跨河人行天桥静载试验分析(一)

大跨度桥梁静动载试验分析研究邵样林东莞市交业工程质量检测中心 2013.3 东莞 523125摘要:静动载试验是评估桥梁的重要手段，通过对大跨度连续刚构桥静动载试验研究，测得结构的力学特性和性能指标，用桥梁专用软件Midas建立有限元模型，进行静力分析，通过试验值和理论值作比较，分析桥梁的承载力和对桥梁综合评定。

关键词：大跨度；静载试验；动载试验；Midas；承载力；综合评定Abstract：Static and dynamic load test is an important means of bridge assessment, based on a long-span continuous rigid frame bridge static and dynamic load test research, the structure of the measured mechanical properties and performance indicators, using bridge dedicated software Midas to establish finite element model, the static analysis, through the experimental and the theoretical value, force analysis of bridge bearing capacity and comprehensive evaluation of the bridge.Key word：Large span； Static load test； Dynamic load test；Midas；Bearing capacity; Comprehensive evaluation1、绪论随着交通事业的发展，我国新建了各式各样的桥梁，桥梁作为交通的枢纽，发挥了重要的作用，这些桥梁在运营之前要进行检测，以保证其工程质量和运营安全。

车公庙人行天桥静载试验检测方案委托单位：XXXXXX工程名称：车公庙人行天桥静载试验工程地点：XXXXXX深圳市太科检验有限公司2013年01月31日车公庙人行天桥静载试验检测方案编写：审核：日期：深圳市太科检验有限公司目录一．工程概况 (1)二．检测所依据的标准 (1)三．静载试验 (1)3.1确定试验荷载 (1)3.2试验截面的选取 (3)3.3试验加载的布置 (4)3.4试验应变和挠度测点的布置与观测 (6)3.4.1挠度测点的布置与观测 (6)3.4.2应变测点的布置与观测 (7)3.5试验程序 (8)3.6试验加载终止条件 (8)3.7静载试验理论值 (8)四．主要仪器设备 (9)五．试验人员 (10)六．注意事项 (10)深圳市太科检验有限公司 Shen Zhen Taike Test Co.,Ltd.一． 工程概况车公庙人行天桥位于深圳市福田区深南香蜜湖立交附近，横跨深南大道，上部结构采用连续钢箱梁，主桥宽3.5m ，箱梁高1.4m ，跨度组合为（40+39.5+17）m ，主梁部分的钢箱梁采用Q345c 钢板，下部结构采用钢管混凝土墩，采用C30混凝土。

设计荷载：人群荷载按5kPa 考虑，栏杆设计荷载：水平力2.5kN/m ，竖向力按1.5kN/m ，使用年限5年。

车公庙人行天桥的立面图见图1.1。

二． 检测所依据的标准1.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）2.《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）3.《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）4.《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）5.《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）三． 静载试验3.1确定试验荷载根据上述检测标准，桥梁的静力试验按荷载效率η来确定试验的最大荷载。

静力荷载效率η的计算公式为：sS S ημ=⨯（1+）式中：s S -- 静力试验荷载作用下，某一加载试验项目对应的加载控制截面的最大计算效应值；S -- 设计标准荷载作用下,检测部位变形或内力的计算值（或设计单位推荐的设计内力值）；μ-- 按规范取用的冲击系数值；η—静力试验荷载的效率，应介于0.95～1.05之间。

桥梁静载试验方法步骤一、试验准备1.1制定方案进行桥梁静载试验前，需根据桥梁的结构特点、设计要求、荷载等级等因素，制定详细的试验方案，包括试验的目的、加载方案、测点布置、仪器设备、安全措施等。

1.2安装仪器根据试验方案，安装所需的测试仪器，包括应变仪、位移计、百分表等，同时确保这些仪器在试验前均已校准，以确保采集数据的准确性。

1.3确定加载位置根据试验方案，确定加载位置，通常选取桥梁的关键部位，如跨中、支点等。

加载位置的选取应确保试验的代表性和安全性。

1.4准备加载设备根据试验方案，准备所需的加载设备，如砝码、千斤顶、反力架等。

同时，确保这些设备的安全性和可靠性。

二、试验实施2.1加载分级根据试验方案，将加载分为多个等级，通常包括预加载和逐级加载两个阶段。

预加载是为了确保测试仪器和加载设备正常工作，逐级加载则是根据桥梁的实际承载能力逐步增加荷载。

2.2加载控制在加载过程中，应严格控制加载速率和加载过程，确保加载的平稳和安全。

同时，应实时监测桥梁的应变和位移变化，以确保桥梁结构的安全。

2.3数据采集与处理在加载过程中，应安排专人对测试仪器进行监控，并记录每个加载等级下的应变、位移等数据。

试验结束后，对采集的数据进行整理和分析，提取有用的信息。

三、试验结果分析3.1应变、位移分析根据采集的应变和位移数据，进行详细的分析和处理。

通过对比不同位置的应变和位移数据，可以得出桥梁在不同荷载作用下的变形情况。

结合设计资料和相关规范，对桥梁的结构性能进行评估。

3.2结构强度评估通过对应变数据的分析，可以推断出桥梁在不同荷载作用下的结构强度变化。

结合桥梁的设计承载能力以及其他结构性能指标，对桥梁的结构强度进行评估。

若发现异常数据或桥梁结构性能不满足设计要求，需及时采取措施进行处理。

3.3报告编写根据试验过程和结果分析，编写详细的桥梁静载试验报告。

报告应包括试验目的、加载方案、测点布置、仪器设备、安全措施、试验数据、结果分析等内容。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

某人行吊桥静载试验分析摘要：为评定某公园人行吊桥承载能力，对其进行静载试验。

采用Midas civil建立计算模型，导出理论值，与现场测试值进行对比分析。

经对比分析表明，该吊桥满足设计承载力要求。

关键词：人行吊桥；承载能力；静载试验引言人行吊桥的历史悠久，由于其构造简单、受力明确、跨越能力强、造型美观等特点，在公园和景区修建的越来越多。

为了保证行人和桥梁的安全，必须要对桥梁结构承载能力进行评定。

静载试验是采用其他的物体进行堆载使结构控制位置的效应等效于设计荷载作用下的效应，通过测试得出的实测值与设计值之间的关系来判定结构承载能力的方法，检测结果比较直观，是一种常用的桥梁检测方法。

目前，针对一般公路桥梁的静载试验研究比较多，国家也出台了相关规范，但对于人行吊桥静载试验尚无相应的规范。

1 工程概况1.1 总体布置某公园人行吊桥主桥为双塔双索面单跨悬索桥，主跨52m，跨越人工湖，引桥为钢筋混凝土简支梁桥。

全桥布置两根主缆，主缆横向间距 2.5m，矢高 5.2m，垂跨比1/10，主缆曲线方程y=4fx(l-x)/l2。

桥面线形为抛物线形式，跨中预拱度0.5m，跨中桥面与主缆距离2.4m。

桥面全宽2.8m，其中两侧吊索锚固区和栏杆各宽0.15m，人行道净宽2.2m。

桥梁立面和横断面布置见图1。

图1 吊桥立面及横断面图（单位：cm）1.2 主要材料特性索塔为钢筋混凝土结构，混凝土标号为C40，弹性模量为3.25×104MPa，抗压设计强度18.4MPa，抗拉设计强度1.65MPa。

主缆由3Φ40（8 ×36WS+1WR）的钢芯瓦林吞钢丝绳组成，其公称抗拉强度为1870MPa。

弹性模量为2.1×105MPa。

吊索采用直径为16mm的Q235B碳素结构钢热轧钢棒，弹性模量为2.06×105MPa，抗拉强度设计值190MPa。

加劲梁横桥向布置为100×48×48×5.3槽钢，立放，纵桥向间距2m，采用高强螺栓锚固于每对吊杆之下。

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。

某人行天桥挠度与应变实验检测与分析摘要：本文运用结构工程分析软件ABAQUS建立实际工程桥梁模型，利用数值计算出该桥梁结构的挠度和应变值，以此控制试验加载值的大小。

通过设计相应的静载实验方案，对多个试验工况进行测量，检测桥跨支点、跨中、四分点等截面在试验荷载下的静挠度和桥跨跨中截面的静应变，并将试验结果与数值分析结果进行对比。

分析结果表明，主要测点挠度与应变的校验系数均满足规定的要求。

关键词：静载实验；应变；挠度；有限元1 引言桥梁作为城市的重要交通枢纽，随着桥梁结构长期的运营，其结构的安全性与优化设计越来越受到社会和学者的关注。

本文利用结构工程分析软件ABAQUS建立结构的有限元模型，先计利用数值计算出该桥梁结构的挠度和应变值，作为不同的荷载工况下试验的控制荷载值。

通过设计相应的静载实验方案，分别在桥跨的支点、跨中、四分点等截面设置挠度测点，在桥跨跨中点截面设置应变测点，对不同的设计工况进行加载测量。

通过收集试验数据绘制各个测点的挠度变化图与应变图，并与数值计算分析结果进行对比，从而判断桥梁结构能否满足相关的规定。

2 有限元计算本文以广东省某人行天桥作为案例分析背景，该桥全长31.5m，跨径组合为9.3 m +10.4 m +9.3 m；桥面总宽6.4m，横向布置为0.5m（防护栏）+5.4m（人行道）+0.5m（防护栏）。

采用ABAQUS有限元软件建立了该小桥的有限元计算模型，共建立301个节点和446个梁单元，计算结构在不同工况下产生的弯矩，作为静载实验过程中的控制因素，控制断面的弯矩见表1。

（注：表中带有下划线的数值为控制截面弯矩控制值，下同。

）3 静载实验方案在试验过程中，分别在桥墩支点、L/4、L/2、3L/4位置处设置7个挠度变形测点，在试验桥跨A#~B#轴跨L/2处A-A截面设置7个应变测点，加载过程：工况一，在距离A#~B#跨跨中0.5m处设置两个6×2.5m水箱，分别在两个水箱内加40cm高的水体，总重约152kN；工况二，在工况1基础上，分别在两个水箱内增加20cm高的水体，总重约60kN；工况三，在工况2基础上，分别在两个水箱内增加20cm高的水体，总重约60kN；将桥面上所有加水箱撤离。

静载试验应变总结第1篇1）校验系数校验系数是控制测点的实测值与理论值的比值,实测值可以是挠度、应变或应力,其计算结果分别为挠度、应变或应力校验系数,其表达式如下:当检验系数等于1时，说明实测值与理论值完全相符；检验系数小于1时,说明结构工作性能较好,承载力有一定的富裕,结构有一定的储备；校验系数大于1时,说明结构工作性能不理想,可能存在设计强度不足等问题，承载能力不能满足要求。

公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）中对于常见桥梁结构试验的应变（或应力）、挠度的校验系数给出了推荐的常值范围，见下表。

常见桥梁结构试验校验系数常值表同类桥型校验系数越小，结构的安全储备越大。

校验系数过大或过小应从多方面分析原因。

过大可能因为组成结构的材料强度或弹性模量较低，结构各部分连接性能较差，刚度较低等;过小可能因为材料的强度或弹性模量较高，桥面铺装及人行道等与主梁（肋）共同受力，拱上建筑与拱圈共同作用，计算理论或简化图式的影响等。

试验时加载物的称量误差、仪表的观测误差等也对校验系数有一定影响。

一般来说，新建桥梁的校验系数较小，旧桥的校验系数较大。

校验系数超出常值范围时，通常结合动载试验成果进行综合分析判断。

2)残余变形为评价桥梁结构承载能力，利用相对残余位移（应变）分析结构的弹性工作性能。

测点的相对位移变位（应变）计算见下式：《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）中对于相对残余变形的限制也做了明确的规定，见下表。

表中取值：对于预应力混凝土桥与组合结构，其值为，即20%；对于钢筋混凝土结构与圬工结构，其值为，即25%。

如果试验中采用逐级递增的循环加载方式,的值乘以取用。

相对残余变形取值规定表当第一次试验相对残余变形不满足表中要求时，需进行第二次重复试验,如第二次试验结果仍不满足，则需进行第三次重复试验试验。

如果第三次试验满足表中的限值，为了最后确定结构的可靠性，还必须进行动载试验。

桥梁动、静载试验根据要求的试验项目、试验方法进行桥梁动、静载试验，验证采用的设计方案、设计参数、检测验收标准以及施工方案、施工工艺的合理性、可行性。

一、试验目标了解桥梁在静、动载作用下的工作状态：在静荷载下梁的应变与挠度，在动荷载下结构的动应变、动挠度、振幅、冲击系数及卸载后的残余应变；判断桥梁结构的承载能力，测量桥梁的均匀沉降及不均匀沉降，观测梁在动静荷载下的裂缝开展情况；研究确定桥梁结构的安全运用条件。

二、静载试验内容建立桥梁结构计算模型，进行分析计算；试验过程中的裂缝开展情况监测；箱梁在试验荷载下的静应变测试，计算结构应力和校验系数；箱梁在试验荷载下的静挠度测试，计算结构校验系数。

三、动载试验内容箱梁在试验荷载下的动应变测试，计算应力的动力系数；箱梁在试验荷载下的动挠度测试，计算挠度的动力系数；箱梁的横向振幅、竖向振幅、横向加速度和竖向加速度；桥梁结构的自振频率及阻尼比。

四、试验荷载与速度采用试验专用车辆按不同的速度运行，检测各工况下桥梁在静、动载作用下的工作状态。

五、测试方法静载试验：混凝土应变采用粘贴纸基电阻应变片，通过YZ22电阻平衡箱和YJ22静态电阻应变仪，测试各级荷载作用下的应变及卸载后的残余应变。

挠度量测采用光电挠度仪和全站仪进行测试，量测各级荷载作用下的变形及卸载后的残余变形。

动载试验：混凝土动应变通过纸基电阻应变片，YD28A动载应变仪测试各速度级试验列车作用下的动应变、冲击系数及卸载后的残余应变。

主梁、桥墩的振幅、加速度均采用891-II型传感器及放大器测定，由INV306数据采集系统进行数据采集、分析、处理。

动挠度采用光电挠度仪测试各速度级试验列车作用下的跨中竖向变形。

中山市三座桥梁静动载试验报告受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日~11月10日对跨越歧江的人民大桥、歧江桥、员峰桥等三座旧桥进行了静动载评估试验。

一、人民大桥1. 桥梁基本情况人民大桥位于中山市中山一路跨越歧江水道处，由两座独立桥组成，桥长275m。

其中一座桥建于七十年代初(本报告称之为旧桥)，系钢筋混凝土双曲拱桥，桥面宽8.94m，主拱跨度80m，主拱由5条钢筋混凝土矩形拱肋组成，腹拱圈净跨5.5m，矢高0.75m，采用预制构件拼装施工，腹拱圈为平铰连接的三铰拱或二铰拱；另一座桥建于1986年(本报告称之为新桥)，为钢筋混凝土肋箱式拱桥，桥宽8.0m，主拱跨度80m，主拱由6条钢筋混凝土箱形肋拱组成，腹拱圈净跨5.5m，矢高0.917m，采用预制构件拼装施工，腹拱圈为平铰连接二铰拱。

该桥修建年代较早，桥梁结构部件已不同程度地出现损伤，且设计及竣工资料不全、设计荷载等级不明确等。

为了解该桥的受力性状及承载能力，受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日~11月8日对该桥进行了桥梁检查及静动载评估试验。

2. 桥梁检查及静动载评估试验依据(1)《公路桥涵设计规范》(1989年合订本)；(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTJ023-85(3)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(4)《旧桥检测、评估、加固技术的应用》(5)中山市人民大桥竣工图资料(湛江公路局大桥工程处1986年1月)3. 桥梁检验的目的、内容及测点布臵3.1 桥梁检验的目的本次桥梁检验工作包括桥梁检查和静动载试验。

3.1.1 桥梁检查检查内容包括：桥面铺装层、伸缩缝、桥梁主要控制截面的裂缝情况、拱肋混凝土强度的无损检测等。

通过检查，掌握桥梁的外观整体和局部构件的技术状况，分析结构出现缺陷和损坏的原因及对桥梁使用性能的影响。

3.1.2 桥梁静动载试验①掌握结构的实际工作状况，判断桥梁的实际承载能力。

桥梁单梁(板)静载试验(精)1.前言桥梁作为交通运输的重要部分，在其设计和建设过程中要有严格的质量监控和测试。

其中，桥梁单梁(板)的静载试验是其中一个重要的环节，可以有效地检测桥梁的质量和安全性能。

本文将对桥梁单梁(板)静载试验的相关知识进行介绍，包括试验的目的、试验方法、试验过程以及试验应注意的事项。

2.试验目的桥梁单梁(板)静载试验的主要目的是为了检测桥梁的安全性能和质量状况。

通过试验可以对桥梁的抗弯承载能力、挠度变化、刚度等进行评估和分析，为桥梁的安全性能和稳定性能提供参考和依据。

3.试验方法桥梁单梁(板)静载试验的常用方法有两种，分别是全面加载方法和跨中加载方法。

3.1 全面加载方法全面加载方法是指将试验物全面加载，也就是试验物的上表面会被均匀分布若干重物，使得试验物产生弹性变形，然后根据变形量进行计算和分析。

3.2 跨中加载方法跨中加载方法是指在跨中位置加重，并使其产生弯曲变形，然后再进行弹性力学分析。

这种方法能够更真实的反映桥梁的实际工作环境和受力情况。

4.试验过程桥梁单梁(板)静载试验的过程需要按照严格的要求进行，具体步骤如下：4.1 试验前准备在试验前需要做好试验物的准备工作，包括试验物的检查和清理、试验设备的检验和保养、试验资料的准备等。

4.2 试验操作试验操作过程主要包括实施加载和测试试验数据两部分。

在实施加载时，需按照试验方案中规定的位置、方式和负载来进行。

在测试试验数据时，可以通过传感器和电子测试仪器来实时监测和记录试验数据。

4.3 试验结束试验结束后，应及时对试验资料进行整理和归档，对试验设备和试验物进行检验和保养，并编制试验报告。

5.试验应注意的事项在桥梁单梁(板)静载试验中，有一些注意事项需要特别关注：•试验过程中应严格按照试验方案进行，不得私自改变或更改试验内容；•在试验过程中应细心观察，及时处理试验中出现的问题，并进行记录；•在试验中应保证试验数据的准确性，使用合适的测试设备和仪器，并对其进行定期检验和校准；•试验结束后应做好试验资料的整理和归档，并编制试验报告进行和分析。