1、2016/4/28 1 桥梁荷载试验 与承载力评定 惠斯顿电桥 应力或应变（电阻式应变片） 1 2 3 4 工作片 温度补偿片 受力应变 +温度应变 温度应变 跨中截面S1 210 0199 5桥梁上部结构采用 1 42m预应力混凝土现浇箱梁。下部结构采用桩柱式桥台。 桥面组成： 0.5m（护栏） +7m（行车道） +0.5m（护栏） 桥梁设计荷载：公路 II级。 2016/4/28 2 公路 II级的车道荷载 均布荷载： = . = . 集中荷载： + . = + . =. 不计冲击系数，跨中弯矩： 汽 + = . + . = . 冲击系数： 1.167 计冲击系数： 1.1678569.7
2、 10000.8kNm 两辆 440kN车子，跨中弯矩10157kNm。 应力： 3.388MPa 应变： 3.388/3.45*100=98.2 5.2试验工况 及测试截面 5.2.1 桥梁静载试验应按照桥梁结构的最不利受力原则和代表性原则确定 试验工况及 测试截面。 桥型 试验工况 测试截面 简支梁桥 主要工况 跨中截面主梁最大正弯矩工况 跨中截面 附加工况 1.l/4截面主梁最大正弯矩工况 2.支点附近主梁最大剪力工况 1.l/4截面 2.梁底距支点 h/2截面内侧向上 45度斜线与截面形心线相交位置 连续梁桥 主要工况 1.主跨支点位置最大负弯矩工况 2.主跨跨中截面最大正弯矩工况 3
3、.边跨主梁最大正弯矩工况 1.主跨 （ 中 ） 支点截面 2.主跨最大弯矩截面 3.边跨最大弯矩截面 附加工况 主跨 （ 中 ） 支点附近主梁最大剪力工况 梁底距 （ 中 ） 支点 h/2截面上 45度斜线与主跨截面形心线相交位置 2016/4/28 3 桥型 试验工况 测试截面 简支梁桥 主要工况 跨中截面主梁最大正弯矩工况 跨中截面 附加工况 1.l/4截面主梁最大正弯矩工况 2.支点附近主梁最大剪力工况 1.l/4截面 2.梁底距支点 h/2截面内侧向上 45度斜线与截面形心线相交位置 连续梁桥 主要工况 1.主跨支点位置最大负弯矩工况 2.主跨跨中截面最大正弯矩工况 3.边跨主梁最大正
4、弯矩工况 1.主跨 （ 中 ） 支点截面 2.主跨最大弯矩截面 3.边跨最大弯矩截面 附加工况 主跨 （ 中 ） 支点附近主梁最大剪力工况 梁底距 （ 中 ） 支点 h/2截面上 45度斜线与主跨截面形心线相交位置 5.3测试内容 桥型 测试内容 简支梁桥 主要内容 1.跨中截面挠度和应力 （ 应变 ） 2.支点沉降 3.混凝土梁体 裂缝 附加内容 1.L/4截面挠度 2.支点斜截面应力 （ 应变 ） 连续梁桥 主要内容 1.主跨支点截面应力 （ 应变 ） 2.主跨最大正弯矩截面应力 （ 应变 ） 及挠度 3.边跨最大正弯矩截面应力 （ 应变 ） 及挠度 4.支点沉降 5.混凝土梁体 裂缝 附
5、加内容 1.主跨 （ 中 ） 支点附近斜截面应力 （ 应变 ） 5.4 试验荷载 （ 1）试验控制荷载确定 静载试验为验收性荷载试验时，以 设计荷载 为准否则应以 目标荷载 标准为控制荷载。 静力试验荷载的 效率 q Ss-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内力或变形的最大计算效应值 ； S-控制荷载产生的同一加载控制截面内力或变形的最不利效应计算值； -按 规范取用的冲击系数值 ； 对于交（竣）工验收性荷载试验，荷载效率 q宜介于 0.85 1.05之间。对于鉴定性荷载试验，荷载效率 q宜介于 0.951.05之间。 2016/4/28 4 车辆编号 车牌号 a(m)
6、b(m) c(m) 前轴重（ kN） 中 后轴重 （ kN）总重（ kN）1#车 豫 J73071 3.80 1.37 1.88 84 320 404 2#车 冀 A91802 4.30 1.36 1.87 83 324 407 3#车 浙 H05883 3.81 1.48 1.86 80 326 406 4#车 赣 E24738 3.78 1.36 1.86 89 314 403 5#车 浙 HA5415 4.38 1.39 1.89 103 304 407 6#车 皖 J64936 4.00 1.35 1.89 91 313 404 ba c5.5测点布置 5.5.1 应变测点布置应遵循原
7、则 1 应变测点应根据测试截面及测试内容合理布置，并能反映桥梁结构受力特征。 2 单向应变测点布置应体现左右对称、上下兼顾、重点突出的原则，应能充分反映截面高度方向的应变分布特征。单点应花测点的布置不宜少于两组。测点布置完毕，应准确测量其位置。 钢筋混凝土结构测试时，受拉区应变测点宜布置于受拉区主钢筋上。 应变测试应设置补偿片，补偿片位置处于与结构相同材质、相同环境的非受力部位。 2016/4/28 5 5.5.2 位移测点布置应遵循原则 1位移测点的测值应能反映结构的最大变位及其变化规律。 2主梁竖向位移的纵 向测点布置在各工况荷载作用下挠度曲线的峰值位置。 3竖向位移测点的横向布置应充分反
8、映桥梁横向挠度分布特征，整体式截面不宜少于 3个，多梁式（分离式）截面宜逐片梁布置。 5.6 试验过程控制及记录 1 正式加载之前应进行预加载。 2 试验荷载应分级施加，加载级数应根据荷载总量和最小荷载增量确定，可分成 3 5级。 2016/4/28 6 北京某一悬索桥静载试验时突然坍塌 悬索桥全长 120米，桥身由钢板铺设而成 此桥于 2004年 11月开工， 06年 9月建成，“ 这座桥属于步行景观桥，计划修建 4座，这是第一座竣工的。 北京某一悬索桥静载试验时突然坍塌 每辆车的重量大概在 8吨到 10吨左右， 10辆车加起来将近 100吨 北京某一悬索桥静载试验时突然坍塌 第 10辆车上
9、桥，突然塌了 支架倒下劈碎桥头面包车 10辆用来测试的卡车随桥身坠下后报废，一名司机在事故中骨折，另有两人轻伤。 加载时间间隔必须满足结构反应稳定对时间的要求。在前一荷载阶段内结构反应相对稳定后，进行了有效测试及记录后方可进行下一荷载阶段。当进行主要控制截面最大内力（变形）加载试验时，分级加载的稳定时间不应少于 5分钟 ；对尚未投入营运的新桥，首个工况的分级加载稳定时间不应少于 15分钟 。 当试验过程中发生下列情况之一时，应停止加载： 控制测点应变值已达到或超过计算的控制值； 控制测点变形（或挠度）超过控制值； 结构裂缝的长度、宽度或数量明显增加； 实测变形分布规律异常； 桥体发出异常响声或
10、发生其它异常情况。 斜拉索或吊索（杆）索力增量实测值超过计算值。 5.6.2试验观测与记录 1 加载试验之前应对各测点进行不少于 15分钟的温度稳定观测。 2应做好时间、温度、工况等备注。 3试验前应对既有裂缝的 长度、宽度分布及走向进行观测、记录，并将其标注在结构上； 加载过程中应观测裂缝长度及宽度的变化情况，并专门记录。 2016/4/28 7 5.7试验数据分析 结构工作状况评定 1校验 系数 校验系数 包括应力（应变）校验系数及变形校验系数。 2实测 值与理论值的关系曲线 处于良好线弹性的工作状况结构。 测点实测变形 (或应变 )与其理论值成线性关系。 3截面应变分布状况 实测的结构或构件主要控制截面应变沿高度分布图应符合平截面假定。 4残余变形（应变） 主要控制测点的相对残余变形 (或应变)Sp/St越小，说明结构越接近弹性工作状况，一般要求 Sp/St不大于 20%。当 Sp/St大于 20%时，表明桥梁承载能力不满足要求。 5混凝土桥梁裂缝及其扩展情况的评定分析 试验荷载作用下新桥裂缝扩展宽度不应超过 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （ JTG D62-2004）的容许值，并且卸载后其扩展宽度应闭合到设计规范容许值的 1/3。 试验前后在用桥梁裂缝宽度不应大于表5.7.2-2规定的允许值。 2016/4/28 8
