桥梁检测试验中的挠度测量

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 ．
一
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
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
，
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 ，
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 ，
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 。
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 。
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 ．．
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 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
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
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
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
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
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
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 。
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
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 ，
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 ，
６
（ 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
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
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 ： ，
＝— ａｂ
若 Ａ 点 的高 程 为 Ｈ‘ ，Ｂ点 的 高程 为 ＨＲ ，则
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 。
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
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