静荷载试验指导书

静荷载试验指导书

1、目的和适用范围

本方法适用于测定桥梁及构件的桥梁承载能力鉴定和检验结构的真实工作状况。

2、仪具及材料。

2.1东华3815静态应变测试系统，系统量程±20000με，分辨率1με；电阻应变片，应变片阻值应为120Ω。

2.2 BDI桥梁检测系统。

2.3 千分表。

2.4百分表、机电百分表

2.5 发电机

2.6 钢直尺、钢卷尺

2.7光电式挠度仪

3、静荷载试验的主要内容

3.1以检验桥梁承载能力的鉴定试验，应至少观测以下内容：

3.1.1结构的最大挠度和扭转变位

3.1.2结构控制截面最大应力

3.1.3活动支座和结构连结部分的变位

3.1.4受试验荷载影响的所有支点的沉降、墩台的位移和转角

3.1.5桁架结构支点附近杆件及其他细长受压杆件的稳定性

3.1.6裂缝的出现和扩展情况。

3.2如果荷载试验具有检验结构真实工作状况的目的，可增加以下内容

3.2.1沿桥长的挠度分布曲线

3.2.2结构构件的实际应变分布

3.2.3支点附近结构斜截面的主拉应力

3.3.4梁的横隔板及其影响区的应力

3.3.5控制控制截面的挠度和应力的纵向和横向影响线

3.3.6行车道板跨中和支点截面的挠度或应变影响线

4、试验准备

4.1进行试验结构的考察

4.2制定试验方案，：

4.2.1试验方案内容

1）试验要求：目的、类型、项目和依据的标准

2）试验结构的技术资料：原有的设计、计算与施工的基本资料，结构现状和必要的理论验算。

3）加载方案：最大荷重、加载设备和加载图式

4）观测方案：观测内容、测点布置、量测方法与仪器，要求达到的精度

5）试验程序：加、卸载程序与观测程序，试验终止条件

6）试验筹备工作：材料和仪器设备数量、费用、进度时间表和试验日期，试验记录格式

7）试验人员的组织和分工

8）安全措施

4.2.2主要桥型的内力控制截面

1）简支梁

主要：跨中挠度和截面应力（或应变），支点截面转角和支点沉降

附加：跨径四分点的挠度，支点斜截面应力

2）连续梁

主要：跨中挠度，跨径和截面应力（或应变），支点截面转角和支点沉降

附加：跨径1/4处的挠度和截面应力（或应变），支点斜截面应力

3悬臂梁

主要：悬臂端挠度，固端根部或支点截面的应力和转角，墩顶的变位，T型刚构墩身控制截面的应力

附加：悬臂跨中挠度，牛腿部分局部应力

4）拱桥

主要：跨中、跨径1/4和3/8截面的挠度和应力，拱脚截面的应力，墩台顶的变位和转角。

附加：跨径1/8截面的挠度和应力，拱上建筑控制截面的变位和应力

5）刚架桥

主要：跨中截面的挠度和应力，结点附近截面的应力、变位和转

角，墩台顶的变位和转角

附加：柱脚截面的应力、变位和转角

6）悬索结构（包括悬索桥和斜拉桥）

主要：加劲梁的最大挠度、偏载扭转变位和控制截面应力，索塔顶部的水平位移和扭转变位，塔柱底节目的应力，钢索（斜拉索、吊杆、主缆）拉力，锚碇的上拔位移

附加：钢索与梁连结部位的挠度

4.2.3静荷载试验效率确定

按公式()

μη+∙=1S S st q 计算静载试验荷载效率系数， 式中st S 为试验荷载作用下被检测部位的内力或变形的计算值，S 为标准设计荷载作用下，被检测部位的内力或变形的计算值，μ为按规范采用的冲击系数。

荷载效率一般取值为：

基本荷载试验 1≥q η>0.8，

重荷载试验q η>1.0

轻荷载试验0.8≥q η>0.5

4.2.4加载设备的选择

1）可行式车辆

2）重物直接加载

4.2.5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加载内力增加的变化关系，对桥梁主要控制截面内力的加载应分级进行。

4.2.6测点布置

1）挠度测点的布设

一般情况下，对挠度测点的布设要求能测量结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形，应能给出受检跨及相邻跨的挠曲线和最大挠度。每跨一般需布设3～5个测点，挠度测试结果应考虑支点下沉修正，应观测支座下沉量、墩台的沉降、水平位移与转角、连拱桥多个墩台的水平位移等。有时候为了验证计算理论，要实测控制截面挠度的纵向和横向影响线。对较宽的桥梁或偏载应取上下游平均值或分析扭转效应。

2）结构应变测点的布设

应力应变测点的布设应能测出内力控制截面的竖向、横向应力分布状态。对组合构件应测出组合构件的结合面上下缘应变。每个截面的竖向测点沿截面高度不少于5个测点，包括上、下缘和截面突变处，应能说明平截面假定是否成立。横向截面抗弯应变测点应布设在截面横桥向应力可能分布较大的部位，沿截面上下缘布设。宽翼缘构件应能给出剪滞效应的大小，对于箱型截面，顶板和底板测点应布设“十”字应变花，而腹板测点应布设45°应变花，T型断面下翼缘可用单向应变片。

3）混凝土结构应变测点的布设

对于预应力混凝土结构，应变测点可用长标距（5×150mm）应变片贴在混凝土表面，而对于部分预应力或钢筋混凝土结构，受拉区则应测受拉钢筋的拉应变，可凿开混凝土保护层直接在钢筋上设置拉应

力测点，但在试验完后必须修复保护层。

4）剪切应变测点的布设

对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法进行观测。为了方便，对于梁桥的剪应力也可在截面中性轴处主应力方向设置单一应变测点来进行观测。梁桥的实际最大剪应力截面应设置在支座附加而不是支座上。

4.2.7仪器安装与检查

1）所有仪表应在测试前进行检查，并按仪表本身的要求进行标定和必要的误差修正，满足测试精度要求，测量误差应不大于预计量程的±5%，位移测量不大于±10%，动位移测量不大于±15%。

2）采用电阻应变仪进行应变测试时，粘贴电阻片的人员应具有一定的经验，要根据现场温度湿度等条件选择贴片及防潮工艺，尽量选用与观测应变部位相同的材料制作温度补偿片，补偿片应尽量靠近应变片设置。

4.2.8其他准备工作

试验前应做好加载物的称量、安全设施、供电照明设施、通讯联络设施、桥面交通管制等工作

4.3加载试验

4.3.1加载程序

1）预加载

正式试验前，对结构进行2～3次预加载，通过预加载使结构进入正常工作状态，消除结构非弹性变形。