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為什麽橋梁需要做荷載試驗?
更新時間:2023-06-30 15:38
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1定義橋梁荷載(zǎi)試驗是指在荷載直接作用下,測試橋梁(liáng)結(jié)構各部位及整體的響應參數,通過試驗值同理論值進行比較分析,從而對橋梁的實際承載能力和安全狀況作出評估。橋梁荷載試(shì)驗作為橋梁承載能力評價(jià)中最直接、最有效和最有說(shuō)服力的方(fāng)法之(zhī)一。

2分類描述現場荷載試驗的(de)方法(fǎ)有靜力荷載試驗方法和動力(lì)荷載試(shì)驗方(fāng)法。靜力荷載試驗是指將靜止的荷載作用於橋梁上(shàng)的指定位置,以便對橋(qiáo)梁結構的靜力位移、靜力應變、裂縫等進行測試,從而對橋梁結構在荷載作用下的(de)工(gōng)作狀態及使用(yòng)性能做出評價。動力荷載試驗時利用某種激振方法(如行駛的汽車荷載等)激起橋(qiáo)梁結構的震動,以便測定結構(gòu)的(de)動(dòng)力特性,如固有頻率、阻尼比、陣型、動力(lì)衝擊係數等參量,從而推斷橋梁結構的整體剛度和行車性能。前者反映(yìng)橋梁在靜載作用下的結構工作性能, 後者反映橋(qiáo)梁結構的動力性能。一般情況下是在根據調查、檢測與檢(jiǎn)算結果尚(shàng)難以確定現有橋梁結構承載能(néng)力時, 使用荷載試驗方法來對橋梁的承載能力進行評估的。通過現場荷載試驗可直接檢測結構的實際承載力。其主要優點(diǎn)是直(zhí)觀,多用於新結構(gòu)研究和橋梁質量的評定, 但試驗(yàn)設備複(fù)雜, 技術難度高, 經費支出大。在舊橋的評定中,它又多用於(yú)橋梁工作狀態不明確情況下的評定和研究工作, 以彌補根據外(wài)觀調查評定和以(yǐ)分析計算為主的評定方法的不足。

2.1靜載試驗(yàn)方(fāng)法靜載試驗是橋(qiáo)梁結構(gòu)檢測的一個主要內容, 其目的(de)是測試主橋結構在試驗荷(hé)載作用下的實際工作狀態, 以評定橋梁現(xiàn)有技術狀況和實際承載能力(lì), 為(wéi)大橋的加固提供依據。橋梁靜載試(shì)驗是將(jiāng)靜止的荷載作用在橋(qiáo)梁(liáng)上的指定位置,以便能夠測試(shì)出橋梁結構的靜位移、靜應變以及裂縫等物理參數,從而對橋梁結(jié)構在荷載(zǎi)作用下的工作(zuò)狀(zhuàng)態及使用性能進行評價。 因為在橋梁靜載試驗中,結構在控製荷載作用下所測得的控製界麵的撓度和裂縫寬度即為最大(dà)值,因(yīn)而可以將其同規範限值進行比(bǐ)較,如果在規(guī)範限值範圍以內則表明結構的工作狀況良好,反之亦然。

2.2動載試驗(yàn)方法(fǎ)動力荷載試驗主要是通過(guò)對結構進行脈動測試、汽車的行車(chē)、跳車、刹車激振或其他方式的激振試驗, 測試橋梁結構上各控製部位的動撓度、動應變(biàn)、模態參數(自振頻率、振型、振型(xíng)阻尼比、應變模態), 然後通過(guò)模態參數識別結構的損傷。如結(jié)構的構件機械磨損, 結構的剛度損失以及構件的裂縫等。動載試驗(yàn)反映了橋梁的整體工作性能, 它(tā)是由橋梁結構(gòu)的振型、自振頻率、校驗係數、阻尼比等表現出來的。橋梁動(dòng)載試驗是利用某種激振方法激起橋梁結構的振動,以(yǐ)便測定其固有頻率、振型、動力(lì)衝擊係數、阻尼比、行車響應等參數,以(yǐ)此推(tuī)斷橋梁結構的整體剛度和行車性能。

2.2.1阻尼比Dr 在橋梁檢測中(zhōng)通常是通過測得結構在行(háng)車或跳車試驗下測點餘振的振動(dòng)衰減曲線來求解結構的阻尼比。

2.3 橋梁結構動力性能分(fèn)析與評價  實際橋梁檢測中常用結構的動(dòng)力特性來反映結構的(de)整(zhěng)體剛度、橋麵的平整度和消耗外部能量輸入的能力。評價橋梁結(jié)構的動力性能主要有以下四方麵:比較實(shí)測固有頻率和其理論計算值。若實測值大於理論計算值,說明(míng)橋梁(liáng)結構的實際剛度(dù)較大,解耦股較完整;反之則表明(míng)其剛度偏小,可(kě)能存在(zài)開裂或其(qí)它不正常(cháng)現(xiàn)象。需要指出的(de)是,依(yī)現(xiàn)階段的橋梁設計理(lǐ)論(lùn)在設計計算時,通常(cháng)要做一(yī)些定性的假設,規避次要因素的影響,故實測固有頻率往往小於其理論計算值。荷載衝擊係數反映的是橋麵的(de)平(píng)整度及行車性能。若實測衝擊係數(shù)大於理論(lùn)計算值,則說明橋麵的(de)平整度不良導致行車性能較差,反之(zhī)亦然。加(jiā)速度反應的是行車的舒適性。若(ruò)實測加速(sù)度大於0.065g,說行車的舒適性較差,反之亦然。阻尼比反應的是橋梁結構消耗外部能量輸入能力的強弱。阻尼比越大,結構消(xiāo)耗外部能量輸入的能力就越強,振動衰減得越快,反(fǎn)之亦然。但如果阻(zǔ)尼比過小,則說明橋梁結構可能存在開裂等不正常現象。


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