公路桥梁承载能力试验和检测方法
公路桥梁试验检测项目
公路桥梁试验检测项目
随着交通运输的发展,公路桥梁在我们的日常生活中起着非常重要的作用。为了确保公路桥梁的安全运行和使用寿命,进行试验检测是必不可少的工作。本文将介绍一些常见的公路桥梁试验检测项目。
一、荷载试验:荷载试验是公路桥梁试验检测中最常见的项目之一。通过在桥梁上加载一定的荷载,来评估桥梁结构的承载能力和变形情况。荷载试验可以分为静载试验和动载试验两种。静载试验主要是通过在桥梁上放置静态荷载,测量和记录桥梁的变形和应力变化。动载试验则是通过在桥梁上加放动态荷载,模拟实际使用条件下的荷载情况,评估桥梁的动态响应和疲劳性能。
二、振动试验:振动试验主要用于评估桥梁的动态特性和结构稳定性。在振动试验中,通过在桥梁上施加一定频率和振幅的振动力,来观察和记录桥梁的振动响应。振动试验可以帮助我们了解桥梁的固有频率、振型和振幅等参数,从而评估桥梁的结构稳定性和抗振能力。
三、静力试验:静力试验主要用于评估桥梁结构的刚度和稳定性。在静力试验中,通过施加一定的水平或垂直力,来测量和记录桥梁的变形和应力分布。静力试验可以帮助我们了解桥梁结构的刚度、变形特性和承载能力,从而评估桥梁的结构安全性和稳定性。
四、腐蚀试验:腐蚀试验主要用于评估桥梁结构的耐久性和抗腐蚀能力。在腐蚀试验中,通过模拟桥梁受到的各种腐蚀环境,如盐雾、酸雨等,来观察和记录桥梁材料的腐蚀情况。腐蚀试验可以帮助我们了解桥梁材料的腐蚀速率和腐蚀形式,从而评估桥梁的耐久性和抗腐蚀能力。
五、温度试验:温度试验主要用于评估桥梁结构的温度变形和热应力。在温度试验中,通过在桥梁上施加一定的温度变化,来观察和记录桥梁的热胀冷缩变形和应力分布。温度试验可以帮助我们了解桥梁结构在温度变化下的变形情况和热应力,从而评估桥梁的热稳定性和耐久性。
公路桥梁荷载试验
公路桥梁荷载试验
公路桥梁作为重要的交通设施,在运输和联通各地方面起到了不可忽视的作用。为了确保公路桥梁的安全可靠运行,荷载试验是必不可少的一项工作。荷载试验的目的是评估桥梁结构及其材料在实际工作条件下的承载能力,并为桥梁的设计、施工和养护提供依据。本文将详细介绍公路桥梁荷载试验的过程和意义。
一、荷载试验的目的和意义
公路桥梁承担着货车、客车等交通工具的通行荷载,长期以来,为了确保桥梁结构的安全性和可靠性,荷载试验一直是公路桥梁工程中不可或缺的环节。荷载试验的目的主要包括以下几个方面:
1. 评估桥梁结构的承载能力:荷载试验通过模拟实际道路荷载,对桥梁结构施加荷载,检测和评估桥梁结构的受力状况和变形情况,了解桥梁在实际工况下的承载能力。
2. 优化桥梁结构设计:荷载试验结果可以为桥梁结构的设计提供准确的参数和数据,帮助优化桥梁结构,提升其承载能力和安全性。
3. 验证桥梁结构的安全可靠性:荷载试验可以验证桥梁结构设计的合理性和准确性,确保桥梁在使用过程中的安全可靠性。
4. 指导桥梁养护和管理:荷载试验结果可以为桥梁的养护和管理提供依据,帮助制定相应的养护计划和保养方案。
二、荷载试验的流程和方法
荷载试验通常分为静载试验和动载试验两种方法。静载试验是通过
加压板、重锤等静态荷载施加装置,逐渐施加荷载到桥梁结构上,期
间记录并观测不同部位的应力和变形情况。动载试验则是利用装置模
拟车辆通过桥梁时的动态荷载,并记录桥梁结构的动态响应。
荷载试验的具体流程如下:
1. 设定试验方案:根据桥梁的结构形式和设计要求,制定具体的试
解析公路桥梁承载能力试验与检测方法
: 塑
Sc i e nc e an d Tech n ol ogy I nn ova t i on He r a l d
工 程 技பைடு நூலகம்术
解析公路桥 梁承载 能 力试验与检测 方法
刘志国
( 呼伦贝 尔市公路工程局 内蒙古呼伦贝尔 0 2 1 0 0 8 ) 摘 要: 随着 我固经济 的不断发展 , 国民经济水平的不断提高, 人 民对交通安 全性能越 来越 高, 公路桥梁的安全性能是保证人 民群众的生命财产 安全的必然需求。 随着 越 来越 多 的私家汽车的出 现, 对公路桥莱的质量提 出了 更高的要求 , 要求我们提 高 道路 桥 梁的承 或能力。 但是在公路 桥果
发展 。 但是, 我 国现行 的 《 公路桥 梁 承 载能 力
的。 由于 我国现 行 的 桥 梁 检 查检测 方 面 存在 率和 阻 尼 比 , 只有保 证动 载 试 验 的各 项 动 力
检测 鉴 定方 法 ( 试 行) 》 是 我 国交通 部在 1 9 8 8 不足, 检测 的数 据值 不够 准确 , 评定 方式 难以 系数 和 阻 尼 比均 在 正常 的范 围 内, 才 能 保证 年制 定 颁 布 的, 这 种方 法 主要 是 根 据到 道路 确 定 , 致 使检 测 结 果 的计 算 分析 评定 方 法无 公路 桥 梁 的承 载 能 力, 才能 保 证 交通 网的安 桥 梁 的设 计规 范 进行调 查 、 检验、 鉴定 , 对检 法 应 用, 只得 通过 昂贵 的荷 载 试 验 对公 路桥 全 , 才 能保 护人民的 生命 财产安 全 。 公路 桥梁 施 工现 场 非 常复 杂, 各种 设 施 和材 料 数 量 巨 测结 果进 行 评估 。 公路 桥 梁 的建 设 既要 能够 梁的 承载 能力进行 检测 鉴定 。
公路桥梁承载能力试验与检测方法_谌润水
4.1 桥梁承载能力定量检测程序 对公路桥梁实施荷载试验用于检测和评定其承载能
力和实际状况, 应遵循内外相统一的因果规律, 通过由 现象到本质、由表及里的深化认识和跟踪, 从检测和现 场荷载试验入手, 寻求桥梁现状和承载力的定性关系, 从而确定桥梁具体测试方案、测试孔跨及其测试部位, 按逐级加载的多工况实施静态测试; 按不同车速进行动 态测试; 利用应力释放原理, 施测结构自重恒载应力 ( 有 条 件 和 具 有 相 应 测 试 仪 器 可 考 虑 做 此 项 测 试 工 作) 及混凝土弹性模量; 对结构几何尺寸作空间变形观测; 对混凝土材料标 # 用综合法作探测试验等等。在一系列 实测数据的基础上, 将实测值与理论值作相似条件下的 对比分析, 以校验系数作为指标参数和合理性的衡量标 准。由此, 对得出的承载力指标, 再经过可靠度分析和 实际状况评定, 从而确定桥梁实际承载能力和实际状 况。 4.2 桥梁纵向影响线的测试
公路桥梁承载能力检测评定
公路桥梁承载能力检测评定
摘要:
一、公路桥梁承载能力检测评定的重要性
二、公路桥梁承载能力检测评定的方法
三、公路桥梁承载能力检测评定的现状与发展趋势
正文:
公路桥梁承载能力检测评定是一项非常重要的工作,它直接关系到公路桥梁的安全运营和使用寿命。通过检测评定,可以及时发现桥梁的承载能力问题,采取有效措施进行维修和加固,确保桥梁的安全稳定。
公路桥梁承载能力检测评定的方法主要包括荷载试验、外观检查、结构分析等。其中,荷载试验是评定桥梁承载能力的最直接、最有效的方法。通过在桥梁上施加荷载,观察桥梁的变形和应力变化,可以准确地评估桥梁的承载能力。外观检查和结构分析则是通过对桥梁表面和结构的检查分析,评估桥梁的状况和承载能力。
目前,我国公路桥梁承载能力检测评定的现状总体上来说是良好的。但是,也存在一些问题,比如评定方法不够科学、评定标准不够统一等。
公路桥梁隧道工程的试验检测方法
公路桥梁隧道工程的试验检测方法
摘要:公路桥梁隧道工程的试验检测方法是保证工程质量和安全性的重要手段。本文将介绍公路桥梁隧道工程试验检测的目的和意义,详细解析常用的试验检测方法,并探讨其应用与发展趋势。通过对试验检测方法的研究,能够为公路桥梁隧道工程提供科学合理的质量控制和安全保障。
关键词:公路桥梁隧道工程;检测方法;检测评定
引言:公路桥梁隧道工程是交通基础设施建设中的重要组成部分,对于国家的经济发展和人民生活质量的提升起着重要作用。然而,在工程建设过程中,由于材料和施工工艺的差异,难免会存在质量问题和安全风险。因此,采用科学有效的试验检测方法对工程进行监测与评估,对于保障工程质量和安全具有至关重要的意义。
1.公路桥梁隧道工程试验检测的目的和意义
1.1确保工程质量
公路桥梁隧道工程的试验检测是为了确保工程质量。通过试验检测,可以对材料的性能和结构的稳定性进行评估,及时发现和解决潜在的问题,确保工程施工过程中的质量要求得到满足。
1.2提高工程安全性
公路桥梁隧道工程的试验检测还可以提高工程的安全性。通过试验检测,可以验证工程设计的合理性和安全性,发现和修正设计上的不足,确保工程在使用过程中具备足够的强度和承载能力,减少事故风险,提高行车的安全性。
1.3满足工程设计要求
公路桥梁隧道工程试验检测的另一个目的是为了确保工程能够满足设计要求。通过试验检测,可以验证施工过程中各项技术指标是否符合设计要求,并能够发
现和解决潜在的问题,保证工程的可持续运营和使用。
2.常用的试验检测方法
2.1静力试验
2.1.1桥梁静力荷载试验
解析公路桥梁承载能力试验与检测方法
虽 然 荷 载 试 验 操 作比 较简单,但 是荷 载 试 验 的费用却 很 高,在 进行荷 载 试 验 时 还 要 中断交通。荷载 试验基本都是短期荷载,只 能 反 映 公路 桥 梁 结 构 的 短 期 承 载 能 力,不 能 反 映 公 路 桥 梁 的 极 限 性 能,也 不 能 反 映 公 路 桥 梁 的 使 用寿 命。若 使 用荷 载 试 验 进行检 测 时,需 要定 期 或 不定 期 的 对 道 路承 载 能 力进 行 复 查,无 疑 会 给 道 路 桥 梁 的 维 护 增 加 一笔 巨额。
现行的公路桥梁承载能力检测评定办法 是在结构检算的基础上进行荷载能力检验 的。由于 我国 现 行 的 桥 梁 检 查检 测 方面 存 在 不足,检测的数据值不够准确,评定方式难以 确 定,致 使 检 测 结 果 的 计 算分 析 评 定 方 法 无 法 应 用,只得 通 过昂贵 的 荷 载 试 验 对公路 桥 梁的承载能力进行检测鉴定。 2.4 荷载试验代价昂贵
3 公路桥梁承载能力评定技术的发展 3.1 静载试验分析
公路桥梁单片箱梁承载力检测与分析
1 工 程 概 况
浇连续接头 的先 简支 后连续 的结 构体 系。箱梁计算 跨径 为
宝天高速公路某公路 桥梁为部分 预应 力混凝 土结构 , 整
幅桥面 宽度为 2 .m, 幅桥面 宽度为 1 . m, 45 单 2 2 设计 汽车 荷 5 载等级为公路 一I 。该 桥上部结构 由 4片装配式部分 预应 级
,
ZHAO He一 o1 I
( .col f il ni e n l huU i rt o eh o g ,I/hu7 0 5 ,C ia 1 Sho o v g er g I/ o nv syf T nl y Ai o 30 0 hn ; C iE n i o A i f z e i c o l z
力连续混凝土 箱梁组成 , 采用多箱梁单独预制 , 简支 安装 , 现
3m, 0 梁高 16 , . 混凝土设计 强度等 级为 C0所 用预应力钢 m 5,
绞线均采用符合 G /52 —20 定 的低 松弛 高强度预应 BT 24 03规 力钢绞线 , 锚具 采用 O M1 —4型锚具及其配套设备 。 V 5 本次检测涉及到编号为 2一l 2 #、 —4#两片箱 梁 , 其在
进行 , 录每 次每孔 的灌 水量 和塌孔情 况 , 记 塌孔 严重 时进行
掏土 , 随时掌 握灌水量 和沉降速 率 的关 系 , 制每天 最大 沉 控
最新公路桥梁承载能力检测评定规程
公路桥梁承载能力检测评定规程
JTG 中华人民共和国行业标准JTG xxx — 200x
公路桥梁承载能力检测评定规程
Specification for Inspection and Evaluation
of Load-bearing Capacity of Highway Bridge
(报批稿)
200 x - xx - xx发布 200 x - xx - xx实施
中华人民共和国交通部发布
中华人民共和国行业标准
公路桥梁承载能力检测评定规程
Specification for Inspection and Evaluation
of Load-bearing Capacity of Highway Bridge
JTG xxx — 200x
(报批稿)
主编部门:交通部公路科学研究所
批准部门:中华人民共和国交通部
施行日期:200X年XX月XX日
前言
随着我国公路交通事业的迅速发展,公路交通量的快速增加以及车辆载重的不断增大,如何准确地检测评定公路桥梁承载能力,对其实际技术状况做出评估,以确保桥梁结构安全,这是公路桥梁养护工作中的一大急需解决的问题。
我国交通部在1988年曾颁布了“公路旧桥承载能力评定方法(试行)”,该方法采用调查和结构检算,必要时再进行荷载试验的方法对桥梁进行承载能力评定。这一方法在过去的十多年中,对我国的桥梁承载能力评定起到了重要的指导意义。方法中对桥梁的调查主要针对桥梁表观质量状况进行,并据此专家经验性地给出检算系数(Z1),用于结构检算分析。随着桥梁检测技术的发展应用,大量的桥梁检测数据如何应用到桥梁承载能力评定工作中,依据“公路旧桥承载能力评定方法(试行)”是无法实施的。1999年,交通部决定在1988年试行方法的基础上,修订编制《公路桥梁承载能力检测评定规程》,规程与方法相比主要有以下几方面改进:
公路桥梁荷载试验
荷载试验应选择温度较为稳定的时间段进行,加 载试验时间一般以晚10时至晨6时为宜。
3、4 测点的布设
静载试验的基本观测内容如下: (1)结构的最大挠度和扭转变位,包括桥梁
Se
Ss
Se: 试验荷载作用下量测的弹性变位(或应变)值;
Ss: 试验荷载作用下的理论计算变位(或应变)值。
一般要求校验系数ζ值不大于1。不同结构形式的桥 梁其ζ值一般不同,ζ值的常值范围可参见下表。
实测的结构或构件主要控制截面应变沿高度分布图 符合平截面假定;因理论的变位(或应变)一般按 线性关系计算,故若测点实测弹性变位(或应变) 与理论计算值成正比(其关系曲线接近于直线)说 明结构处于良好的弹性工作状况。
3.结构的刚度要求
试验荷载作用下,主要测点挠度校验系数应不大于 1,各点的挠度应不超过规范规定的允许值,即:
(1)圬工拱桥:全桥范围内正负挠度最大绝对值 之和不大于L/1000,履带车和挂车验算时提高 20%。
(2)钢筋混凝土桥:梁桥主梁跨中挠度不超过 L/600;梁桥主梁悬臂端L/300;桁架拱桥不超过 L/300。
测点在控制加载程序时的相对残余变位(或应变) /越小,说明结构越接近弹性工作状况,一般要求/ 值不大于20%,当其大于20%时,应查明原因, 若确系桥梁强度不足,应在评定时酌情降低承载能 力。
桥梁结构检测及其承载力评定
桥梁结构检测及其承载力评定
摘要:纵观我国公路及市政桥梁的发展,新建的多元化公路和市政桥梁越来越多。同时,许多桥梁也逐渐进入了养护和维修阶段。桥梁管理人员对桥梁的维修越来越重视。本文介绍了桥梁结构检测的方法和承载力的评估方法,探讨了我国桥梁检测的发展现状,并进行了一些综合评价。
关键词:桥梁结构;承载力评定;检测
一、我国当前对桥梁承载力的评定方式
1.1病害调查经验评定法
使用此方法除了专业规范要求高以,负责检查人员还应具有丰富的现场经验和专业理论知识。在检查受损桥梁,除了进行一些基本检查,还必须对损坏的部位进行严格的检,包括受损的性质、损坏的严重程度以及后果影响等。首先,调查为什么会出现这种损坏,以及桥梁会发生什么样的严重危害。为了保证桥梁的质量和承载力不受影响,有必要采取合理的养护技术和保护方案进行修复。
1.2分析计算法
测试人员可使用分析计算方法先检查桥梁,并通过固定的计算方法对得到的数据进行分析计算。该方法涉及桥梁结构的计算理论和相关的经验系数,通过综合分析计算,计算桥梁的安全承载力。专家一般将分析计算分为经验系数转换和理论计算两种类型,由于不同的条件,所采用的计算方法是不同的。区分这两种算法的基础是它们是否知道桥梁检测的荷载等级系数。值得注意的是,测试器所测得的载荷和材料强度应以实践为依据。
1.3荷载试验方法
通常用来直接测试桥梁的运行状态,称为桥梁结构的荷载试验方法。直接准确地检测桥梁承载力是一种直接有效的方法。根据桥梁的荷载类型,将试验方法分为静力荷载试验和动载试验。国家有关部门为此制定了一些标准和规范。静力荷载试验是通过施加基本上等效于桥梁结构设计荷载或使用荷载的静力荷载来测试桥梁结构控制部分和控制部分的力学效应,从而评价桥梁的承载能力。我国规定的静载量应为负荷的0.8~1.0倍,在进行试验前估算应合理。动力荷载试验是通过测试结构或构件在动载荷和脉动载荷作用下的强迫振动特性和自振特性来确定结构的动力特性,以确定结构的动力特性。即冲击系数、结构的频率和桥梁的模态特性,从而测量桥梁的结构特性。无论施加在桥梁结构上的荷载是动荷载还是静荷载,在对采集到的响应信号进行分析后,可以得到桥梁结构的特征参数。桥梁测试分析人员根据这些参数评估桥梁的性能和识别结构的损坏。
公路桥梁承载能力检测与评定
公路桥梁承载能力检测与评定
摘要:近些年公路桥梁事故逐渐呈现高发的状态,给人们的生命财产带来了严重的威胁。另一方面,惊人的事故数字也为相关工作人员敲响了警钟,使得相关工作人员开始对公路桥梁的承载力进行研究和关注,加强对公路桥梁承载力的评定技术研究。基于此,本文将对公路桥梁承载能力检测与评定对策进行分析。
关键词:公路桥梁;承载能力;检测评定
1 评定公路桥梁承载能力主要因素
1.1 公路桥梁工程结构完整性
公路桥梁建成投入使用后,在外力等因素的影响下,公路桥梁的构件也会发生不同程度的损坏。在这种情况下,公路桥梁原有合理的受力结构将变得不可持续,甚至产生局部应力过大、结构完整性受损等现象,直接削弱公路桥梁结构的承载能力。
1.2 公路桥梁变形对公路桥梁承载能力的影响
公路桥梁变形是评价公路桥梁整体承载力的重要因素。公路桥梁的结构变形允许不超过极限值,但时间和变形结构必须符合有关规定。在具体的公路桥梁运行过程中,如果通过荷载而出现的超过限值的结构变形会对公路桥梁整体产生严重影响,对公路桥梁整体使用有着致命的影响。公路桥梁变形是影响公路桥梁承载能力的重要因素。
1.3 公路桥梁混凝土施工质量对公路桥梁承载能力的影响
在公路建设过程中,施工单位将混凝土工程称为缺陷工程。换句话说,在公路建设过程中,混凝土施工中处理施工缺陷的概率很小。而桥梁混凝土施工质量对于公路桥梁承载能力的影响很大。会对整体承载能力及负荷性力量分散产生不
均衡分配等严重影响。公路桥梁混凝土施工质量是影响公路桥梁承载能力的重要
因素。
1.4 钢筋锈蚀
桥梁承载能力检测评定规程
桥梁承载能力检测评定规程
摘要:
一、桥梁承载能力检测评定的重要性
二、桥梁承载能力检测评定的方法和技术
三、桥梁承载能力检测评定规程的内容和作用
四、桥梁承载能力检测评定的发展趋势
正文:
桥梁承载能力检测评定是保障桥梁安全运营的重要环节,它通过对桥梁结构的技术状况进行科学、客观、准确的评估,为桥梁的维修、加固和安全管理提供依据。
桥梁承载能力检测评定的方法主要包括荷载试验、外观检查、无损检测、动力性能测试等。其中,荷载试验是通过模拟实际交通荷载,观测桥梁结构的反应,从而评估其承载能力。外观检查则是通过观察桥梁表面的裂缝、变形等情况,判断桥梁结构的完整性。无损检测则是利用超声波、雷达等设备,对桥梁内部结构进行探测,以评估其健康状况。动力性能测试则是通过测量桥梁在荷载作用下的振动特性,分析其承载能力。
桥梁承载能力检测评定规程是我国公路桥梁检测评定工作的依据和指南。规程明确了检测评定的基本要求、方法、程序和技术标准等,为桥梁承载能力检测评定提供了详细的操作指南。规程不仅规定了检测评定的具体内容,还包括了检测设备、检测人员、检测结果的处理和判定等方面的要求,确保了检测评定的科学性和准确性。
随着科技的发展,桥梁承载能力检测评定技术也在不断进步。未来的发展趋势主要包括:一是检测方法的多元化,包括更先进的无损检测技术、智能化检测设备的应用等;二是检测数据的智能化处理和分析,通过大数据、云计算等技术,提高检测评定的效率和准确性;三是承载能力评定理论的研究,包括更精确的数学模型、更合理的评定方法等。
公路桥梁承载能力检测评定规程 交通运输部
公路桥梁承载能力检测评定规程交通运输部
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公路桥梁试验检测项目
公路桥梁试验检测项目
公路桥梁试验检测项目是对公路桥梁进行一系列实验和检测,以
评估其结构安全性、承载能力和使用寿命的方法和工序。
公路桥梁试验检测项目通常包括以下几个方面。
1.静荷载试验:公路桥梁的承载能力是评估其结构安全性的一个
重要指标。静荷载试验通过在桥面上加上一定负荷,观测和测量桥梁
的变形情况,从而评估其承载能力。
2.动力试验:公路桥梁在受到车辆行驶时会受到动力荷载的作用,动力试验用于模拟车辆行驶时的实际荷载情况,评估桥梁在动力荷载
下的反应和变形情况,包括挠度和加速度等指标。
3.地震试验:地震是公路桥梁面临的一种特殊荷载,地震试验通
过模拟地震波形,观测和测量桥梁在地震荷载下的动态反应,评估其
地震抗震性能。
4.温度试验:公路桥梁在极端温度下会出现收缩和膨胀等变形情况,温度试验通过变化温度来模拟桥梁在不同季节和气候条件下的变
形情况,评估其结构变形和稳定性。
5.锚固试验:锚固是保证桥梁结构稳定性和承载能力的关键,锚
固试验用于检测和评估桥梁锚固部位的可靠性,包括锚固体系的刚度
和锚固件的受力情况。
6.混凝土和钢筋试验:混凝土是公路桥梁主要的结构材料,混凝
土试验通过对混凝土的强度、抗裂性能和抗渗性能等进行测试,评估
桥梁结构的稳定性和耐久性。钢筋试验用于检测和评估桥梁的钢筋连
接和受力情况。
7.疲劳试验:公路桥梁长期受到重复荷载的作用,容易出现疲劳
破坏,疲劳试验通过模拟实际荷载的频率和大小,观测和测量桥梁在
疲劳加载下的变形情况,评估其疲劳寿命。
以上是公路桥梁试验检测项目的主要内容。通过这些试验和检测,可以对桥梁结构进行全面评估,从而确保其结构安全性和使用寿命。
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公路桥梁承载能力试验与检测方法
1前言
1.1公路桥梁承载力试验的目的与作用
全国每年都有一大批结构新颖、雄伟壮观、形式多样的桥梁建成,无论在桥梁单跨跨度、结构复杂程度和施工技术难度方面,我国桥梁建设技术水平已进入世界先进之列。
随着科学技术的进步,桥梁结构的设计方法和设计理论都有了根本性的变化,然而影响桥梁工程质量的许多不确定因素仍然存在,对于建成后的桥梁工程质量,人们更希望了解和掌握其使用性能和效果。
对那些影响较大、结构新颖、隐蔽工程较多的桥梁进行全桥实桥荷载试验,是竣工验收时对桥梁工程内在质量进行评判时最直接和有效的方法和手段。同时亦为设计理论、施工技术总结积累经验,为桥梁建设的整体水平提高创造条件,为今后桥梁的养护管理提供科学依据。
美国一位专家曾说过:“无论多么高新的结构分析技术都不能取代用于评估公路大桥性能的现场测试。当建筑物承受工作荷载时,记录下应变测试结果,根据测试结果工程师就能更好地了解桥梁的真实结构响应。”
1.2新的公路桥梁汽车荷载标准
我国颁布的行业标准《公路工程技术标准》(JTGB01—2003),将使用近40年的原公路桥涵结构设计采用的车辆荷载标准模式及其分级作了重大调整。一是将四级标准车队荷载改为公路—I级、公路—,,级两级汽车荷载二是汽车荷载采用了国外普遍采用的车道荷载和车辆荷载组成的模式;另外,从形式上取消了验算荷载,将验算荷载的影响通过多种途径间接地反映到汽车荷载模式中。
而《公路桥涵设计通用规范》(JTG D 60—2004)亦提出在公路桥涵设计时,车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算;同时多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减;当桥梁计算跨径大于150m时,还应按规定的纵向折减系数进行折减;当为多跨连续结构时,整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。
1.3解读新的汽车荷载标准
美国早在?944年就在美国公路桥梁规范(AASHO)中采用车辆荷载与车道荷载,即双轨制的活载标准,用以补充活载设计标准的缺陷与不足。采用车道荷载的最大优点是,车道荷载便于在影响线上布载,一旦影响线形状、面积及最大坐标值已知,则加载手续简便,计算工作量少而对于特定桥型结构的桥梁,其内力影响线又是一定的。所以,
为简化桥梁活载标准,同时也是为了更加符合桥梁实际使用情况,我国公路桥梁的汽车荷载标准采用国际上常用模式是利多弊少的。
对于新的汽车荷载标准,《通用规范》的条文说明是:
①原规范汽车荷载的计算图式是一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的,实践表明这种图式对人工和计算机加载计算都不很方便,且计算效应随桥梁跨径的变化是不连续的。而采用由均布荷载qk组成的图式,只要知道桥梁的影响线面积和最大竖坐标,荷载效应即可计算出来,并且这些影响线面积和竖坐标值可在桥梁设计的有关手册查得或通过较为简单的计算得到。
②规范所规定的车道荷载实际上是一个虚拟荷载,它的标准值qk 和pk是由对汽车车队(车重和车距)的测定和效应分析得到的。
③在桥梁设计时,为取得主梁的最大受力,汽车荷载在桥面上需要偏心加载,其方法仍可用车辆荷载偏心加载,从而得到汽车荷载横向分布系数。
为适应新的汽车荷载标准,在进行公路桥梁承载力试验和检测时,则应重点测试桥梁的内力纵向影响线和荷载横向分布系数,进而分析评定桥梁的实际承载能力。
2公路桥梁承载能力试验与检测方法
2.1桥梁承载能力定量检测程序
对公路桥梁实施荷载试验用于检测和评定其承载能力和实际状况,应遵循内外相统一的因果规律,通过由现象到本质、由表及里的深化认识和跟踪,从检测和现场荷载试验入手,寻求桥梁现状和承载力的定性关系,从而确定桥梁具体测试方案、测试孔跨及其测试部位,按逐级加载的多工况实施静态测试;按不同车速进行动态测试;利用应力释放原理,施测结构自重恒载应力(有条件和具有相应测试仪器可考虑做此项测试工作)及混凝土弹性模量;对结构几何尺寸作空间变形观测;对混凝土材料标号用综合法作探测试验等等。在一系列实测数据的基础上,将实测值与理论值作相似条件下的对比分析,以校验系数作为指标参数和合理性的衡量标准。由此,对得出的承载力指标,再经过可靠度分析和实际状况评定,从而确定桥梁实际承载能力和实际状况。
2.2桥梁纵向影响线的测试
反映桥梁承载力的主要指标当数各控制截面的内力或应力,按新规范要求,当桥梁的纵向影响线和最大竖坐标已知后,荷载作用效应(内力或应力)即可得到,桥梁的承载能力也就知道。
下面结合工程实例,介绍采用双轴荷载测定桥梁控制截面内力纵向影响线的方法,进而对桥梁承载能力进行评定。
3拱桥承载能力测试实例
3.1黄花大桥概况
黄花大桥位于江西省萍乡市的320国道上,是一座钢筋混凝土双曲拱桥,全长188m,主桥三跨,每跨净距28.5m。主桥设计荷载汽-13,拖-60,桥面净宽7.3m,无人行道,矢跨比1/6,设计拱轴系数M=2.20,主拱圈宽度为8m,拱圈厚0,88m,立柱式腹拱墩。下部构造为:15#片石混凝土实体墩和桥台,桥墩顶宽2.5m,基础均为明挖扩大基础。
3.2测定主拱圈纵向影响线
为测定主拱圈混凝土和钢筋应力沿拱跨纵向分布情况,即纵向影响线,测试时采用两辆“罗曼”车偏下游布载,共计10个车位(如图1所示)。
为了测得纵向影响线,须采用图1方式布载,将一辆双轴汽车顺桥向布置在各载位上,所得某测点相应的应变示于相应载位的纵坐标上,并用迭代法求得该测点位置影响线纵坐标值。
为了求得某测点的纵向影响线峰值,应首先把荷载的后轴置于该测点的位置上,然后以此递推其他载位。如图1中载位①载位⑩的载位系列可求得拱顶截面上各测点的影响线峰值,因为其中载位⑤的后轴正好位于拱顶截面上。
但对L/4等位于纵粱上的各测点与上述载位系统中各载位的后轴作用位置不重合,只能求得这些测点在这些载位下的影响值,而无法直接求得这些测点的影响线峰值。