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1、预应力空心板梁单梁静载方案目录1工程概况11.1项目简介11.2技术标准11.3试验依据12桥梁荷载试验12.1荷载试验的基本原则12.2荷载试验与计算分析的联系23静载试验方案33.1测试截面的选择及工况设置33.2试验测点的布置33.3试验加载与分级53.4荷载试验控制63.4.1试验准备阶段63.4.2试验加载的控制与安全63.5试验结果整理与分析73.5.1试验资料修正73.5.2试验曲线整理及分析83.5.3桥梁承载能力评定91 工程概况1.1 项目简介检测 1 片 20m 预应力混凝土空心板梁。进行的检测项目有：单梁静载试验。1.2 技术标准预制梁采用 C50 混凝土。1.3 试验
2、依据咛：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）记 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）V公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）19882 桥梁荷载试验2.1 荷载试验的基本原则（1）选择关键部位，体现结构受力特点 荷载试验的主要测试内容是应力（应变）和挠度等反映承载力的指标，而承载力体现了结构在最不利受力状况下，各主要因素影响的综合反映值。结构整体 的最不利受力状况必须是与结构承载力的主要部位相对应，因此，测试控制部位 必须突出结构体系受力的特点，选择结构的关键部位，充分反映结构整体工作协 调性。（2）测试内容反映结构承载力指标 承载力指标主要包括强度、刚度
3、、稳定性、动力响应、动力特性等。不同的结构体系，承载力测试的指标侧重也有所不同。因此，在确定试验方案时，应通 过试验前分析，选择量测单元的量程，并按荷载效应的主方向布设量测单元。使 荷载试验测试内容充分反映结构承载力指标。（3）通过试验观察梁体裂缝、下挠等病害的发展情况、查找原因 荷载试验的另一个目的是通过试验分析结构破损、下挠及裂缝等病害表现的 产生原因，在试验荷载作用下的发展情况及对结构使用的影响。（4）试验应以无损结构为限度 桥梁荷载试验的目的是评价桥梁实际承载力状况，以确保通行安全，因此，所做荷载试验不能达到使桥梁破坏损伤的程度。（5）试验布载原则确定荷载试验的荷载布置方案前，首先将设
4、计荷载按纵、横向最不利的方式 进行布置，得出控制截面的最大效应值，然后反算试验荷载，其原则是二者所得 控制截面的效应值相近。二者之间的关系通过“静力试验荷载效率”来反映。静 力试验荷载效率表示为：耳二 S /（S - （1+匚）stat式中：Sstat试验荷载作用下，检测部位变位或力的计算值；S设计标准活荷载作用下,检测部位变位或力的计算值（不计动力系数）；z 动力系数。基本荷载试验要求：0.8VnW1.05一般采用分级加载。现对桥梁进行预压，而后分级加载，分级的数量视具 体情况而定，其最终目的是为了及时发现荷载试验过程中可能出现的安全隐 患，更好地保证桥梁试验安全。2.2 荷载试验与计算分析
5、的联系桥梁现场荷载是通过对现有结构实际加载，观测桥梁在各控制荷载作用下各 控制截面的应力应变及某些有代表性的裂缝的发展情况，从而达到了解整个结构 的实际工作性能的目的。计算分析则是大量收集桥梁的各种技术资料，包括桥梁 的实际状况检测资料，并根据资料中所反映的信息，尽量真实地模拟桥梁的最新 状况，通过专业软件对桥梁结构进行模拟计算，并根据计算结果对桥梁现状作出 分析判断。桥梁荷载试验是直接测试桥梁的实际工作性能，结构计算分析通过模 拟间接验算桥梁的工作性能。二者通常是相互配合、互为参考的。桥梁荷载试验 的实测结果需要与计算分析的理论结果相比较、判断，而理论计算分析结果则可 以通过荷载试验来进一步
6、验证。3 静载试验方案本次试验检测对象选择的为跨径 20m 的简支空心板梁，试验方案如下。3.1 测试截面的选择及工况设置试验桥跨选取：综合考虑外观检查时发现的质量较差的板梁，有质量怀疑的 板梁，通过回弹法测试混凝土抗压强度较小的板梁，各单位混凝土试块抗压强度 较小的板梁。选取1 片边梁（水涧沟大桥右幅3-5 号板梁）和1 片中梁（马溜西 沟中桥右幅 1-4 号板梁），根据简支梁桥受力特点，对该板梁跨中正弯矩进行测 试，测试截面见图 3.1-1 及图 3.1-2。图3.1-1中梁试验控制截面位置示意图（单位：cm）一798一798一r图3.1-2边梁试验控制截面位置示意图（单位：cm）3.2
7、试验测点的布置图3.2-1挠度测点布置示意图（单位：cm）（2）应变测点布置 应变测试采用美国基康公司生产的钢弦应变计及应变自动采集系统。测点主 要布置在跨中截面，两腹板处相应梁体底面纵向各连续布置 5 个应变计，且根据 现场情况布置温度补偿测点。应变布置如图 3.2-2 及图 3.2-3 所示。A0509A1014159415TR*图3.2-2中板变测点布置图（单位：cm）B03B02.aB16 .B04B15 .9415B01B0!50915切B17图3.2-3边板变测点布置图（单位：cm）若跨中出现裂缝，应选择典型裂缝，跨裂缝布置应变计，在试验过程中测试 裂缝宽度是否变化，并比较裂缝总宽
8、度是否超过公路旧桥承载能力鉴定方法 （试行，1988）中规定的宽度。跨裂缝应变计的布置方式见示意图3.2-4。在裂缝 最大宽度处布置裂缝计，测试试验中裂缝的宽度是否扩展，在裂缝端部布置裂缝 计，测试裂缝长度是否有扩展的趋势。裂缝最大宽度处图3.2-4裂缝应变计布置示意图(单位：cm)3.3 试验加载与分级静载试验一般分 3 至 5 级加载，本方案设计为分 5 级加载。加载采用长度为12m 的钢筋，钢筋布置在跨中区域，如图 3.3 所示。图3.3加载区域布置(单位：cm)每级试验加载重量及作用效应计算值如表 3.3-1 及表 3.3-2 所示表3.3-1 中梁加载分级及作用效应计算值加载等级加载
9、重量(kN)试验弯矩(kN.m)加载效率理论应变 ()理论挠度(mm)第1级50116.80.21133.42.02第2级100233.50.42266.84.03第3级150350.30.633100.26.05第4级200467.00.844133.68.06第5级250583.81.054167.110.08表3.3-2 边梁加载分级及作用效应计算值加载等级加载重量(kN)试验弯矩(kN.m)加载效率理论应变 ()理论挠度(mm)第1级50116.80.19430.81.69第2级100233.50.38761.53.38第3级150350.30.58192.35.07第4级200467
10、.00.774123.06.76第5级260607.11.006159.98.793.4 荷载试验控制3.4.1 试验准备阶段 召开动员会，明确各专业组分工和各组负责人责任。 经过前期准备、桥况详查，进行测点和试验项目调整。 设置测点、基准点。 在划出载位线。 分解各工况，对可以合并的工况步骤进行合并利用，尽量减少加载阶段 提高试验效率，缩短试验时间。 连接仪器设备，通电检查各个系统工作是否正常。 进行全体人员合练，模拟试验过程，发现问题及时解决。 根据天气情况，最终确定加载时间。3.4.2 试验加载的控制与安全试验指挥人员在试验加载过程中随时掌握各方面的情况，对加载进行控制。 既要取得良好的
11、试验效果，又要确保人员、仪表设备及桥梁的安全，避免不应有 的损失。 加载的控制：应严格按设计的加载程序进行加载，荷载的大小，截面内 力的大小都应由小到大逐渐增加，并随时作好停止加载和卸载的准备。 测点的观测：对加载试验的控制点应随时观测，随时计算并将计算结果 报告试验指挥人员，如实测值超过计算值较多，则应暂停加载，待查明 原因再决定是否继续加载。试验人员如发现其他测点的测值有较大的反 常变化也应查找原因，并及时向试验指挥人员报告。 加载过程的观察：加载过程中应指定人员随时观察结构各部位可能产生 的新裂缝，注意观察构件薄弱部位是否有开裂、破损，组合构件的结合 面是否有开裂错位，支座附近混凝土是否
12、开裂，横隔板的接头是否拉裂 结构是否产生不正常的响声，加载时墩台是否发生摇晃现象等等，如发 生这些情况应报告试验指挥人员，以便采取相应的措施。 终止加载控制条件：发生下列情况应中途终止加载：控制测点的应力值达到或超过用弹性理论按规范安全条件所得控 制应力值时。控制测点变位（或挠度）超过规范允许值时。由于加载，使结构裂缝的长度，缝宽急剧增加，新裂缝大量出现， 裂缝宽度超过允许值的裂缝大量增多，对结构使用寿命造成较大的 影响时。加载时沿跨长方向的实测挠度曲线分布规律与计算值相差过大或 实测挠度超过计算过多时。发生其他损坏，影响桥梁承载能力或正常使用时。3.5 试验结果整理与分析3.5.1 试验资料
13、修正（1）温度影响修正温度对测试的影响比较复杂，结构构件的各部位不同的温度变化、结构的受 力特性、测试仪器的温度变化、电测元件的温度敏感性、自补性等等均对测试精 度造成一定影响，逐项分析这些影响是困难的。一般可采用综合分析的方法来进 行温度影响修正，即利用加载试验前进行的温度稳定观测数据，建立温度变化和 测点测值变化的线性关系，然后按下式进行温度修正计算：S 二 S At - Kt式中， S 温度修正后的测点加载值对应的荷载效应变化量；S温度修正前的测点加载值对应的荷载效应变化量；At相应于S观测时间内的温度变化量；K空载时温度上升1 c时测点变化量，按下式计算：K ASK 二t At1式中，
14、AS 空载时某一时间内测点测值变化量；At1相应于AS，观测时间内的温度变化量。（2）支点沉降影响修正支点沉降会产生刚体位移和转角，测试结果不仅包括弹性挠度，也包括刚体位移，因此，当支点产生沉降时，应按下式修正其对挠度的影响：l - xxC = a + bl l式中，C测点的支点沉降影响修正量；l A 支点到 B 支点的距离；x 挠度测点到 A 支点的距离；a A 支点沉降量；b B 支点沉降量。3）测点变位与应变计算根据测量数据作以下计算：总变位（或总应变）：S1Si弹性变位（或弹性应变）：S1Su残余变位（或残余应变）：Sp = SiSe = Su_S相对残余变位（或应变）：f sS = p X100%p St式中， Si 加载前测值；S1 加载达到稳定时测值Su 卸载后达到稳定时测值。4）应力计算根据测量到的测点应变，当结构处于弹性工作状态时可利用应力应变关系计 算测点应力。对单向应变测点，其应力计算直接按单向胡克定律进行计算：3.5.2 试验曲线整理及分析（1）荷载变形曲线 荷载变形曲线能宏观地说明结
