偏载为加载车辆按《公路桥涵设计通用规范》规定的横向最大偏心状态布置,加载车辆横向布置见图4。
图4 试验荷载横向加载位置图
各控制断面的试验荷载效率系数为0.90~0.96,满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的试验荷载效率系数为0.8~1.0。
3试验数据与分析
3.1校验系数
为了检验试验荷载作用下主要测点的效应实测值与相应的计算值的差异,一般采用主要测点效应校验系数η进行检验: η=
其中,se为试验荷载作用下量测的弹性变形(或应力)值;ss为试验荷载作用下的理论计算变形(或应力)值。
主要测点效应校验系数η是评定结构工作状况,确定桥梁承载能力的一个重要指标,一般要求效应校验系数η≤1.0。
对于预应力混凝土梁桥应力(或应变)校验系数的常值范围为0.50~0.90,挠度校验系数的常值范围为0.60~1.00,η值越小,结构的安全储备越大。
各主要测试断面的最大挠度的校验系数为0.62~0.65,最大应力的校验系数为0.51~0.97,均不大于1,且满足应力与挠度
校验系数的常值范围,实测挠度值小于规范容许值,因此满足设计与规范要求。
3.2相对残余变形
相对残余变形(或应变)是检验结构弹性恢复能力的一个重要指标,其表达式如下式所示:
sp’=×100%
其中,sp’为试验荷载作用下所产生相对残余变形(或应变);st 为试验荷载作用下所产生的总变形(或应变);sp为试验荷载卸载后的残余变形(或应变),sp=st-se,se为试验荷载作用下所产生的弹性变形(或应变)。
测点在控制加载程序时的相对残余变形(或应变)sp’越小说明结构越接近弹性工作状态,一般要求sp’≤20%。
各测试断面主要测点相对残余变形为1.0%~2.8%,相对残余应变为0.0%~3.9%,均符合相对残余变形(或应变)容许值sp’≤20%的规定,因此该桥具备较好的弹性恢复能力。
3.3裂缝检验
根据外观质量检查结果,箱梁内部存在少量的顶板纵桥向裂缝、横隔板竖向裂缝和u形裂缝,裂缝宽度为0.08mm~0.20mm,从中挑选有代表性(裂缝宽度较大,裂缝长度较长)的裂缝进行观测。
裂缝测点位置如下:1号测点为s2断面处的顶板纵桥向裂缝,2号测点为s2断面附近的横隔板竖向裂缝,3号测点为s3断面处的顶板纵桥向裂缝,4号测点为s3断面附近的横隔板u形裂缝,5号测点
为s4断面附近的横隔板u形裂缝。
在静载试验的车辆荷载作用下,1号,3号和4号测点的裂缝宽度均呈闭合趋势,闭合0.001mm~0.002mm,2号测点的裂缝宽度没有变化,5号测点的裂缝宽度最大增大0.001mm,所有裂缝在卸载后均恢复到初始状态;裂缝的长度未见发展,且在这些裂缝的周围未出现新裂缝。
由此说明,在静载试验的车辆荷载作用下,箱梁内部各裂缝无明显变化,裂缝基本处于稳定状态,不影响结构的安全性,但考虑结构的耐久性,建议封闭这些裂缝。
4结束语
通过静载试验,大桥在相当于设计规定的荷载等级(公路—ⅱ级)的试验荷载作用下,应力与挠度校验系数符合预应力混凝土的常值范围,实测挠度值小于规范容许值,相对残余变形与应变小于20%,箱梁内的裂缝在车辆荷载作用下无明显变化,因此桥梁的承载能力均满足设计与规范要求,结构具备较大的安全储备和较好的弹性恢复能力。
但箱梁内部存在的裂缝影响结构的耐久性,建议封闭这些裂缝。
参考文献
[1] 于锐,桥梁静载试验检测方法[j].价值工程,2010.24
[2] 张格,荷载试验在旧桥承载力评估中的应用[j].交通标准化,2010.23。