桥梁检测试验中的挠度测量

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加 载 分 4级 单 次 逐 级 递 增 至 最 大 荷 载 , 满 载 后 观 测 至 变 形 稳 定 即 卸 载 ,卸 载 分 两 次 卸 完 。 62 挠 度 测 量 与 分 析 . 沿 试 验 跨 及 相 邻 跨 的 桥 面 两 侧 防 撞 栏 各 布置 l 】个 挠 度 测 点 , 并 在 中跨 中防 撞 栏 侧 布 置 一 个 挠 度 测 点 ,挠 度 测 点 布 置 见 图 2 。
在 精 密 水 准 仪 中 , 水 准 管 的框 架 是 同 望 远 镜 筒 固 连 的 。 为 了 使 水 准 轴 与 视 准 轴 的 联 系 比 较 稳 固 ,这 些 部 件 是 采 用 铟 瓦 合 金 钢 制 造 的 , 并 把 镜 筒 和 框 架 整 体 装 置 在 一 个 隔 热 性 能 良好 的 套 筒 中 , 以 防 止 由于 温 度 的 变 化 , 使 仪 器 有 关 部 件 产 生 不 同 程 度 的膨 胀 和 收 缩 ,
3 1 水 准 标 尺 每 米 长 度 误 差 的 影 响 和 水 准 标 .. 2
尺 零 点 差 的 影 响
在 水 准 测 量 作 业 中 必 须 使 用 经 过 检 验 的 水 准 标 尺 。 由 于 桥 梁 检 测 试 验 中 , 使 用 同 一
把 水 准 标 尺 ,并 且 所 测 挠 度 值 为 相 对 变 形 , 故 此 两项 影 响可 忽 略 不 计 。
而 引起 i 的变 化 。 角
差 和 读 数 误 差 ,这 些 误 差 都 是 属 于 偶 然 性 质 的 。 由于 精 密 水 准 仪 器 都 具 有 倾 斜 螺 旋 和 符 台 水 准 器 , 并 有 光 学 测 徽 器 装 置 ,可 以 提 高 读 数 精 度 , 同 时 用 楔 形 丝 照 准 水 准 标 尺 分 划
H^ A +h B .
在 垂 直 面 上 投 影 的 交 角 ,称 为 j ,它 对 水 准 角 测 量 将 产 生 单 向 性 的 影 响 。 虽 然 经 过 检 验 校 正 ,但 使 两 轴 完 全 保 持 平 行 是 困 难 的 。 因 此 , 当 水 准 气 泡 居 中 时 ,视 准 轴 仍 不 能 保 持 水 平 ,
由 此 可 见 ,在 j 保 持 不 变 的 情 况 下 ,一 角 个 测 站 上 的 前 后 视 距 离 相 等 , 则 在 观 测 高 差
中 由 于 角 的 误 差 影 响 可 以得 到 消 除 。但 在 实 际 作 业 中 ,要 求 前 后 视 距 完 全 相 等 是 困 难 的 。
的误 差 影 响 为 :
当 视 线 通 过 近 地 面 的 大 气 层 , 由 于 近 地
面大气层 的密度分布一般 是随高度 而变化 ,
即 近 地 面 大 气 层 的 密 度 存 在着 梯 度 , 因 此 ,
视 线 通 过 时 就 要 在 垂 直 方 向 上 产 生 弯 曲 , 并
/ ,对 高 差
待 结 构 变 形 稳 定 即 可 进 行 水 准 测 量 , 获 得 每
个 观测 点 的 高程 ,按 上 式 计 算 出每 个 观 测 直
的挠度 。
3 密 水 准测 量 的主 要误差 来源 及 其影 响 精
1精 密 水 准 测 量 的 原 理
如 图 1所 示 ,要 测 定 A、B两 点 问 的 高 差
用 N +P A2 G M3精 密 水 准 仪 观 测 结 构 在 各 级 荷 载 作 用 下 的 挠 度 。 各 级 荷 载 作 用 下 各 挠
度 测 点 的 实 测 值 见 表 l 。
襄 1 第一 载位 边 、 中跨 挠度 实 铡值
( ) 关 键 断 面 各 点 荷 载 一挠 度 关 系 曲 线 , 3 检 验 实 测 荷 载 一挠 度 曲线 与 理 论 计 算 的 荷 载 一 挠 度 曲 线 是 否 一 致 ,荷 载 伸 长 与 位 移 增 长 的 线 性 关 系 如 何 ,结 构 是 否 处 于 弹 性 工 作 状 态 。
平 水准仪进 行观测 。
33 观 测 误 差 .
32 由 于 外界 因 素 影 响 而 产 生 的 误 差 .
32 1 温 度 变 化 对 j 的 影 响 .. 角
精 密 水 准 测 量 的 观 测 误 差 ,主 要 有 水 准
气 泡 居 中 的 误 差 、 照 准 水 准 标 尺 上 分 划 的 误
推 算 求 得 ) 。
圈 2 桥 面位 移 点 布 置 圈
5变 形 测 ■ 的 目 的
( ) 每 一 载 位 各 级 荷 载 作 用 下 ,各 挠 度 1
测 点 的 实测 值 ( ) 满 载 时 结 构 的 挠 度 理 论 值 与 实 测 值 2 比 较 , 检 验 实 测 挠 度 与 理 论 挠 度 的 变 化 规 律 是 否 一 致 , 结 构 的 工 作 状 态 是 否 良好 。
采 用 了 悬 臂 拼 装 施 工 。 静 动 载 试 验 于 工 程 完
工后 进行 。
61 载 荷 及 加 载 方 式 .

静 载 试 验 按 控 制 断 面 的 设 计 活 载 产 生 的
控 制 内 力 为 加 载 依 据 ,根 据 工 地 现 场 条 件 , 第 一 载位 采 用 l O部 重 3 N 的 汽 车 偏 心 加 载 , 0k
使 水 准 标 尺 上 的读 数产 生误 差 ,并 且 与 规距

威 正 比。
圈 1 水 准 测 量 原 理 圈
在 图 1 中 , 假 设 仪 器 距 前 后 标 尺 的 距 离
分别 为 S 1和 。 由 于 角 的 存 在 ,并 假 设 i 角 不 变 的情 况 下 ,在 前 后 视 水 准 标 尺 上 的 读 数 误 差 分 别 为 S / 和 j 1
在 水 准 测 量 时 , 当 仪 器 的 脚 架 随 时 间 而 逐 渐 下 沉 时 , 在 读 完 后 视 读 数 转 向前 视 标 尺 的 时 间 内 , 由 于 仪 器 的 下 沉 ,视 线将 有 下 降 ,
从 而 影 响 前 视 读 数 。 假 设 仪 器 不 动 而 标 尺 随
高 程 为 H,第 1 荷 载 状 态 下 的 高 程 为 级
, 则
刚 架 桥 、 悬 索 结 构 桥 等 。 为 检 验 桥 梁 结 构 的 工 作 性 能 和施 工 是 否 达 到 设 计 要 求 ,保 证 桥 梁 运 营 的 可 靠 性 , 并 为 桥 梁 竣 工 验 收 提 供 依 据 , 需 对 桥 梁 进 行 静 动 载 试 验 。 进 行 桥 梁 静
6 工 程 实 例
广 州 市 内 环 路 人 民 桥 扩 建 工 程 主 桥 , 采 用 三 跨 双 向 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 连 续 箱 梁 ,跨 径 组 合 为 5 7 5 4 m+ 4 m+ 4 m, 设 计 载 荷 为 汽
车— 超 加 级 ,挂 车— — 10 人 群 3 k / , 2, 5 N m2
4桥 梁 静 载试 验 时精 密 水 准测 ■ 的 内 容
( ) 结 构 的最 大 挠 度 和 扭 转 变 位 ( 括 1 包 上 、 下游 两 侧 挠 度 差 及水 平 位 移 ) 。 () 支点处粱 体的沉 降与偏转 。 2 ( ) 沿 桥 长 轴 线 的 挠 度 分 布 曲 线 ,要 求 3 在 每 个 桥 跨 内布 置 不 少 于 3个 挠 度 观 测 点 ,
时 间 下 沉 , 同 样 也 会 影 响 读 数 ,所 以 在 实 际 桥 梁 检 测 时 , 要 尽 量 设 法 减 少 仪 器 和 标 尺 的 垂 直 位 移 , 如 待 结 构 稳 定 后 再 进 行 观 测 、 将
仪 器 及 标 尺 设 置 在 坚 实 的 位 置 和 使 用 自 动 安

在 进 行 精 密 水 准 测 量 时 , 会 受 到 各 种 误 差 的 影 响 。 其 中 有 仪 器 误 差 、 由 于 外 界 因 素 影 响 而 产 生 的 误 差 和 观 测 误 差 。 下 面 对 各 种 误差分 别进行讨 论 。
31 仪 器 误 差 . 3 11视 准 轴 与 水 准 轴 不 平 行 的 误 差 .. 水 准 仪 的视 准 轴 与 水 准 轴 相 互 不 平 行 ,
线 ,也 可 以减 小 照 准 水 准 标 尺 分 划 线 的误 差 。
因 此 , 这 些 误 差 影 响 都 可 以 有 效 地 控 制 在 很
小 的范 围内。
但 是 当 温 度 变 化 时 ,完 全 避 免 角 的 变 化
是 不 可 能 的 。 并 且 温 度 的 变 化 对 角 的 影 响 是
动 载 试 验 时 的 一 个 重 要 内 容 是 对 结 构 的 变 形 即 挠 度 进 行 观 测 , 目前 挠 度 测 量 多 采 用 水 准 测 量 的 方法 。
桥 梁在第 1 荷 载状态 下的挠 度( 变形 ) : 级 即 为
h H = 一H
进行桥 梁检测试验 时 ,每~级加载 后 ,
可 在 A、B 两 点 分 别 竖 立 水 准 尺 .并 在
A、 B 之 闻 安 置 一 台 水 准 仪 , 利 用 水 准 仪 所 能
提供 的 一 条 水 平 视 线 .分 别 在 A、B 两 尺 上 读
取 读 数 a和 b 则 A 、B 的 高 差 为 : ,
=—Biblioteka Baidu ab
若 A 点 的高 程 为 H‘ ,B点 的 高程 为 HR ,则

并 设 置 支 点 下沉 的 观 测 点 。
( ) 检测控制 截面 的挠度 。 4 ( ) 行 车 道 板 跨 中和 支 点 截 面 的挠 度 。 5 对 桥 梁 动 载 试 验 而 言 ,需 测 量 动 力 试 验 荷 载 作 用 下 检测 部 位 的变 形 ( 变 形 可 通 过 此
下 面 讨 论 前 后 视 距 不 等 差 的允 许 值 。
测 高差 的影 响 。
323 仪 器 和 水 准 标 尺 垂 直 位 移 的 影 响 ..
设 = , 如 果 要 求 穗 对 高 差 的 影 响 小 2
到 可 以 忽 略 不 计 的 程 度 , 如 为 0 1 m , 则 前 后 .m 视 距 之 差 可 由上 式 算 得 , 即 : S一 1 2 S 6/ 1m
关键词
水准测 量
桥 粱试 验
挠 度
随 着 国 民 经 济 的 高 速 发 展 , 近 年 来 各 地
陆 续 修 建 了 一 批 大 桥 和 特 大 桥 ,桥 梁 的 形 式 多 种 多 样 ,有 连 续 粱 桥 、 悬 臂 梁 桥 、拱 桥 、
2挠 度 计 算
假 设 桥 梁 在 零 荷 载 状 态 下 某 一 观 测 点 的
桥 梁 检 测 试验 中的挠 度 测 量
贺志勇 王卫锋 颜 全 胜 广州 5 04 ) 160 ( 南理 工 大 学 交 通 学 院 华

要 本 文 结 合 实 际桥 梁静 动 栽 试 验 ,对 采 用精 密 水 准 测 量 方 法 测 量挠 度 反 应 注 意 的 问题 进 行
了探 讨 。
极 其 复 杂 的 。 减 弱 这 种 误 差 影 响 最 有 效 的 办 法 是 减 少 仪 器 受 辐 射 热 的 影 响 , 如 观 测 时 要 打 伞 ,避 免 日光 直 接 照 射 仪 器 ,选 择 阴 天 或
夜 间 温 度 变 化 幅 度 较 小 的时 段 进 行 观 测 。
322大 气 垂 直 折 光 的 影 响 ..

( 一1 S )/ p
且 弯 向 密 度 较 大 的 一 方 , 这 种 现 象 叫 做 大 气 垂 直 折 光 。 观测 时 使 前 后 视 距 离 尽 量 相 等 , 视 线 离 地 面 应 有 足 够 的 高 度 , 并 且 选 择 在 阴
天 或 晚 上 进 行 观 测 , 可 以 减 弱 垂 直 折 光 对 观
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