荷载试验方案

荷载试验方案

目录

一、荷载试验概述 (1)

1.1 桥梁概况 (1)

1.2 主要技术指标 (1)

1.3 试验目的 (1)

1.4 试验依据 (2)

1.5 试验荷载 (2)

1.6 加载原则 (3)

1.7 荷载试验结果分析的原则 (4)

1.8 试验加载程序 (5)

1.9 各工况试验车辆载位布置原则和方法 (6)

二、桥梁静载试验 (7)

2.1控制截面和试验工况 (7)

2.1.1控制截面 (7)

2.1.2试验工况 (7)

2.1.3载位布置 (8)

2.2桥梁外观检查与裂纹观测 (10)

2.3 挠度测量 (10)

2.4 应变测量 (10)

2.5 温度观测 (11)

三、桥梁动载试验 (12)

3.1无障碍行车试验 (12)

3.2有障碍行车试验 (12)

3.3制动试验 (12)

3.4动载试验分析工具 (13)

四、试验检测人员 (14)

五、试验仪器 (15)

一、荷载试验概述

1.1 桥梁概况

本桥设计为上下分幅，主梁为（30+50+30）m变高度预应力混凝土连续箱梁，采用C50混凝土，单箱双室直腹板结构。中支点梁高3m，跨中梁高1.7m，梁高按圆曲线变化。

1.2 主要技术指标

➢道路等级：一级公路（兼具城市主干道）；

➢设计荷载：公路-I级；

➢设计速度：60km/h；

➢桥面宽度：双向八车道+双侧人行道+双侧非机动车道，总宽

44.5m；

➢设计洪水频率：1/100；

➢地震动参数：地震动峰值加速度0.05g，反应谱特征周期0.35s；

➢通航等级：Ⅶ级；

➢最小纵坡：0.3%；

➢竖曲线最小半径：5000m；

1.3 试验目的

在工程交、竣工前应该进行桥梁的动静载试验，其主要目的是：1）检验桥跨结构的实际承载能力、结构变形及抗裂性标准是否满足有关技术规范要求，并结合理论计算分析结果，科学评定桥梁结构目前的技术状态是否满足设计要求，能否交付正常使用；

2）通过荷载试验，寻求桥梁整体结构的变形规律，了解结构的实际受力状况和工作状况，为今后桥梁运营、养护及管理提供科学依据；

3）建立该类桥梁有关的技术档案，为今后兴建同类桥梁完善设计、优化结构、改进工艺积累实测资料。

1.4 试验依据

本次荷载试验的依据主要有：

1）《公路工程技术标准》JTG B01-2014 2）《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015

3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 4）《公路工程质量检验评定标准》JTG F80-1-2004 5）《公路桥梁荷载试验规程》JTG/T J21-01-2015 6）桥梁施工图纸和荷载试验合同

1.5 试验荷载

本次试验采用450kN载重车，加载车辆技术指标见表1.1和图1.1。

表1.1加载车辆技术指标

图1.1 450kN 加载汽车轴载、尺寸示意图

在荷载试验方案设计时按标准轴距和轴重进行布载，荷载试验完成后，按实际加载车辆的轴距和轴重重新计算各工况下的控制截面的应变和挠度等参数的计算值，并将该值作为理论值。

1.6 加载原则

各工况下试验所需加载车辆的数量，将根据设计标准活荷载产生的最不利效应值按下式所定原则等效换算而得（交竣工验收）：

0.85≤)

1(μη+=S S stat ≤1.05 式中：η—静力试验荷载效率系数；

stat S —试验荷载作用下，检测部位变位或力的计算值；

S —设计标准活荷载作用下，检测部位变位或力的计算值（不计冲击作用时）；

μ—设计取用的冲击系数。

对于新建桥梁，检算荷载即为设计标准活荷载。设计标准活荷载产生的最不利效应值，以《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2015规定的公路—I 级计算、公路—Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值qk 和集中荷

载标准值

Pk 按公路—I 级车道荷载的0.75倍采用。

公路-Ⅰ级汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，车道荷载见图1.2。

图1.2 车道荷载

公路-I 级车道荷载的均布荷载标准值为q k =10.5kN/m,集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m 时，P k =180 kN ；桥梁计算跨径等于或大于50m 时，P k =360kN ；计算跨径在5m ～50m 之间，采用直线内插。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。

当桥涵设计车道等于或大于2时，由汽车荷载产生的效应按规定的多车道横向折减系数(见表1.2)进行折减，但折减后的效应不得小于两条设计车道的荷载效应。

表1.2 车道横向折减系数 设计车道数目

2 3 4 5 6 7 8 折减系数 1.00 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50

按照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60－2015的4.3.2条，汽车荷载冲击系数μ按下式计算：

当f <1.5Hz 时， =0.05μ

当1.5Hz ≤≤f 14Hz 时，0.176ln 0.0157f μ=-

当f >14Hz 时， =0.45μ

式中：f －结构基频(Hz)。

1.7 荷载试验结果分析的原则

按照《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）的要求，荷载试验的应变（或应力）、挠度实测值与理论值之比称为校验系数。当出现下列情况之一时，应判定桥梁承载能力不满足要求：

1、主要测点静力荷载试验校验系数大于1。

2、主要测点相对残余变位或相对残余应变超过20%。

3、试验荷载作用下裂缝扩展宽度超过规定限制，且卸载后裂缝闭合宽度小于扩展宽度的2/3。

4、在试验荷载作用下，桥梁基础发生不稳定沉降变位。

1.8 试验加载程序

为达到试验数据稳定和试验安全之目的，根据经验对加载作如下安排：1）试验应选择在气温变化不大和结构温度趋于稳定的时间内进行。试验过程中在量测荷载作用下结构响应的同时对应地量测结构表面温度，尽可能选择在气温差异不大的晚间进行。

2）在试验开始前，用单辆试验车低速多次往返通过试验桥梁，以消除部分残余应力，起到使试验数据稳定的效果；

3）为保证试验安全，避免过载引起桥梁损坏，其试验车辆将采取分批加载。事先计算出各工况下全部车辆引起控制截面的应变与挠度，在部分试验车辆到位后，测量相关的应变和挠度，与计算值进行比较，按弹性力学原理，确认全部车辆产生的应变在计算估计的范围之内后，再让全部试验车辆到位。