试验员

第五章 荷载试验

5-1目的 检验设计与施工质量、判断实际承载力、验证理论和方法;内容：明确目的、试验准备、方案设计、测点布置、加载、安全、分析评定、报告编写。

准备：多孔桥选代表孔(受力不利、质量差、便于试验)

5-2方案与实施

1、载荷确定：a、简支梁：跨中正弯、l/4正弯、支点剪力、桥墩竖力;

B、连续梁：主跨中正弯、主跨支点负弯、主墩竖力、主跨支点剪力、边跨正弯;

C、悬臂梁(T形)：主跨负弯，锚孔跨中正弯、支点剪力、挂孔跨中正弯;

D、无铰拱桥：跨中正弯，拱脚负弯、拱脚推力、正负挠度绝对值之和

E、刚架桥：跨中截面弯矩，柱腿截面应力、节点截面应力

F、悬索桥：主梁控制截面最大弯矩应力、主梁扭转变形、主梁控制截面挠度(位移)、塔顶水平变位、塔柱底截面应力、钢索拉力

G、斜拉桥：主梁跨中正弯、主梁负弯、主塔顶水平位移、斜索索力、主梁挠度。

控制载荷有(汽车和人、挂车履带车、重型车辆)分别计算以上载荷对结构控制截面产生的内力(变形)最不利值，取最不利者为控制载荷。

静载效率0.8～1.05，调查好、设备限制时取小指，高于0.95，选温度应力不利季节试验

动载效率：1，取决于车型车重和间距。

分级控制：安最大控制截面内力分4~5 级;重车分3级，调查不充分多分级，加载时注意其它截面内力。方法，增加数量，先轻后重、车位于不同影响部位，分次装货。时间：减少温度变化影响(22.00～6.00)。加载设备：车辆或重物;称量：称重、体积、综合。

二、测点布置 (控制结构最大应力(变)和位移(挠度))：A简支梁：跨中挠度、支点沉降，跨中截面应变;B、连续梁：跨中挠度、支点沉降，跨中和支点截面应变;C、悬臂梁：悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应变;D、拱桥：跨中l/4挠度、拱顶、l/4和拱脚截面应变。

其它测点控制断面的应力增大系数。

温度测点在接近观测点部位。

第三节 仪器设备(测结构的反力应变位移倾角裂缝等物理量)

应变就是结构上某段纤维的相对变化。受力后曲率变化的构件，不能用位移计。

常用温度补偿块和结构同一材料并放在一起，同时读取温度应变。

电阻片的温度补偿：除受外力变形外还受温度影响引起示值变动。(电阻丝阻值随温度变化、材料与电阻丝线膨胀系数不同)。消除温度效应用惠丝登电桥桥路特性进行(即温度补偿)。补偿片与工作片(同批产品(同规格)、同贴片材料、同处理工艺、同样导线、同样位置，1补5~10)温度梯度大时有误差。

钢弦式传感器：原理(弦线固有频率与拉力有函数关系)。压力计测基础动静载，荷载传感器测测锚杆反力、支撑反力，位移计测位移和沉降。

第四节静载试验

一观测与记录、先进行温度观测。各部位同时记录、重点是第一次加载量测值变化;裂缝观测的内容为结构受拉力较大部位和旧桥原有较长宽裂缝。

加载实施：程序加卸0 加卸0，下一级加卸0加卸0

稳定 m=(2min前后读数差/加载前后读数差<1%

加载过程对结构控制点位移、结构整体、薄弱部位破损进行监控。

终止：控制点应力值超过控制应力值;位移(挠度)超过允许范围，裂缝急剧扩展;实测值与计算值相差过多。其它破坏。

第五节数据分析与判定

1、修正、测值修正、 温度修正(建立温度和测值变化关系)、沉降修正

2、计算：校验系数=实测值/理论值<1，小说明安全储备大，过大原因：材料强度低、连接差、刚度低;过小：材料强度弹性模量高、分担主梁受力、上部结构分力、计算理论和公式片安全。

实测与理论关系曲线接近直线，结构弹性良好。相对残余变形越小接近弹性。

检验系数取控制截面内力最不利荷载时最大挠度进行计算。

裂缝：预应力梁不许出现竖向，轴向<0.2mm

报告内容：概况、目的、方案设计、日期及过程、精度、成果分析、记录、综合结论、经验教训、图表照片。

第六节 动载试验 动力特性三参数：频率、振型、阻尼比

三类问题：测定载荷动力特性(数值方向频率)结构动力特性(自振频率、阻尼、振型);桥梁在动载荷下相应(动位移、动应力)

激振方法：自振(突加、突卸)、共振(强迫振动)、脉动。

固有频率测定、结构阻尼(对数衰减率、 阻尼比 )、动力响应。

评价：动力特性反应了结构的整体刚度、桥面平整度、耗散外部振动能量的能力。过大影响安全和舒适。实测频率>理论值刚度大，小则不正常，可能开裂;动力冲击系数大桥行车性能差、不平整;阻尼比大，振动衰减快，过大可能桥开裂或支座不正常。

（责任编辑：gx）

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