建筑工程施工设计-桥梁荷载试验方案布置与优化过程详解
桥梁荷载试验方案布置与优化过程详解精编版
桥梁荷载试验方案布置与优化过程详解精编版第一步：确定试验目的和要求首先，需要明确荷载试验的目的和要求。
试验目的可能是评估桥梁的承载能力，验证设计计算的合理性，或者是研究桥梁的疲劳性能等。
同时，需要明确试验的评价指标和限制条件，如桥梁的变形、应力、振动等。
第二步：收集桥梁的基础信息在确定试验目的和要求之后，需要收集桥梁的基础信息，包括桥梁的结构形式、材料参数、设计荷载、几何参数等。
这些信息可以通过查阅设计图纸、设计说明书等文件来获取。
第三步：确定试验方案的荷载组合根据桥梁的结构形式和设计荷载，确定试验方案的荷载组合。
荷载组合是指在试验过程中施加在桥梁上的荷载类型、作用位置和作用方式。
一般包括静力荷载、动力荷载和冲击荷载等。
第四步：确定试验方案的测量参数和方式根据试验目的和要求，确定试验方案需要测量的参数和测量方式。
测量参数可能包括桥梁的位移、应变、应力、振动、加速度等。
测量方式可以是使用传感器实时采集数据，或者是使用摄像机录制试验过程。
第五步：确定试验方案的试验方向和数量根据桥梁的结构形式和试验目的，确定试验方案的试验方向和数量。
试验方向是指试验过程中施加荷载的方向，例如沿横向、纵向或者斜向等。
试验数量则是指需要进行的试验次数和不同试验方向的组合。
第六步：优化试验方案根据试验目的和要求，对确定的试验方案进行优化。
优化的目标是使试验结果更加准确可靠，同时减少试验成本和时间。
优化的方法可以是根据经验和专业知识进行调整，或者使用计算机模拟和优化算法进行优化分析。
第七步：编制试验方案在确定优化后的试验方案之后，需要编制试验方案。
试验方案应包括试验目的、试验要求、试验荷载组合、测量参数和方式、试验方向和数量、试验设备和材料等信息。
第八步：试验前准备工作在实施试验之前，需要做一些准备工作。
包括选择试验场地，准备试验设备和材料，对试验方案进行检查和调整，确保试验过程的安全性和可行性。
第九步：实施试验根据编制好的试验方案，按照试验要求和步骤进行试验。
桥梁荷载试验
江苏省建筑工程质量检测中心有限公司
孙正华
2013年10月26日
桥梁结构试验的一般过程及基本要求
桥梁荷载试验一般包括静力荷载试验与动力荷载试 验两部分。一般情况下，桥梁结构试验可分为四个阶 段，即试验计划、试验准备、加载试验与观测以及试 验资料整理分析与总结。
试验计划阶段
鉴定性试验，应收集和研究有关的设计原始资 料、设计计算书、施工、监理及养护等方面的技 术资料，需对桥梁结构进行实地考察以检查结构
，写出试验总结报告。总结报告中应提出试验中发
现的新问题以及进一步的研究计划。
试验计划的制定
荷载试验计划的主要内容包括：
试验项目 加载方案 测点布设 观测方案 安全措施
试验准备工作
试验孔的选择 观测脚手架搭设及测点附属设施设置
静载试验加载位置的放样与卸载位置的安排
试验人员的组织与分工
试验资料整理分析与总结阶段
试验资料的整理分析包括两部分工作。第一部分 将所有的原始资料整理完善，即原始资料的整理及 归档的过程。第二部分是进行数据处理。即通过科 学的分析处理，去伪存真，去粗取精。 通过对试验测试结果的分析研究，应对试验得 出的规律和一些重要现象作出解释，将试验结果和 理论值进行比较，分析产生差异的原因并作出结论
的结果或使试验结果不够理想，因此切务低估准备工作
阶段的复杂性和重要性，应细致、认真地做好每一项准 备工作。
加载试验与观测阶段
加载试验与观测阶段是整个试验工作的中心环
节，应按照预定的试验计划进行各项具体的试验内
容，运用各种配备得当的测试仪器和设备，观测结
构受载后的工作状况，并记录观测数据和资料，重
桥梁荷载试验方案布置与优化过程详解
模型建立
在建模前,应首先需要根据分析的目的来选择相应的单元 以及模型的简化原则,并应事先划分好施工阶段、结构组、荷 载组以及一些必要的计算如一期、二期恒载等.
一般地,在模型完全建立后,可选择消隐功能以显示与校 验所建立的有限元模型是否与实际结构一致；还可以按照不 同材料、截面等信息选择不同的颜色显示,使得桥梁整体的有 限元模型更加清晰、明了.
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方案优化
根据多跨矮塔斜拉桥结构的受力特点,并结合截面影响线的图形互 补性,即正负弯矩影响线曲线变化趋势恰好相反,可将3号墩墩顶附近主 梁最大负弯矩B-B截面与次边跨跨中最大正弯矩C-C截面2个加载工况优 化为1个工况.
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图6
个工况.
A-A
1400
4@1400
1100
B-B
4
5
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7
方案优化
以右边跨M+maxE-E截面为例,通过适当调整加载车载位,将 加载车在纵桥向上以控制截面为对称轴进行布置,即将控制截 面留出一定距离的空载段,而不是将加载车直接加载在控制截 面上.
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2@450 3700
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方案优化
内力/kN·m 挠度/mm
73291.53 -91.628
内力/kN·m -163773.02
内力/kN·m 挠度/mm
内力/kN·m 挠度/mm
72938.93 -91.669 74314.48 -46.324
桥梁荷载试验(2)
主跨跨中最大正弯矩工况 主跨跨况
(2)附加工况 墩顶支点最大剪力工况
主跨桥墩最大竖向反力工
§5-2 试验方案与实施
一、试验荷载工况的确定：
5．无铰拱桥试验荷载工况 (1)主要工况 拱顶最大正弯矩工况
7、斜拉桥试验荷载工况 (1)主些工况
拱脚最大负弯短工况
§5-2 试验方案与实施
静载试验效率
q
Ss S
注意取值：提高还是降低、新桥与旧桥
动载试验效率
d
Sd S
注意取值：车型、车重、车速和车距
§5-2 试验方案与实施
三、加载方式及设备的选择：
静载加载分级与控制
为了加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系。 1、分级控制的原则 (1)当加载分级较为方便时，可按最大控制截面内力荷载工况均分为4～5级 。 (2)当使用载重车加鼓，车辆称重有困难时也可分成3级加载。 (3)当桥梁的调查和验算工作不充分，或桥况较差，应尽量增多加载分级。 如限于条件，加载分组较少时，应汁意每级加载时，车辆荷载应逐辆缓缓驶 入预定加载位置，必要时可在加载车辆未到达预定加就位置的分次对控制测 点进行读数监控，以确保试验安全。 (4)在安排加载分级时，应注意加载过程中其他截面内力亦应逐渐增加，且 最大内力不应超过控制荷载作用下的最不利内力。 (5)根据具体条件决定分级加载的方法．最好每级加载后卸载载后逐级卸载
三个阶段：桥梁结构的考察和试验准备（1-2） 加载试验与观测（3-5） 测试结果的分析与评定（6-7）
§5-1 荷载试验的目的及主要内容
三、荷载试验的准备工作：
计划与淮备阶段的工作内容主要有：收集、研究试验桥梁的有关
技术文件，考察试验桥梁的现状和试验的环境条件，拟定试验方案 及试验程序，确定试验组织及人员组成，测试系统的构成，仪器的 组配及标定，必要的器材淮备等工作。
桥梁荷载试验实施方案
桥梁荷载试验实施方案桥梁荷载试验实施方案一桥梁荷载试验目的桥梁荷载试验分为静载试验和动载试验。
桥梁荷载试验是对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种检定手段。
试验的目的、任务和内容通常由实际的生产需要或科研需要所决定。
一般桥梁荷载试验的目的有：1．检验桥梁设计与施工的质量对于一些新建的大、中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁，在设计施工过程中必然会遇到许多新问题，为保证桥梁建设质量，施工过程中往往要求做施工监控。
在竣工后一般还要求进行荷载试验，以检验桥梁整体受力性能和承载力是否达到设计文件和规范的要求，并把试验结果作为评定工程质量优劣的主要技术资料和依据。
2．判断桥梁结构的实际承载力旧桥由于构件局部发生意外损伤，使用过程中产生明显病害，设计荷载等级偏低等原因，有必要通过荷载试验判定构件损伤程度及承载力、受力性能的下降幅度，确定其运营荷载等级。
同时，旧桥荷载试验也是改建、加固设计的重要依据。
3．验证桥梁结构设计理论和设计方法对于桥梁工程中的新结构、新材料和新工艺，应通过荷载试验验证桥梁的计算图式是否正确，材料性能是否与理论相符，施工工艺是否达到预期目的。
对相关理论问题的深入研究，往往也需要大量荷载试验的实测数据。
二静载试验桥梁静载试验主要是通过测量桥梁结构在静力荷载作用下各控制断面的应力及结构变形，它是检验桥梁性能及工作状态（如结构的强度、刚度）最直接、最有效的办法。
在静载试验前对桥梁空间构模，试验前计算出各控制断面的内力影响线，根据影响线进行静力加载计算，计算结构在试验荷载作用下相应测试断面应力和变形并进行动力计算。
通过静力计算结果与荷载试验结果进行比较。
从而判定结构承载能力是否满足设计荷载安全运营要求。
2.1静载试验基本原则静载试验设计采用三轴载重汽车（重300kN）加载，根据等效加载原理进行布载,三轴载重汽车轴重、轴距及平面布置见图，试验各工况下所需加载车辆的数量和轮位布置，将根据设计标准活荷载产生的某工况下的最不利效应值按下式所定原则等效换算而得：0.85≤η=Ss/S(1+μ)≤1.05式中，η——静载试验效率Ss——静载试验荷载作用下，某工况计算效应值；S——设计标准活荷载不计冲击作用时产生的某试验工况的最不利计算效应值；(1+μ)——设计计算取用的动力系数；试验荷载采用内力等效的原则计算确定，使试验荷载效率满足上述规定，具体轮位布置按照各断面在最不利荷载作用下的空间有限元静力分析结果确定。
桥梁工程静载荷试验方案
桥梁工程静载荷试验方案一、引言桥梁是连接两个相邻地区的重要交通设施，所承受的荷载通常有静载荷和动载荷两种。
静载荷是指桥梁所承受的恒定荷载，如桥墩、桥梁自重、车辆和行人对桥梁的静态荷载等，它是桥梁设计中最基本的考虑因素之一。
本试验方案旨在通过对桥梁静载荷的试验来验证桥梁设计的合理性，对桥梁的安全性和稳定性进行评估，从而为桥梁施工提供科学的参考依据。
二、试验目的1、验证桥梁设计的合理性：通过对桥梁静载荷的试验，验证桥梁设计的承载能力和结构合理性。
2、评估桥梁的安全性和稳定性：通过试验结果，评估桥梁在静态荷载下的变形和应力情况，判断桥梁的安全性和稳定性。
3、为桥梁施工提供参考依据：通过试验结果，为桥梁的施工提供科学的参考依据，确保桥梁施工的安全性和质量。
三、试验内容1、桥梁静载荷试验：在桥梁建成前，通过在桥梁上加装人工模拟的静态荷载，测量桥梁结构的变形和应力情况，从而评估桥梁的承载能力和结构的合理性。
2、试验方案制定：根据桥梁的设计参数和施工材料的力学特性，制定合理的试验方案，确定试验荷载的大小、位置和布置方式等。
3、试验数据采集：通过安装测量设备，在试验中对桥梁的变形和应力进行实时监测和数据采集，获得准确的试验数据。
4、试验结果分析：根据试验数据，对桥梁的变形和应力情况进行分析，评估桥梁的安全性和稳定性，为桥梁设计和施工提供科学依据。
四、试验过程1、试验前准备：对桥梁的设计参数和施工资料进行全面调研，确定试验的目的和内容，制定合理的试验方案。
2、试验荷载设置：根据试验方案，确定试验荷载的大小和布置方式，设置合理的试验荷载，确保试验的真实性和有效性。
3、试验设备安装：在桥梁上安装测量设备，如应变片、变形计、力传感器等，确保试验数据的准确性和可靠性。
4、试验数据采集：在试验过程中，及时监测和采集桥梁的变形和应力数据，保证试验数据的准确性和完整性。
5、试验结果分析：对试验数据进行分析，评估桥梁的安全性和稳定性，为桥梁设计和施工提供科学依据。
[整理版]桥梁荷载试验
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§5-2 试验方案与实施
二、试验荷载等级的确定：
控制荷载
(1)汽车和人群(标准设计荷载)； (2)挂车或履带车(验算荷载) (3)需通行的特殊重型车辆。
分别计算设计时所采用的控制荷载或由试验目的所决定的荷载对 结构控制截面产生的内力(或变形)的最不利值并进行比较，取其中最不 利者对应的荷载作为控制荷载。
3、温度补偿
用应变片测量应变时，它除了能感受试件受力后的变形外，同 样也能感受环境温度的变化而引起电阻应变仪指示部分的示值变动， 这称为温度效应。 .电阻丝温度改变 b.材料与应变片电阻丝的线膨胀系数不同
由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用适 当的方法消除这种影响。 必须注意，工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻 温度系数应相同，分别粘贴在构件上和不受力的试件上，以保证 它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。
900应变花
450应变花
1200应变花
§5-3 静载试验仪器设备
常温应变片通常采用粘结剂粘贴在构件的表面。粘贴应变 片是测量准备工作中最重要的一个环节。在测量中，构件 表面的变形通过粘结层传递给应变片。显然，只有粘结层 均匀、牢固、不产生蠕滑，才能保证应变片如实地再现构 件表面的变形。应变片的粘贴由手工操作，一般按如下步 骤进行： （1）选片：检查、分选应变片。 （2）定位：处理构件的测点表面。 （3）贴片：粘贴应变片。 （4）干燥固化：加热烘干、固化。 （5）应变片的防护：检查应变片的电阻值，测量绝 缘电阻。 （6）引出导线。
§5-3 静载试验仪器设备
电阻丝(丝栅) 基底
电阻应变片种类： 丝式(绕线式)、箔式、半导体式
引出线
由试验发现：
【专业知识】桥梁工程知识：桥梁荷载试验加载方案和测点布置
【专业知识】桥梁工程知识：桥梁荷载试验加载方案和测点布置【学员问题】桥梁荷载试验加载方案和测点布置？【解答】一、加载方案的实施（一）试验荷载工况的确定1.简支梁桥（跨中最大正弯矩工况、支点最大剪力和L/4桥墩最大竖向反力工况）2.连续梁桥（主跨中最大正弯矩、主跨支点负弯矩、主跨支点最大剪力工况、主跨桥墩最大竖向反力和边跨最大正弯矩工况）3.悬臂梁桥（T型刚构桥）支点（或墩顶）最大负弯矩工况、锚固孔跨中最大正弯矩工况、支点（或墩顶）最大剪力工况、挂孔跨中最大正弯矩工况）4.无铰拱桥（跨中最大正弯矩工况、拱脚最大负弯矩工况、拱脚最大推力工况、正负挠度绝对值之和最大工况）（二）试验荷载等级的确定1.控制荷载的确定（汽车和人群标准设计荷载、挂车和复带车标准设计荷载、需通行的特殊重型车辆）以上几种进行截面内力计算比较选出最不利的荷载作为控制荷载。
2.静载试验效率系数（一般取0.8-1.05）3.动载试验效率（三）静载加载分级与控制1.分级控制的原则（一般分3~5级加载）2.车辆荷载加载分级的方法（先轻后重、逐渐增加车辆数、加载车位于内力影响线不同部位）3.加卸载的时间选择：为了减少温度变化对试验造成的影响，加载时间以22点至晨6点。
（四）加载设备的选择（可行驶的车辆和重物加载）（五）加载重物的称量二、测点布置1.主要测点的布设1）简支梁桥（跨中挠度、支点沉降、跨中截面应变）2）连续梁桥（主跨挠度、支点沉降、跨中和支点截面应变）3）悬臂梁桥（T型刚构桥）悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应变支点4）无铰拱桥（跨中及L/4处挠度、拱顶和L/4处截面应变）2.其它测点的布设以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
桥梁荷载试验方案
摘要桥梁荷载试验检测方案对于桥梁检测的具体实施有一定的指导作用，刚竣工桥梁的外观检查，动载和静载是桥梁检测的重要部分关键词：试验检测方案桥梁动载静载目录桥梁荷载试验方案 (3)1 工程概况 (3)2 试验目的 (3)3 试验依据 (4)4 项目实施的主要内容 (4)附录Ⅰ静力荷载试验测试断面、测点布置及加载细则 (9)附录Ⅲ拟投入项目设备清单 (12)桥梁荷载试验方案1 工程概况1.1 试验桥梁概况群联村大桥群联村大桥中心桩号K17+475，上部结构为4x40+5x40 m预应力砼（后张）先简支后结构连续T梁；下部结构柱式台配桩基础、柱式墩配桩基础。
桥梁全长为366.08 m。
1.2 主要技术标准(1) 设计汽车荷载：公路-I级；(2) 设计速度：80公里/小时(3) 抗震指标：地震动峰值加速度：<0.05g，地震基本烈度：<Ⅵ度。
(4)桥面净宽：群联村大桥2 试验目的根据国家有关规定，大型桥梁或新建成桥梁完工后应进行生产鉴定性质的验收荷载试验，目的是对桥梁的质量和工作性能是否与设计相符作出检验与评价。
基于这一根本目的，本次荷载试验具体目的如下：（1）通过测定桥跨结构在试验荷载作用下的控制截面应力和挠度，并与理论计算值比较，判定实际结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符。
（2）通过测定桥跨结构在试验动荷载作用下的动力反应，拟评定实际结构的动力性能。
（3）通过现场加载试验以及对试验观测数据和试验现象的综合分析，对实际结构作出总体评价。
3 试验依据（1）交通行业工程标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；（2）交通行业工程标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；（3）交通行业工程标准《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTG F80/1-2004）；（4）交通行业工程标准《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）；（5）交通行业工程标准《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)；（6）《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（“铁组”YC4-4/1978科研专题）；（7）交通行业工程标准《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)；（8）建设单位提供的桥梁设计图纸及计算资料，包括施工单位提供的部分施工图纸、设计单位提供的设计计算结果文件等。
桥梁荷载试验方案优化及技术应用要点分析
桥梁荷载试验方案优化及技术应用要点分析摘要：桥梁是公路铁路工程和交通网络关键节点的重要组成部分。
为了确保桥梁工程的安全和可靠使用，必须重视桥梁探测工作的实施，并为评估工程质量提供真实可靠的数据。
在各种桥梁检测方法中，负荷试验是必要的，可以准确分析桥梁结构的承载能力和安全性能，为桥梁的后续运行和维护提供可靠保证。
关键词：桥梁；荷载试验；技术应用引言通过静载试验和动荷载试验，测试了预应力混凝土连续箱梁结构桥梁结构抗裂性、刚度、基频、阻尼比、冲击系数等指标，能非常直观地体现出桥梁主要承重构件基本力学性质，以及桥梁现阶段结构的承载能力和整体刚度，能够为加固后桥梁结构性能的评价提供有效数据。
1荷载试验的意义荷载试验是桥梁结构运行状态最直接、最可靠的检测方法，直接反映了桥梁整体运行性能。
桥梁荷载试验可分为静态荷载试验和移动荷载试验两种主要类型。
桥梁结构强度和刚度可通过静力试验进行分析；桥梁结构的自振特性和动力响应，包括移动车辆或其他荷载作用下桥梁指定部分的变形、灵活性和加速度，可通过移动荷载试验获得。
对于在中国启用的部分桥梁，施工时间更早，运行时间受各种外部因素的影响，许多信息无法核实，负荷试验是对能力和运行状况进行有效评估的最合理检测方法对于新建造的桥梁，负荷试验有助于确定桥梁建造后的工作状态，并确保桥梁的安全可靠运行。
2试验技术关键指标（1）时间温度：为避免日间温度环境影响试验效果，试验在夜间开展。
（2）加载车辆参数：包括车载总重、轴重、轴距及轮轴横距等。
（3）仪器精度：所有拟用仪表设备应有标定证书，试验前校核其精准度。
（4）加载位置：试验前在加载区按照实施方案对加载车辆停放位置精准放样。
3落实现场辅助工作有些桥梁具有诸如桥下湍流或桩的高度和范围等特征，从而进一步增加了桥梁荷载试验的复杂性。
因此，在设置测量点时，应根据试验计划，使用脚手架或桥梁控制车辆进行试验。
为了保证试验顺利进行，检测单位必须实施每辆装载的车辆。
桥梁荷载试验专题方案
附件一：参照实验方案吉祥路中桥荷载实验方案一、桥梁概述吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。
桥宽28m，横断面布置：6.75m （人行道）+14.5m（机动车道）+6.75m（人行道），横断面布置如图1所示，全桥共21片小箱梁。
设计荷载：城—A级。
图1 桥梁上部横断面布置图（尺寸单位：cm）二、荷载实验（一）实验目旳及实验根据1、实验目旳1）检查该桥整体构造旳质量和构造旳可靠性；2）判断桥跨构造在实验荷载作用下旳实际受力状态和工作状态，评价构造旳力学特性和工作性能，检查构造旳承载能力与否能满足设计原则：3）通过动荷载实验以及构造固有模态参数旳实桥测试，理解桥跨构造旳动力特性，以及各控制部位在使用荷载下旳动力性能；4）进行梁旳强度、刚度及承载能力评估。
2、实验根据：1）《公路旧桥承载能力鉴定措施》（如下简称《措施》）；2）《都市桥梁设计荷载原则》（CJJ 77-98）； 3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-）；3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-）； 4）吉祥路中桥施工图（二）实验内容1、实验部位1）动载实验：实验项目为跑车、刹车和跳车。
2）静载实验：左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。
2、重要实验设备1）变形检测设备精密水准仪（瑞士徕卡）二套，最小读数0.01mm ，精度0.4mm/km 2）应变检测设备JMZX-综合测试仪（长沙金码高科）一套，精度为1με 3）动载实验设备INV306动态数据采集解决系统一套（东方振动研究所）（三）构造理论分析原理及实验加载方案1、构造理论分析原理吉祥路中桥，为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。
桥横断面由21片小箱梁构成，4车道。
动载实验求动力增大系数时，将荷载布设在第2车道，求解第3车道拾振器处旳静载理论挠度值f st 。
根据实测动挠度幅值1y f ∆，计算动力增大系数：1＋µ＝1＋1y f ∆/f st设计荷载：用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数，运用实验断面旳弯矩影响线进行纵向加载，求解设计荷载作用下最不利荷载位置，求得设计活荷载效应（控制荷载模式）。