某3—40米简支T梁荷载试验方案(2)

2019-05-26 17:47

主梁在各工况荷载作用下的理论计算值如表2所示:

表2 理论计算值

工 况 边梁 (偏载) Ⅲ Ⅳ 弯矩(kN.m) 4015 2995 中跨位移 (mm) -23.0 -19.5 对应截面应力(Mpa) 8.46 6.82 对应应变 (με) 245 198 4.1.5 加载车辆参数

本桥试验车辆载重均为36吨,共需要4辆车,其试验车辆参数如下图3所示:

图1 试验拟采用加载车辆示意图(单位:m)

4.1.6测试内容与测试方法

(1) 应力(应变)测试

主梁应力控制截面混凝土表面应力(应变),拟采用在混凝土表面粘贴标距为100mm、阻值为120Ω的应变片,匹配DH3815N数据采集分析系统进行测量。

(2) 挠度测试

主梁控制断面桥面挠度的测量拟采用精密水准仪和全站仪进行测试。

4.1.7 试验加载过程控制 (1) 试验加载程序控制

① 在进行正式加载试验前,用两辆载重加载车分别测试对象各跨跨中进行横桥向对称的预加载,预加载试验每一加载载位的持荷间为20分钟。预加载的

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目的在于,一方面是使结构进入正常工作状态,另一方面是检查测试系统和试验组织是否工作正常。

② 预加载卸至零荷载,并在结构得到充分的零荷恢复后,才可进入正式加载试验。正式加载试验分别按加载工况序号逐一进行,完成一个序号的加载工况后,应使结构得到充分的零荷恢复,方可进入下一序号的加载工况。结构零荷充分恢复的标志是,加载试验实测的结构最大变位测点在卸零荷后变位恢复最后一个10分钟的增量小于第1个10分钟增量的15%。

(2) 静力试验规则

① 静力试验原则上宜选择在气温变化不大于2℃和结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。试验过程中在量测试验荷载作用下结构响应的同时应相应地测量结构表面温度。

② 静力试验荷载持续时间,原则上取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间,只有结构变位达到相对稳定后,才能进入下一荷载阶段。同一级荷载内,若结构变位最大的测点在最后5分钟内的变位增量小于第一个5分钟变位增量的15%,或小于所用量测仪器的最小分辨值,即认为结构变位达到相对稳定。

③ 全部测点在正式加载试验前均应进行零级荷载读数,以后每次加载或卸载后应即读数一次,并在结构变位达到相对稳定后,进入下一级荷载之前再读数一次。对结构变位较大的测点,宜每隔5分钟观测一次,以观测结构变位是否达到相对稳定。

④ 若在加载试验过程中发生下列情况之一应立即终止加载试验:

(a) 控制测点应力或力值超过计算值并且达到或超过按规范安全条件反算的控制应力或力值时;

(b) 控制测点变位超过规范允许值时;

(c) 由于加载试验使结构出现非正常的受力损伤或局部发生损坏,影响桥梁承载能力和今后正常使用时。

另外,在施加试验荷载过程中,当某一加载工况接近满载时(大于满载量的80%),应将该工况后续加载车在试验测试桥跨的行车速度控制在10Km/h以下;在卸载过程中,禁止多辆加载车同时启动。

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4.2 动载试验

4.2.1 动载试验的主要内容

动荷载试验是为了测定桥梁结构在动力荷载作用下的受迫振动特性。 (1)动荷载本身动力特性:动荷载大小、方向、频率及作用规律; (2)桥梁结构在动力荷载下的强迫振动响应、振幅、动应力(挠度)、冲击系数。

4.2.2动载试验荷载及其作用方式

(1) 脉动试验,在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下,测定桥跨结构由于桥址处风荷载、地脉动、水流等随机荷载激振而引起的桥跨结构微小振动响应。采用先进的分析技术得到桥梁结构固有的振动特性,如固有频率、振型和临界阻尼比。

(2)无障碍行车试验:在桥面无任何障碍的情况下,用2辆载重汽车(每辆总重约360kN)按对称情形,以20 km/h、30 km/h、40 km/h、50 km/h的速度驶过桥跨结构,以测定桥梁在各种行车速度下测试断面的响应动力时程曲线和最大动位移值。

(3)有障碍行车试验:在测点位置的桥面上放置一块厚约为10cm的木板作为障碍,用1辆载重汽车(总重约360KN)以10 km/h、20 km/h的速度驶过桥跨结构,以测定桥梁在各种行车速度下测试断面的响应动力时程曲线和最大动位移值。

(4)刹车试验:采用接近于检算荷载(标准荷载)重车的单辆载重汽车来充当,以20 km/h、30 km/h速度在预定的截面位置进行实行刹车,以测定桥梁在各种行车速度下测试断面的响应动力时程曲线和最大动位移值。

4.2.3动载试验测试项目及其测试方法

(1)桥跨结构的振动响应(位移),采用在选定测点上安装拾震器,匹配DH5920数据采集分析系统测量并同时记录其输出信号。

(2)桥跨结构的动力反应,主要选取桥跨结构控制截面的竖向动挠度作为主要测记项目。

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在测记桥跨结构振动响应要注意保证信号完整,信号测记长度应足够,并需照顾到各测记通道的动态范围,小信号足够灵敏,大信号不饱和,测记时应配有示波器监视振动响应信号的质量。

4.2.4测试项目及测点布置 (1) 行车试验

① 测试的项目内容

主要通过测试桥跨结构在动荷载作用下的的时程应变曲线,并通过分析得出桥跨结构的冲击系数。 ② 测试断面及测点布置

行车试验测试截面布置在,边跨和中跨跨中截面(即2-2和3-3截面)上,测点布置如附录图Ⅲ-1。

4.2.5加载工况的确定

表2 动载试验工况表

工 况 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ VI Ⅶ Ⅷ Ⅸ 项 目 脉动试验 无障碍行车试验 无障碍行车试验 无障碍行车试验 无障碍行车试验 有障碍行车试验 有障碍行车试验 刹车试验 刹车试验 测试项目及其荷载位置 无任何交通荷载及桥址附近无规则振源情况下进行测定 结构振动响应、动应变、动态增量 车速20km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速30km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速40km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速50km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速10km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速20km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速20km/h 结构振动响应、动应变、动态增量 车速30km/h

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附录Ⅰ静力荷载试验测试断面及测点布置

图I-1 静载试验控制截面图(单位:cm)

应变片测点图I-2 截面应变测点布置图

4x10001#1#2#2#3#3#4#4#5#5#挠度测点图I-3 挠度测试平面布置图示意图(单位:cm)

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