公路桥梁检测与评定技术讲座.pptx

公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n公路桥梁荷载试验技术公路桥梁荷载试验技术公路桥梁荷载试验技术公路桥梁荷载试验技术n n（一）荷载试验概述（一）荷载试验概述（一）荷载试验概述（一）荷载试验概述n n1 1 1 1、荷载试验的目的、荷载试验的目的、荷载试验的目的、荷载试验的目的n n 是通过有计划地对结构物加载后的性能进行观是通过有计划地对结构物加载后的性能进行观测和对测量参数（如位移、应力、振拂、频率等）测和对测量参数（如位移、应力、振拂、频率等）进行分析，以了解桥梁实际工作状态，对结构物的进行分析，以了解桥梁实际工作状态，对结构物的工作性能作出评价以及对桥梁结构的承载能力和使工作性能作出评价以及对桥梁结构的承载能力和使用条件作出正确估计，并为发展桥梁结构的计算、用条件作出正确估计，并为发展桥梁结构的计算、评定理论提供可靠依据。其目的是通过荷载试验，评定理论提供可靠依据。其目的是通过荷载试验，了解结构在荷载作用下的实际工作状态，综合分析了解结构在荷载作用下的实际工作状态，综合分析判断桥梁结构的安全承载能力和使用条件。判断桥梁结构的安全承载能力和使用条件。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n 2 2、桥梁结构试验分类、桥梁结构试验分类n n（1 1）根据不同的试验目的，桥梁结构试验可分为研）根据不同的试验目的，桥梁结构试验可分为研究性试验和鉴定性试验；究性试验和鉴定性试验；n n（2 2）根据试验荷载作用性质的不同，桥梁结构试验）根据试验荷载作用性质的不同，桥梁结构试验可分为静载试验和动载试验；可分为静载试验和动载试验；n n（3 3）依据试验对结构所产生的后果，桥梁结构试验）依据试验对结构所产生的后果，桥梁结构试验可分为破坏性试验和非破坏性试验；可分为破坏性试验和非破坏性试验；n n（4 4）按照结构试验持续的时间长短，可分为长期观）按照结构试验持续的时间长短，可分为长期观测试验和短期观测试验；测试验和短期观测试验；公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n 研究性试验研究性试验研究性试验研究性试验的任务是验证结构设计理论，验证各种科的任务是验证结构设计理论，验证各种科学判断、推理、假设和概念的正确性，并为设计计算提供学判断、推理、假设和概念的正确性，并为设计计算提供必要的参数。必要的参数。n n 研究性试验常按事先周密考虑的计划进行，一般把对研究性试验常按事先周密考虑的计划进行，一般把对构件有主要影响的因素作为试验参数，试验结构的设计和构件有主要影响的因素作为试验参数，试验结构的设计和数量均应按照具体研究目的的需要而定。试验可在实际原数量均应按照具体研究目的的需要而定。试验可在实际原形结构上进行，也可在模拟结构上进行。后者常在专门的形结构上进行，也可在模拟结构上进行。后者常在专门的实验室内进行。在模拟设计中，常需经过细致分析，找出实验室内进行。在模拟设计中，常需经过细致分析，找出问题的实质，然后再根据抽象出来的本质问题和尽可能简问题的实质，然后再根据抽象出来的本质问题和尽可能简化试验设备的原则进行设计。有时模型只是具体结构的某化试验设备的原则进行设计。有时模型只是具体结构的某一关键性局部构件，从表面上看来，似乎与具体结构没有一关键性局部构件，从表面上看来，似乎与具体结构没有共同之处，但其往往是所研究问题的核心所在，通过系统共同之处，但其往往是所研究问题的核心所在，通过系统的试验研究，就会揭示出具有普遍意义的规律。的试验研究，就会揭示出具有普遍意义的规律。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n 鉴定性试验鉴定性试验鉴定性试验鉴定性试验 具有直接的生产目的，一般以具有直接的生产目的，一般以真实结构为试验对象，通过试验鉴定对实际结构真实结构为试验对象，通过试验鉴定对实际结构作出技术结论。作出技术结论。n n 鉴定性试验常用来解决以下几方面的问题：鉴定性试验常用来解决以下几方面的问题：n n1 1）检验结果质量，说明工程的可靠性。对一些）检验结果质量，说明工程的可靠性。对一些比较重要的结构物或采用新计算理论、新材料及比较重要的结构物或采用新计算理论、新材料及新工艺的结构物，在建成之后要求通过试验综合新工艺的结构物，在建成之后要求通过试验综合鉴定其质量的可靠度；对于成批生产的预制构件，鉴定其质量的可靠度；对于成批生产的预制构件，则在出厂或安装前，需要按照试验规程抽样试验则在出厂或安装前，需要按照试验规程抽样试验以判断成批产品的质量。以判断成批产品的质量。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n2 2）判断结构的实际承载能力和使用条件，为扩）判断结构的实际承载能力和使用条件，为扩建和改建工程提供了依据。当旧桥梁结构需要拓建和改建工程提供了依据。当旧桥梁结构需要拓宽或需要提高其使用荷载等级时，往往要求通过宽或需要提高其使用荷载等级时，往往要求通过荷载试验来确定这些旧桥梁结构的承载潜力和使荷载试验来确定这些旧桥梁结构的承载潜力和使用条件，这对于那些缺乏技术资料的旧桥梁结构用条件，这对于那些缺乏技术资料的旧桥梁结构更为必要。更为必要。n n3 3）处理工程质量事故，提供技术依据。对于在）处理工程质量事故，提供技术依据。对于在建造和使用过程中产生严重缺损或遭受地震、火建造和使用过程中产生严重缺损或遭受地震、火灾、爆炸等灾害而损伤的桥梁结构，常需通过荷灾、爆炸等灾害而损伤的桥梁结构，常需通过荷载试验，分析桥梁缺损产生的原因，掌握其变化载试验，分析桥梁缺损产生的原因，掌握其变化规律，了解其实际承载能力，为进行技术处理提规律，了解其实际承载能力，为进行技术处理提供依据。供依据。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3 3、桥梁结构试验的一般过程及基本要求、桥梁结构试验的一般过程及基本要求n n 桥梁荷载试验一般包括静力荷载试验和动桥梁荷载试验一般包括静力荷载试验和动力荷载试验两部分。一般情况下，桥梁结构试验可力荷载试验两部分。一般情况下，桥梁结构试验可分为四个阶段，即试验计划、试验准备、加载试验分为四个阶段，即试验计划、试验准备、加载试验与观测以及试验资料整理分析与总结。与观测以及试验资料整理分析与总结。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n1 1 1 1）试验计划阶段）试验计划阶段）试验计划阶段）试验计划阶段n n 鉴定性试验，应收集和研究有关的设计原始资鉴定性试验，应收集和研究有关的设计原始资料、设计计算书、施工、监理及养护等方面的技术料、设计计算书、施工、监理及养护等方面的技术资料，需对桥梁结构进行实地考察以检查结构物的资料，需对桥梁结构进行实地考察以检查结构物的设计质量和施工质量，并须详细了解结构物的使用设计质量和施工质量，并须详细了解结构物的使用情况和当前技术状况或主要存在问题，在经过必要情况和当前技术状况或主要存在问题，在经过必要的检算后方可拟定试验大纲或方案。的检算后方可拟定试验大纲或方案。n n2 2 2 2）试验准备阶段）试验准备阶段）试验准备阶段）试验准备阶段n n 试验准备工作要占全部试验工作的大部分时间，试验准备工作要占全部试验工作的大部分时间，工作量最大，试验准备工作的好坏以及充分与否直工作量最大，试验准备工作的好坏以及充分与否直接影响到试验能否顺利进行和能获得试验结果的多接影响到试验能否顺利进行和能获得试验结果的多少。特别是现场鉴定性试验中，试验准备工作很复少。特别是现场鉴定性试验中，试验准备工作很复杂，工作条件很差，即使极小的疏忽大意也会使试杂，工作条件很差，即使极小的疏忽大意也会使试验不能取得预期的结果或是试验结果不够理想，因验不能取得预期的结果或是试验结果不够理想，因此应细致、认真地做好每一项准备工作。此应细致、认真地做好每一项准备工作。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3 3 3 3）加载试验与观测阶段）加载试验与观测阶段）加载试验与观测阶段）加载试验与观测阶段n n 加载试验与观测阶段是整个试验工作的中心环节，加载试验与观测阶段是整个试验工作的中心环节，应按照预定的试验计划进行各项具体的试验内容，应按照预定的试验计划进行各项具体的试验内容，运用各种配备得当的测试仪器和设备，观测结构受运用各种配备得当的测试仪器和设备，观测结构受载后的工作状况，并记录观测数据和资料，重要的载后的工作状况，并记录观测数据和资料，重要的量测数据应在加载试验中随时整理分析并与事先估量测数据应在加载试验中随时整理分析并与事先估算的数值作比较，发现有异常情况时应及时查明原算的数值作比较，发现有异常情况时应及时查明原因，待问题弄清后才能继续试验。因，待问题弄清后才能继续试验。n n4 4 4 4）试验资料整理分析）试验资料整理分析）试验资料整理分析）试验资料整理分析n n 试验资料的整理分析包括两部分工作。第一部分试验资料的整理分析包括两部分工作。第一部分将所有的原始资料整理完善，即原始资料的整理及将所有的原始资料整理完善，即原始资料的整理及归档的过程。第二部分是进行数据处理。即通过科归档的过程。第二部分是进行数据处理。即通过科学的分析处理，去伪存真，去粗取精。学的分析处理，去伪存真，去粗取精。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n 通过对试验测试结果的分析研究，应对试验得出的规律和一些重要现象作出解释，将试验结果和理论值进行比较，分析产生差异的原因并作出结论，写出试验总结报告。总结报告中应提出试验中发现的新问题以及进一步的研究计划。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（二）试验计划的制定（二）试验计划的制定n n荷载试验计划的主要内容包括：荷载试验计划的主要内容包括：n n 试验项目试验项目n n 加载方案加载方案n n 测点布设测点布设n n 观测方案观测方案n n 安全措施安全措施公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（三）试验准备工作（三）试验准备工作n n试验孔的选择试验孔的选择n n观测脚手架搭设及测点附属设施设置观测脚手架搭设及测点附属设施设置n n静载试验加载位置的放样与卸载位置的安静载试验加载位置的放样与卸载位置的安排排n n试验人员的组织与分工试验人员的组织与分工n n其他准备工作其他准备工作公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（四）静载试验加载方案与实施（四）静载试验加载方案与实施n n加载试验项目的确定加载试验项目的确定n n试验控制荷载的确定试验控制荷载的确定n n试验荷载的加载分级与控制试验荷载的加载分级与控制n n加载设备的选择加载设备的选择n n加载物重力的称量加载物重力的称量公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n加载方案与实施加载方案与实施n n（1 1）简支梁桥：）简支梁桥：n n主要：跨中截面最大正弯矩和挠度n n 支点截面最大剪力n n附加：1/4截面最大正弯矩和挠度n n 墩台最大竖直力公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（2 2）连续梁桥、连续刚构：）连续梁桥、连续刚构：n n主要：跨中最大正弯矩和挠度n n 支点截面最大负弯矩n n 1/4截面最大弯矩和挠度n n附加：墩台最大竖直力n n 支点截面最大剪力n n 1/4截面最大竖直力公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（3 3）悬臂梁桥、）悬臂梁桥、T T型刚构桥型刚构桥n n主要：锚固跨跨中正弯矩和挠度n n 支点最大负弯矩n n 挂梁跨中最大正弯矩和挠度n n附加：支点最大剪力n n 挂梁支点截面或悬臂梁截面最大剪力公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n(4)(4)拱桥拱桥n n主要：拱顶截面最大正弯矩和挠度，拱脚截面 n n 最大负弯矩n n附加：拱脚最大水平推力n n 1/4截面最大正、负弯矩n n 正负挠度绝对值之和 公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n1 1）根据桥梁需要鉴定承载能力的荷载、需通行）根据桥梁需要鉴定承载能力的荷载、需通行的重型车辆，分别计算其对控制截面产生的最不的重型车辆，分别计算其对控制截面产生的最不利荷载效应（内力和位移），用产生最不利荷载利荷载效应（内力和位移），用产生最不利荷载效应较大的荷载作为试验控制荷载。效应较大的荷载作为试验控制荷载。n n2 2）荷载试验应尽量采用与控制荷载相同的荷载，）荷载试验应尽量采用与控制荷载相同的荷载，但由于客观条件的限制，实际采用的试验荷载与但由于客观条件的限制，实际采用的试验荷载与控制荷载会有所不同，为保证试验效果，在确定控制荷载会有所不同，为保证试验效果，在确定试验荷载大小和加载位置时，可采用静力荷载试试验荷载大小和加载位置时，可采用静力荷载试验效率进行控制验效率进行控制公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3）静力荷载试验效率：n n 静力试验荷载作用下控制截面内力计算值n nS控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值n n 按规范取用的冲击系数n n 介于0.81.05n n 公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n4）当温度变化对桥梁结构内力影响较大时，应选择温度内力较不利的季节进行荷载试验。否则，应考虑采用适当增大静力试验荷载效率的方法，来弥补温度对结构控制截面产生的不利内力。n n（五）静载试验观测方案与实施（五）静载试验观测方案与实施n n静载试验的基本观测内容静载试验的基本观测内容n n静载试验观测内容的确定原则静载试验观测内容的确定原则n n测试仪器、仪表的选择测试仪器、仪表的选择n n试验观测与记录试验观测与记录n n裂缝观测裂缝观测公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n1 1 1 1、静载试验的基本观测内容：、静载试验的基本观测内容：、静载试验的基本观测内容：、静载试验的基本观测内容：n n（1 1）结构的最大挠度和扭转变位，包括桥梁上下）结构的最大挠度和扭转变位，包括桥梁上下游两侧的挠度差及水平位移等；游两侧的挠度差及水平位移等；n n（2 2）结构控制截面最大应力（或应变），包括混）结构控制截面最大应力（或应变），包括混凝土表面应力和最外缘钢筋应力等；凝土表面应力和最外缘钢筋应力等；n n（3 3）支点沉降、墩台位移与转角，活动支座的变）支点沉降、墩台位移与转角，活动支座的变位等；位等；n n（4 4）桁架结构支点附近杆件及其它细长杆件的稳）桁架结构支点附近杆件及其它细长杆件的稳定性；定性；n n（5 5）裂缝的出现与扩展，包括初始裂缝的出现，）裂缝的出现与扩展，包括初始裂缝的出现，裂缝的宽度、长度、间距、位置、方向和性状，以裂缝的宽度、长度、间距、位置、方向和性状，以及卸载后的闭合状况；及卸载后的闭合状况；n n（6 6）温度变化对结构控制截面测点应力和变位的）温度变化对结构控制截面测点应力和变位的影响。影响。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n2 2 2 2、根据桥梁调查和检算的深度，综合考虑结构特点、根据桥梁调查和检算的深度，综合考虑结构特点、根据桥梁调查和检算的深度，综合考虑结构特点、根据桥梁调查和检算的深度，综合考虑结构特点和桥梁技术现状等，可适当增加以下观测内容：和桥梁技术现状等，可适当增加以下观测内容：和桥梁技术现状等，可适当增加以下观测内容：和桥梁技术现状等，可适当增加以下观测内容：n n（1 1）桥跨结构挠度沿桥长或沿控制截面桥宽的分布；）桥跨结构挠度沿桥长或沿控制截面桥宽的分布；n n（2 2）结构构件控制截面应变分布图，要求沿截面高）结构构件控制截面应变分布图，要求沿截面高度分布不少于度分布不少于5 5个应变测试点，包括最边缘和截面突个应变测试点，包括最边缘和截面突变处的测点；变处的测点；n n（3 3）控制截面的挠度、应力（或应变）的纵向和横）控制截面的挠度、应力（或应变）的纵向和横向影响线；向影响线；n n（4 4）行车道板跨中和支点截面挠度或应变影响面；）行车道板跨中和支点截面挠度或应变影响面；n n（5 5）组合构件的结合面上、下缘应变；）组合构件的结合面上、下缘应变；n n（6 6）支点附近结构斜截面的主拉应力；）支点附近结构斜截面的主拉应力；n n（7 7）控制断面的横向应力增大系数。）控制断面的横向应力增大系数。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n静载试验观测内容的确定原则：静载试验观测内容的确定原则：n n1）静载试验的测点布设应满足分析和判断结构工作状况最低的需要，测点的布设不宜过多，但要保证观测质量。主要测点的布设应能控制结构最大应力（应变）和最大挠度（位移），对重要的测点宜采用两种测试方法校对测量。n n2）挠度观测测点布置：对于整体式梁桥，一般对称于桥轴线布置，截面设单点时，布置在桥轴线上；对于多梁式桥，可在每梁底布置一个或两个测点。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3 3）截面抗弯应变测点应设置在截面横桥向应力分）截面抗弯应变测点应设置在截面横桥向应力分布较大的部位，沿截面上下缘布设，横桥向测点布布较大的部位，沿截面上下缘布设，横桥向测点布置一般不少于置一般不少于3 3处，以控制最大应力的分布。处，以控制最大应力的分布。n n4 4）当采用测定混凝土表面应变的方法来确定钢筋）当采用测定混凝土表面应变的方法来确定钢筋混凝土结构中钢筋承受的拉力时，考虑到混凝土表混凝土结构中钢筋承受的拉力时，考虑到混凝土表面已经和可能产生的裂缝对观测的影响，因而测点面已经和可能产生的裂缝对观测的影响，因而测点的位置应合理进行选择，如凿开混凝土保护层直接的位置应合理进行选择，如凿开混凝土保护层直接在钢筋上设置拉应力测点，则在试验完后必须修复在钢筋上设置拉应力测点，则在试验完后必须修复保护层。保护层。n n5 5）对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法）对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法进行观测，为了方便，对于桥梁的剪应力也可在截进行观测，为了方便，对于桥梁的剪应力也可在截面中性轴处主应力方向设置单一应变测点来进行观面中性轴处主应力方向设置单一应变测点来进行观测。梁桥的实际最大剪应力截面应设置在支座附近测。梁桥的实际最大剪应力截面应设置在支座附近而不是支座上。而不是支座上。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n6 6）当结构横向联系构件质量较差，联结较弱时则）当结构横向联系构件质量较差，联结较弱时则必须测定控制截面的横向应力增大系数，简支梁跨必须测定控制截面的横向应力增大系数，简支梁跨中截面横向应力增大系数的测定，既可采用观测跨中截面横向应力增大系数的测定，既可采用观测跨中沿桥宽方向应变变化的方法，也可采用观测跨中中沿桥宽方向应变变化的方法，也可采用观测跨中沿桥宽方向挠度变化的方法来进行计算或用两种方沿桥宽方向挠度变化的方法来进行计算或用两种方法互校。法互校。n n7)7)选择与大多数测点较接近的部位布置选择与大多数测点较接近的部位布置1212处气温处气温观测点。此外，根据需要可在结构主要控制截面布观测点。此外，根据需要可在结构主要控制截面布置结构温度测点，以观测结构温度变化对测点应力置结构温度测点，以观测结构温度变化对测点应力和变位的影响，布设于结构上的温度测点应能反映和变位的影响，布设于结构上的温度测点应能反映结构温度的内外表面差异、向阳与背阴面差异、迎结构温度的内外表面差异、向阳与背阴面差异、迎风面与背风面差异以及上面与下面的差异。风面与背风面差异以及上面与下面的差异。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n一般原则一般原则一般原则一般原则n n所用仪器、仪表数据采集设备应是经过计量检定的；所用仪器、仪表数据采集设备应是经过计量检定的；n n选择仪器仪表应从试验的实际需要出发，选用的仪选择仪器仪表应从试验的实际需要出发，选用的仪器仪表应满足测试精度的要求，一般要求不大于预器仪表应满足测试精度的要求，一般要求不大于预计测量值的计测量值的5%5%；n n在选用仪器仪表时，既要注意环境条件，又要避免在选用仪器仪表时，既要注意环境条件，又要避免盲目的追求精度，应根据实际情况，慎重选择和比盲目的追求精度，应根据实际情况，慎重选择和比较，采用符合要求又简易的量测装置；较，采用符合要求又简易的量测装置；n n量测仪器仪表的型号、规格，在同一试验中种类越量测仪器仪表的型号、规格，在同一试验中种类越少越好，尽可能选用同一类型或规格的仪器仪表。少越好，尽可能选用同一类型或规格的仪器仪表。n n仪器仪表应当有足够的量程，以满足测试的需要。仪器仪表应当有足够的量程，以满足测试的需要。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n量测仪表的主要性能指标量测仪表的主要性能指标n n1）量程：仪器能测量的最大输入量与最小输入量之间的范围。n n2）刻度值：仪器指示装置的最小刻度所代表的被测量的数值。n n3）精度：仪器指示与被测值的符合程度。n n 目前国内外都还没有统一的仪表精度的表示方法，常以最大量程时的相对误差来代表精度，并以此相对误差来判定仪表的精度等级。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n4 4）灵敏度：在做静态量测时单位输出量所引起的）灵敏度：在做静态量测时单位输出量所引起的仪表输出值的变化，对于不同用途的仪表，灵敏度仪表输出值的变化，对于不同用途的仪表，灵敏度的单位也各不相同，如百分表的灵敏度单位是毫米的单位也各不相同，如百分表的灵敏度单位是毫米/毫米。测力传感器的灵敏度单位是应变毫米。测力传感器的灵敏度单位是应变/千克。有千克。有些仪表的灵敏度还有另外的含义，使用时应相对其些仪表的灵敏度还有另外的含义，使用时应相对其说明书，以了解其确切含义。说明书，以了解其确切含义。n n5 5）分辨率：使仪器输出量产生能观察出变化的最）分辨率：使仪器输出量产生能观察出变化的最小被测量。小被测量。n n6 6）滞后：仪器的输入量从起始量程增至最大量程）滞后：仪器的输入量从起始量程增至最大量程的测量称为正行程，输入量由最大量程减至起始量的测量称为正行程，输入量由最大量程减至起始量程的测量称为反行程。同一输入量程正反两个形成程的测量称为反行程。同一输入量程正反两个形成输出值间的偏差成为滞后。常以全量程中的最大滞输出值间的偏差成为滞后。常以全量程中的最大滞后值与满量程输出值之比表示。后值与满量程输出值之比表示。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n7）零位温漂和满量程热漂移：零位温漂是指当仪表的工作环境温度不为20度时零位输出温度的变化率。n n满量程热漂移是指当仪表的工作环境温度部位20度时满量程输出随温度的变化率。n n它们都是温度变化的函数，一般由仪表的高低温试验得出其温漂曲线并在试验值中加以修正。除上述性能外，对于动力试验量测仪表的传感器，放大器及显示记录仪器等各类仪表需考虑下述特性。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n8）线性范围：保持仪表的输入量和输出信号为线性关系时，输入量的允许变化范围，在动态量测中，对仪表的线性度应严格要求，否则将对量测结果引起较大的误差。n n9）频响特性：指仪器在不同频率下灵敏度的变化特性，常以频响曲线（一般以对数频率值为横坐标，以相对灵敏度为纵坐标）表示。在进行高频动态量测时，应将使用频率限制在频响曲线的平坦部分以免引起过大的量测误差。对于传感器，提高其自振频率将有助增加使用频率范围。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n10）相移特性：振动参量经传感器转换成电信号或经放大，记录后在时间上产生的延迟叫相移。若相移特性随频率而变化，则对于具有不同频率成分的复合振动将引起输出电量的相位失真，常以仪器的相频率特性曲线来表示其相移特性。在使用频率范围内，输出信号相对于输出信号的相位差应不随频率改变而变化。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n桥梁荷载试验仪器及量测内容公路桥梁检测与评定技术讲座图14.docn n电阻应变片的构造和性能电阻应变片的构造和性能n n1 1）标距）标距电阻应变片纵轴方向的有效长度；电阻应变片纵轴方向的有效长度；n n2 2）使用面积）使用面积仪标距仪标距片宽表示；片宽表示；n n3 3）电阻值）电阻值R Rn n4 4）灵敏系数）灵敏系数K K电阻应变片的灵敏系数，其值电阻应变片的灵敏系数，其值一般比电阻丝的灵敏系数一般比电阻丝的灵敏系数K0K0小，因为它还包括了小，因为它还包括了电阻应变片的丝删形状对灵敏度的影响。一般用电阻应变片的丝删形状对灵敏度的影响。一般用抽样法实验确定此值。抽样法实验确定此值。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n5 5）应变极限）应变极限应变片保持线输出时所能量测应变片保持线输出时所能量测的最大应变值。除取决于金属电阻丝的材料性质的最大应变值。除取决于金属电阻丝的材料性质外还和制作及粘贴用胶有关，一般情况下为外还和制作及粘贴用胶有关，一般情况下为（1 13 3）%左右；左右；n n6 6）机械滞后）机械滞后试件加载和卸载时应变片试件加载和卸载时应变片（R/RR/R）特性曲线不重合的程度；特性曲线不重合的程度；n n7 7）疲劳寿命）疲劳寿命n n8 8）零飘）零飘在恒定温度环境中电阻应变片的电在恒定温度环境中电阻应变片的电阻值随时间的变化；阻值随时间的变化；n n9 9）蠕变）蠕变在恒定的荷载和温度环境中，应变在恒定的荷载和温度环境中，应变电阻值随时间的变化；电阻值随时间的变化；n n1010）绝缘电阻）绝缘电阻是指已安装的应变片的敏感栅是指已安装的应变片的敏感栅及引线与被测试件间的电阻值。及引线与被测试件间的电阻值。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n仪表的检查与安装调试仪表的检查与安装调试n n1）试验前进行检查、标定和必要的误差修正；n n2）采用电阻应变仪进行应变测试时，粘贴电阻片的人员应具有一定的经验，要根据现场温度、湿度等条件选择贴片及防潮工艺，尽量选用与观测应变部位相同的材料制作温度补偿片，不唱片应尽量靠近应变片设置。n n3）采用千分表观测结构表面应变时，在不影响观测的前提下，应尽量使千分表轴线靠近结构表面，以减小测试误差。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n4 4）仪表、设备容易受到碰撞扰动的部位应加保护）仪表、设备容易受到碰撞扰动的部位应加保护设备、系保险绳或设置醒目的标志，以保证仪表设备、系保险绳或设置醒目的标志，以保证仪表正常工作。正常工作。n n5 5）仪表安装工作一般应在加载试验前完成，但亦）仪表安装工作一般应在加载试验前完成，但亦不应安装过早，以免一起受损和遗失。注意仪表不应安装过早，以免一起受损和遗失。注意仪表安装位置和方法的正确与否，安装完毕应由有测安装位置和方法的正确与否，安装完毕应由有测试经验的人员进行检查，有时可利用过往车辆来试经验的人员进行检查，有时可利用过往车辆来观察仪表工作是否正常。观察仪表工作是否正常。n n6 6）仪表安装完毕后，一般在加载试验之前应对各）仪表安装完毕后，一般在加载试验之前应对各测点进行温度稳定观测，中间可每隔测点进行温度稳定观测，中间可每隔1010分钟读数分钟读数一次，观测时间应尽量选择与加载试验相同的气一次，观测时间应尽量选择与加载试验相同的气候条件或选择加载试验前夕，这一观测成果用于候条件或选择加载试验前夕，这一观测成果用于衡量加载试验时外界气候条件对观测造成的误差衡量加载试验时外界气候条件对观测造成的误差影响范围，或用于测点的温度影响修正。影响范围，或用于测点的温度影响修正。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n试验观测与记录试验观测与记录n n1）采用人工读表时，仪表的测度应准确、迅速，并记录在专门的表格上，以便于资料的整理与计算。记录者应对所有测点量测值变化情况进行检查，看其变化是否符合规律，尤其应着重检查第一次加载时量测值变化情况，对工作反常的测点应检查仪表安装是否正确，并分析其他可能影响其正常工作的原因，及时排除故障，对于控制测点应在故障排除后，重复一次加载测试项目。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n2 2）采用计算机自动采集系统读数记录时，应利用）采用计算机自动采集系统读数记录时，应利用系统实时检测功能对控制点的应变或位移进行检系统实时检测功能对控制点的应变或位移进行检控，对测试结果异常现象应及时查明原因并采取控，对测试结果异常现象应及时查明原因并采取补救措施。补救措施。n n3 3）仪器安装完毕后，一般在加载试验之前应对各）仪器安装完毕后，一般在加载试验之前应对各测点进行一段时间的温度稳定观测，中间可每隔测点进行一段时间的温度稳定观测，中间可每隔1010分钟读数一次，观测时间应尽可能选择与加载分钟读数一次，观测时间应尽可能选择与加载试验相同的外界气候条件或选择加载试验前夕，试验相同的外界气候条件或选择加载试验前夕，这一观测成果用于衡量加载试验时外界气候条件这一观测成果用于衡量加载试验时外界气候条件对观测造成误差的影响范围，或用于测点的温度对观测造成误差的影响范围，或用于测点的温度影响修正。影响修正。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（六）静载试验测试数据实时处理分析（六）静载试验测试数据实时处理分析n n1 1 在加载试验过程中，应对结构变位（应变）较大的测点进行稳定观测，并将最后一个5分钟的增量与第一个5分钟的增量进行比较，以判定结构变位（应变）是否稳定。n n2 2 试验前，应通过分级加载计算确定各荷载工况下主要控制截面测点的应变或变位理论计算值，加载过程中应及时将理论值与实测值进行比较。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3 3 对结构变位或应变较大的测点，应实时绘制测点变位或应变与荷载的关系曲线，以分析结构所处的工作状态。n n4 4 对于技术状况较差的桥跨结构，应实时绘制桥跨结构挠度纵桥向或横桥向分布曲线，以分析桥跨结构的整体工作性能。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（七）静载试验的加载控制与安全措施（七）静载试验的加载控制与安全措施n n人员安全n n仪表设备安全n n桥梁结构安全公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（八）动力荷载试验（八）动力荷载试验n n1 1、动载试验的项目内容包括：、动载试验的项目内容包括：n n（1 1）检查桥梁结构在动力荷载作用下的受破振）检查桥梁结构在动力荷载作用下的受破振动特性，如桥梁结构动位移、动应力、冲击系数动特性，如桥梁结构动位移、动应力、冲击系数的行车试验。的行车试验。n n（2 2）测定桥梁结构的自振特性，如结构或构件）测定桥梁结构的自振特性，如结构或构件的自振频率、振型和阻尼比等的脉动试验或跳车的自振频率、振型和阻尼比等的脉动试验或跳车激振试验。激振试验。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n2 2、动载试验的分类、动载试验的分类、动载试验的分类、动载试验的分类n n 脉动试验脉动试验n n 行车试验行车试验n n 跳车激振试验跳车激振试验n n 刹车试验刹车试验公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3 3 3 3、动载试验荷载、动载试验荷载、动载试验荷载、动载试验荷载n n测定桥梁结构振型，可采用下述方法之一：测定桥梁结构振型，可采用下述方法之一：n n1 1）在所要测定桥梁结构振型的峰、谷点上布设侧）在所要测定桥梁结构振型的峰、谷点上布设侧振传感器（拾振器），用放大特性相同的多路放大振传感器（拾振器），用放大特性相同的多路放大器和记录特性相同的多路记录仪，同时测记各测点器和记录特性相同的多路记录仪，同时测记各测点的振动响应信号。的振动响应信号。n n2 2）将结构分成若干段，选择某一分界点作为参考）将结构分成若干段，选择某一分界点作为参考点，在参考点和各分界点分别布设测振传感器（拾点，在参考点和各分界点分别布设测振传感器（拾振器），用放大特性相同的多路放大器和记录特性振器），用放大特性相同的多路放大器和记录特性相同的多路记录仪，同时测记各测点的振动响应信相同的多路记录仪，同时测记各测点的振动响应信号。号。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n行车试验的试验荷载：一般采用接近于检算荷载（标准）和载重车的单辆载重汽车来充当。试验时，让单辆载重汽车分偏载和中载两种情形，以不同车速均匀通过桥跨结构，测定桥跨结构主要控制界面测点的动应力和动挠度时间历程响应曲线。n n跳车激振的试验荷载：一般采用近于检算荷载（标准荷载）重车的单辆载重汽车来充当，试验时，让单辆载重汽车的后轮在指定位置从高度为15cm的三角形垫木突然下落对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n4 4、动载试验测试系统、动载试验测试系统n n动力荷载试验的测试系统：一般可采用电磁式测试系统、压电式测试系统、电阻应变式测试系统或光电式测试系统。在选择测试系统时，应注意选择测振仪器的技术指标，使传感器、放大器、记录装置组成的测试系统的灵敏度、动态范围、幅频特性和幅值范围等技术指标满足被测结构动力特性范围的要求。测试仪表精度应不大于预计测量值的10%。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n5 5、动载试验常用的仪器、仪表的使用精度和测、动载试验常用的仪器、仪表的使用精度和测量范围量范围n n6 6、测点布置、测点布置n n测点布置应按照动载试验的要求和目的，结合桥梁结构形式综合确定。在变位和应变较大的部位应布置测点，用于测记结构振动响应，测点应尽可能避开振型的节点。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n（九）静载试验资料的整理分析（九）静载试验资料的整理分析n n1 1、试验资料的修正、试验资料的修正n n1 1）测值修正n n根据各类仪表的标定结果进行测试数据的修正，如考虑机械式仪表校正系数、电测仪表率定系数、灵敏系数、电阻应变观测的导线电阻影响等。当这类因素对测值的影响小于1%时可不予修正。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n2）温度影响修正n n一般采用综合分析法进行温度影响修正，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，按下式进行温度修正：n nS S温度修正后的测点加载测值变化；温度修正后的测点加载测值变化；n n 温度修正前的测点加载值变化；温度修正前的测点加载值变化；n nt t相于观测时间段内的温度变化；相于观测时间段内的温度变化；n nKt-Kt-空载时温度上升空载时温度上升1 1度时测点测值变化量。度时测点测值变化量。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n nSS空载时某一时间区段内测点测值变化量；空载时某一时间区段内测点测值变化量；n nt1t1相应于相应于S S同一时间区段内温度变化量。同一时间区段内温度变化量。n n 温度变化量的观测对应变宜采用构件表面温度，温度变化量的观测对应变宜采用构件表面温度，对挠度宜采用气温。温度修正系数对挠度宜采用气温。温度修正系数KtKt应采用多次观应采用多次观测的平均值，如测值变化与温度变化关系不明显时测的平均值，如测值变化与温度变化关系不明显时测不能采用。测不能采用。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n3 3）支点沉降影响的修正n n 当支点沉降量较大时，应修正其对挠度值的影响，修正量可按下式计算：n n A支点到B支点距离；n nX挠度测点到A支点的距离；n naA支点沉降量；n nbB支点沉降量。公路桥梁检测与评定技术讲座公路桥梁检测与评定技术讲座n n2 2、各测点变位（挠度、位移、沉降）与应、各测点变位（挠度、位移、沉降）与应变的计