1、.大跨徑混凝土橋的試驗(yàn)方法 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 （最終建議） 總則 1.1 適用范圍 1.1.1 本建議主要涉及公路和城市道路的各種大跨徑鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的非破壞性試驗(yàn)，適用于新建的、改建的、修復(fù)的和舊有的各種大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)與觀測。 1.1.2 本建議將跨徑大于40米的梁式橋、跨徑大于60米的拱式橋定為大跨徑混凝土橋梁。但各國可根據(jù)實(shí)際情況，自行確定大跨徑的界限。 1.1.3 大跨徑混凝土橋梁的主要特點(diǎn) （1）施工比較艱巨，施工階段結(jié)構(gòu)受力狀況復(fù)雜多變，有時遠(yuǎn)比建成后的營運(yùn)狀態(tài)不利。 （2）恒載在總荷載中所占比重隨跨徑增大而提高。 （3）

2、鑒于其投資高，更換困難，必須確保其長期處于良好的營運(yùn)狀態(tài)。 1.2 試驗(yàn)與觀測的基本目的 （1）為保證大跨徑混凝土橋梁的施工安全和工程質(zhì)量及時地提供觀測資料。 （2）為保證橋梁運(yùn)營的可靠性，檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力及其工作狀況，是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或能否滿足使用要求。 （3）檢查橋梁結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作狀況，為改進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法積累科學(xué)依據(jù)。 1.3試驗(yàn)與觀測的分類 （1）施工觀測； （2）現(xiàn)場荷載試驗(yàn)，包括靜力和動力荷載試驗(yàn)； （3）長期觀測。 可根據(jù)工程提出的問題，實(shí)行其中一類或幾類的試驗(yàn)與觀測。 1.4 試驗(yàn)計(jì)劃大綱的內(nèi)容 試驗(yàn)前應(yīng)提出試驗(yàn)計(jì)劃大綱，其主要內(nèi)容為： （1）試驗(yàn)要求：目的、類型、

3、項(xiàng)目和依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。 （2）試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的技術(shù)資料：原有的設(shè)計(jì)、計(jì)算與施工的基本資料，結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀（包括存在的問題和缺陷），必要的理論驗(yàn)算數(shù)據(jù)。 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 （3）加載方案：最大荷重、加載設(shè)備和加載圖式。 （4）觀測方案：觀測內(nèi)容、測點(diǎn)布置、量測方法與儀器，要求達(dá)到的測試精度。 （5）試驗(yàn)程序：加、卸載程序與觀測程序，試驗(yàn)終止條件。 （6）試驗(yàn)籌備工作：材料和儀器設(shè)備數(shù)量、費(fèi)用、進(jìn)度時間表和試驗(yàn)日期。 （7）試驗(yàn)人員的組織和分工：使總指揮和各部分人員明確職責(zé)，并相互保持良好的聯(lián)絡(luò)。 （8）安全措施：包括試驗(yàn)期間人身、結(jié)構(gòu)物、試驗(yàn)加載設(shè)備和儀器設(shè)備等的安全措施。 1.5 與本專題共它分題的

4、關(guān)系 大跨徑混凝土橋的觀測與試驗(yàn)的一般規(guī)則宜與本科研專題的有關(guān)分題的建議相適應(yīng)。 施工觀測 2.1 施工觀測的任務(wù) 施工觀測為指導(dǎo)施工及時提供必要的科學(xué)依據(jù)，是任何大跨徑橋梁為保證施工安全和工程質(zhì)量的一項(xiàng)必需實(shí)行的工作。 22 構(gòu)件的檢驗(yàn) 構(gòu)件在制造過程中的檢驗(yàn)包括：材料的物理力學(xué)性能、構(gòu)件尺寸的偏差、預(yù)應(yīng)力張拉工藝和構(gòu)件運(yùn)輸中有否損傷等，均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)程進(jìn)行評定。 2.3 施工設(shè)備的檢驗(yàn) （1）通常由工廠定型生產(chǎn)的施工設(shè)備，按產(chǎn)品使用技術(shù)條件進(jìn)行檢驗(yàn)。 （2）用萬能桿件拼裝的承重設(shè)備（例如各種大型吊裝設(shè)備、掛籃和托架等），尤其是未按定型體系拼裝的這類設(shè)備，在投入使用前，必須施加1.3

5、倍最大施工荷載，并使之在最不利工作狀況下試運(yùn)行，觀測其最不利部位和連接部分的變位、應(yīng)力、壓屈穩(wěn)定和整體穩(wěn)定性等，以檢驗(yàn)其是否符合使用要求。試運(yùn)行荷載一般應(yīng)分級施加到最大檢驗(yàn)荷載值。 （3）為施工專門設(shè)計(jì)制作的承重設(shè)備（例如拱架和各種支架等），通常不可能在使用前進(jìn)行最大施工荷載的試驗(yàn)，則要求在使用過程中精心觀測其結(jié)構(gòu)最不利部位的變位和應(yīng)力。 24 結(jié)構(gòu)施工觀測的內(nèi)容 241 定位測量 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝過程中，須隨時觀測構(gòu)件軸線控制點(diǎn)的坐標(biāo)變化，隨時糾正縱向和橫向偏位，使其不超過容許偏移量。以保證施工準(zhǔn)確就位。 242結(jié)構(gòu)施工變位的觀測 （1）在各施工階段，均須觀測主要承重構(gòu)件的撓度和水平位移的變化

6、。 （2）在結(jié)構(gòu)體系逐步轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)體系的各施工階段，應(yīng)觀測結(jié)構(gòu)的撓度變化。 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 （3）超靜定結(jié)構(gòu)在施工最后階段進(jìn)行撤換支座、調(diào)整支座標(biāo)高或調(diào)整施工應(yīng)力時，須觀測結(jié)構(gòu)的標(biāo)高和撓度變化。 （4）橋梁墩臺和橋塔結(jié)構(gòu)在上部結(jié)構(gòu)施工階段，應(yīng)在觀測上部結(jié)構(gòu)變位的同時，觀測其水平位移和沉降。 （5）觀測溫度、收縮和徐變等對施工結(jié)構(gòu)變位的影響。 243 結(jié)構(gòu)施工應(yīng)力（或應(yīng)變）的觀測 在必要的情況下，在觀測結(jié)構(gòu)施工變位的同時，應(yīng)觀測結(jié)構(gòu)施工控制截面的應(yīng)力（或應(yīng)變）、支承反力和纜索拉力等。 由于施工持續(xù)時間較長，量測結(jié)構(gòu)施工變位和應(yīng)力（或應(yīng)變）的連續(xù)變化，必須考慮對混凝土的早期收縮、徐變和

7、溫度影響的補(bǔ)償或修正方法（參見3.7條和4.6條）。 244 觀測構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展?fàn)顩r。 245 結(jié)構(gòu)施工變化和應(yīng)力（或應(yīng)變）的最大容許值，應(yīng)由設(shè)計(jì)部門根據(jù)施工程序設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，事先提供給施工技術(shù)主管部門和施工觀測人員。 246 在可能的場合，可利用施工荷載對已建成的主要結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行一次荷載試驗(yàn)，以了解其實(shí)際工作狀況。例如設(shè)有掛梁的T型剛構(gòu)、懸臂梁和斜拉橋等，當(dāng)待安裝的掛梁在已建成的橋跨上運(yùn)送時，可觀測該橋跨結(jié)構(gòu)的撓度和應(yīng)力（或應(yīng)變）的變化曲線。 25 施工觀測資料的整理 施工觀測資料應(yīng)該當(dāng)場整理出來，并及時報(bào)告主管人員，使其成為指導(dǎo)施工的依據(jù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變位或裂縫有異常情況時。尤須及時

8、報(bào)告，以研究對策。該部分資料應(yīng)包含在施工技術(shù)文件里，以提供橋梁驗(yàn)收階段和以后檢驗(yàn)階段參考。 26 施工觀測報(bào)告的編制 報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)完整，記載應(yīng)詳細(xì)。除了簡述設(shè)計(jì)與施工方面的有關(guān)基本資料外，還須包括以下內(nèi)容： （1）觀測的時間、氣候條件和混凝土的齡期、強(qiáng)度等。 （2）觀測結(jié)果與施工各階段計(jì)算值的比較。 （3）施工中出現(xiàn)問題的處理。 （4）記載必要的現(xiàn)場狀況、照片和圖表。 現(xiàn)場荷載試驗(yàn) A、一般規(guī)則 3.1 現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的任務(wù) 檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的靜力和動力性能及其工作質(zhì)量，并給以評價(jià)。 32 荷載試驗(yàn)的類型 321按工程檢驗(yàn)性質(zhì)，分為： 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 （1）驗(yàn)收荷載試驗(yàn)：檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)承載能力是否

9、符合設(shè)計(jì)要求，以確定能否交付正常使用。一般為基本荷載試驗(yàn)。 （2）鑒定荷載試驗(yàn)：確定結(jié)構(gòu)容許承載能力的界限。 322按試驗(yàn)荷載的性質(zhì)，分為： （1）靜力荷載試驗(yàn)：根據(jù)工程檢驗(yàn)的要求，確定最大試驗(yàn)荷載量。 （2）動力荷載試驗(yàn)：測定結(jié)構(gòu)的動力特性。 323 按最大試驗(yàn)荷載量，分為： （1）基本荷載試驗(yàn)：最大試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的荷載（包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的動力系數(shù)或荷載增大系數(shù)的因素）。 （2）重荷載試驗(yàn)：最大試驗(yàn)荷載大于基本荷載。 （3）輕荷載試驗(yàn)：最大試驗(yàn)荷載小于基本荷載，但為了充分反映結(jié)構(gòu)的整體工作和減小量測的誤差，要求試驗(yàn)荷載不小于基本荷載的0.5倍。 33 實(shí)行荷載試驗(yàn)的對象 （1） 新建的大

10、跨徑混凝土橋梁，一般均須進(jìn)行驗(yàn)收荷載試驗(yàn)。對于獨(dú)特設(shè)計(jì)比如采用新材料、新工藝或新結(jié)構(gòu)的新建橋梁，必須實(shí)行驗(yàn)收荷載試驗(yàn)。 （2） 改建的、加固的或修復(fù)的橋梁，為檢驗(yàn)工程效果。可根據(jù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算荷載和使用要求，實(shí)行驗(yàn)收的或鑒定的荷載試驗(yàn)。 （3） 缺乏設(shè)計(jì)與施工技術(shù)資料的舊橋，或難于采用計(jì)算方法評定其能否承受預(yù)定的增大荷載的舊橋，為判斷它們的容許承載能力，實(shí)行鑒定荷載試驗(yàn)。 （4） 對設(shè)計(jì)或施工質(zhì)量有疑問的橋梁和遭受某種程度損壞的橋梁，為選定適當(dāng)?shù)墓こ檀胧┒鴮?shí)施鑒定荷載試驗(yàn)。試驗(yàn)荷載的數(shù)量按降低后的承載能力計(jì)算值確定。 （5） 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的實(shí)驗(yàn)性橋梁，為了測定結(jié)構(gòu)的影響線或影響面、剛度和動力特力

11、特性等，可實(shí)行輕荷載試驗(yàn)。 （6） 對于一般的大跨徑混凝土橋梁，采用普通的豎向活荷載進(jìn)行動力試驗(yàn)，檢查其動力特性，作為靜力荷載試驗(yàn)的補(bǔ)充。對于設(shè)計(jì)中動力問題突出的特大跨徑橋梁（例如地震區(qū)、沿海颶風(fēng)區(qū)、考慮流冰或船舶撞擊的橋梁），需要實(shí)行專門的動力試驗(yàn)。 3.4 試驗(yàn)橋梁的混凝土齡期 要求在結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件的混凝土齡期達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。 3.5 加載試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 3.5.1結(jié)構(gòu)物的詳細(xì)調(diào)查 （1）查明結(jié)構(gòu)物的實(shí)際技術(shù)狀況：包括結(jié)構(gòu)的總體尺寸、桿件截面尺寸、各部分的高程、行車道路面的平整度、墩臺頂面標(biāo)高和平面位置、支座位置、材料的實(shí)際物理力學(xué)性能等。 （2）查明上下部結(jié)構(gòu)物的裂縫、缺陷、損

12、壞和鋼筋銹蝕狀況，并在試驗(yàn)過程中隨時注意觀察其變化。檢查支座有無銹蝕和損害狀況。 （3）在加載試驗(yàn)過程中和試驗(yàn)結(jié)束后，也要對受加載影響較大的部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查。 3.5.2 橋址情況調(diào)查：包括橋上和兩端線路技術(shù)狀況，線路容許車速、橋下凈空、水深和通航情況、線路交通量、橋址供電情況等，椐以選擇合適的加載 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 方式、測量手段和安全措施。 3.5.3 加載裝置的準(zhǔn)備：試驗(yàn)荷重的分級稱重和加載位置的放樣等。 3.5.4 測量系統(tǒng)的準(zhǔn)備：標(biāo)定傳感器、搭設(shè)輔助腳手架、安置儀表和進(jìn)行測點(diǎn)編號等。 3.5.5 現(xiàn)場布置與組織：觀測設(shè)施、安全措施、電源、封閉交通時間和試驗(yàn)人員的分工等。

13、3.6 檢查后的計(jì)算和分析 如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的尺寸超過規(guī)定的誤差，或材料質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，須按照結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況重新進(jìn)行靜力或動力分析。計(jì)算在試驗(yàn)荷載作用下檢測部位的變位和應(yīng)力（或應(yīng)變）數(shù)值。 3.7 量測要求 在現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的短時間里，也必須注意日照和晝夜溫度變化對結(jié)構(gòu)物及量測數(shù)據(jù)的影響。根據(jù)不同的量測方法和條件，建議采用以下措施，以減小溫度的影響： 3.7.1 選擇晝夜溫差小的季節(jié)，并安排在陰天或夜間（深夜至黎明前）近乎恒溫的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。 3.7.2 選擇氣象條件較穩(wěn)定的日期進(jìn)行試驗(yàn)。這要求事先從當(dāng)?shù)貧庀笳救〉每煽康奶鞖忸A(yù)報(bào)資料，并在加載試驗(yàn)前，即在無荷載作用下至少記錄24小時的氣

14、溫變化，并采用與試驗(yàn)程序相同的間隔時間對所有測點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)，以此修正加載試驗(yàn)時各測點(diǎn)的量測數(shù)據(jù)。 3.7.3 在試驗(yàn)過程中可采用連續(xù)觀測讀數(shù)、分段計(jì)算每個荷載階段讀數(shù)增量的方法，（假設(shè)加載短時間內(nèi)結(jié)構(gòu)溫度場近乎不變）。此法也適用于持續(xù)時間較長的施工觀測。 3.7.4 布置適量的溫度測點(diǎn)（如熱敏電阻或熱電偶等），在每次觀測其它測點(diǎn)的同時，量測結(jié)構(gòu)溫度場的變化，通過結(jié)構(gòu)溫度位移和溫度應(yīng)力場的計(jì)算，把量測數(shù)據(jù)中的溫度影響成分分離出來。 3.7.5 埋設(shè)與測點(diǎn)相同的、以傳感器制備的無應(yīng)力試件。在加載試驗(yàn)中，每次觀測應(yīng)力測點(diǎn)的同時。觀測無應(yīng)力計(jì)的變化，以此修正其它量測數(shù)據(jù)。此法只能補(bǔ)償結(jié)構(gòu)均勻溫度變化和均

15、勻收縮的影響。 3.7.6 量測儀器的精度，靜態(tài)測定時應(yīng)選用不大于預(yù)計(jì)量測值的5%，動態(tài)測定時應(yīng)選用不大于預(yù)計(jì)量測最大值的10%。 3.7.7 測量的基準(zhǔn)點(diǎn)，如儀表架、水準(zhǔn)觀測站及標(biāo)尺等，必須牢固可靠；連同量測儀器，均應(yīng)予以防護(hù)，避免日照、風(fēng)雨、振動和周圍其它干擾。 B、 靜力荷載試驗(yàn) 3.8 靜力試驗(yàn)荷載的效率 最大試驗(yàn)荷載量按3.2條確定。 靜力試驗(yàn)荷載效率表示為： 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 ?Sstat S? 鑒于活載內(nèi)力（或變形）在總內(nèi)力（或變形）中的比值大跨徑混凝土橋比中小跨徑混凝土橋?yàn)樾。瑸檫_(dá)到測試精度，其值的下限宜高于中小跨徑。 基本荷載試驗(yàn)：1.0?0.8 重荷載試驗(yàn)：?1.

16、0 （只在特殊情況下進(jìn)行重荷載試驗(yàn)，其上限值根據(jù)檢驗(yàn)要求確定） 輕荷載試驗(yàn)：0.8?0.5 式中： Sstat試驗(yàn)荷載作用下，檢測部位變位或力的計(jì)算值； S設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活荷載作用下，檢測部位變位或力的計(jì)算值（不計(jì)動力系數(shù)）； 設(shè)計(jì)取用的動力系數(shù)。 3.9 靜力荷載試驗(yàn)的加載設(shè)備 3.9.1 靜力試驗(yàn)荷載可由一系列正常行駛的車輛荷載組成。當(dāng)試驗(yàn)所用的車輛規(guī)格不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載圖式時，可根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)控制截面的內(nèi)力影響線，換算為等代的試驗(yàn)車輛荷載（包括動力系數(shù)和人群荷載的影響）。 3.9.2 靜力試驗(yàn)荷載也可用放置重物、水箱和施工機(jī)械等加載裝置替代車輛荷載，但應(yīng)嚴(yán)格避免加載系統(tǒng)參與結(jié)構(gòu)作用。 3.9

17、.3 測定結(jié)構(gòu)影響線和影響面時，可采用移動方便的輕型集中荷載設(shè)備；如果橋下具備設(shè)置平衡重或錨桿的條件，可用液壓千斤頂加載。 3.10 靜力試驗(yàn)荷載的布置 按結(jié)構(gòu)計(jì)算或檢測的控制截面的最不利工作條件布置荷載，使控制截面達(dá)到最大試驗(yàn)效率。 3.11 靜力荷載的分級 為了獲得結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載與變位關(guān)系的連續(xù)曲線和防止結(jié)構(gòu)意外損壞，試驗(yàn)荷載至少分為4級，逐級施加，直到最大值。 基本荷載（等于或接近設(shè)計(jì)荷載）一般分為4級。超過基本荷載部分，其每級加載量比基本荷載的每級加載量減小一半。 每次卸載量可為加載量的二倍，或全部荷載一次卸完。 采用車輛荷載試驗(yàn)時，試驗(yàn)荷載可分為：空車、計(jì)算初裂荷載的0.9倍、設(shè)計(jì)車輛

18、靜載和設(shè)計(jì)車輛靜載乘以動力系數(shù)。 3.12 靜力試驗(yàn)的加載方式 根據(jù)加載設(shè)備條件，可采用下列兩種方式： （1）單次逐級遞加到最大荷載，然后逐級遞卸到零級荷載。此種方法適合于加載裝置不便移動，需要用輔助加載設(shè)備在原位加載的場合。當(dāng)然車輛荷載也可用此法。 （2）每次加載后均卸載到零級荷載，且每次加載量逐級增加，直到最大荷載，即為逐級遞增的循環(huán)加載方法。此法宜用于車輛荷載，但要求每次加載時，荷載 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 必須準(zhǔn)確就位，卸載時車輛退出結(jié)構(gòu)試驗(yàn)影響區(qū)，車速不大于5公里/小時。 3.13 靜力荷載的持續(xù)時間 每次加載或卸載的持續(xù)時間取決于結(jié)構(gòu)變位達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時所需要的時間。要求在前一荷

19、載階段內(nèi)結(jié)構(gòu)變位相對穩(wěn)定后，才能進(jìn)入下一個荷載階段。 同一級荷載內(nèi)，結(jié)構(gòu)在最后5分鐘內(nèi)的變位增量小于前一個5分鐘內(nèi)變位增量的15%，或小于所用量測儀器的最小分辨值，則認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定。 3.14 靜力試驗(yàn)的讀數(shù) 全部測點(diǎn)在加載開始前均進(jìn)行零級荷載的讀數(shù)。以后每次加載或卸載后立即讀數(shù)一次；并在結(jié)構(gòu)變位穩(wěn)定后，進(jìn)入下一級荷載前再讀數(shù)一次。只有結(jié)構(gòu)變位最大的測點(diǎn)，需每隔5分鐘讀數(shù)一次，以觀測結(jié)構(gòu)變位是否達(dá)到穩(wěn)定。 3.15 靜力試驗(yàn)的終止條件 結(jié)構(gòu)控制截面的變位、應(yīng)力（或應(yīng)變）和裂縫的擴(kuò)展，如果在未加到預(yù)計(jì)的最大試驗(yàn)荷載前，提前達(dá)到或超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的容許值，應(yīng)立即停止繼續(xù)加載。 3.16靜力試

20、驗(yàn)的觀測內(nèi)容 3.16.1 檢驗(yàn)橋梁承載能力的靜力荷載試驗(yàn)，至少觀測以下內(nèi)容： （1）結(jié)構(gòu)的最大撓度和扭轉(zhuǎn)變位（包括上、下游兩側(cè)撓度差及水平位移）。 （2）結(jié)構(gòu)控制截面最大應(yīng)力（或應(yīng)變），包括混凝土表面和最外緣主筋的應(yīng)力。 （3）活動支座和結(jié)構(gòu)連結(jié)部分的變位。 （4）受試驗(yàn)荷載影響的所有支點(diǎn)的沉降、墩臺的位移與轉(zhuǎn)角。 （5）桁架結(jié)構(gòu)支點(diǎn)附近桿件及其它細(xì)長受壓桿件的穩(wěn)定性。 （6）裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展，包括初始裂縫的出現(xiàn)，裂縫的寬度、長度、間距、位置、方向和性狀，以及卸載后的閉合狀況。 3162 如果荷載試驗(yàn)具有檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)真實(shí)工作狀況的目的，可增加以下點(diǎn)測內(nèi)容： （1）沿橋長軸線的撓度分布曲線。要求在

21、每個橋跨內(nèi)布置不少于3 個撓度觀測點(diǎn)，并設(shè)支點(diǎn)下沉的觀測點(diǎn)。 （2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)變分布圖形。要求沿截面高度布置不少于5個應(yīng)變測點(diǎn)（包括最邊緣和截面突變處的測點(diǎn)在內(nèi)）。為量測混凝土內(nèi)部應(yīng)變和鋼筋應(yīng)變，需在施工中預(yù)埋相應(yīng)的傳感器。 （3）支點(diǎn)附近結(jié)構(gòu)斜截面的主拉應(yīng)力。 （4）梁的橫隔板本身及其影響區(qū)的應(yīng)力。 （5）檢測控制截面的撓度和應(yīng)力（或應(yīng)變）的縱身和橫向影響線。 （6）行車道板跨中和支點(diǎn)截面的撓度或應(yīng)變影響面。 317 幾種主要橋梁體系的觀測部位 3171梁橋 （1）簡支梁 主要：跨中撓度和截面應(yīng)力（或應(yīng)變），支點(diǎn)沉降。 附加：跨徑四點(diǎn)的撓度、支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法

22、 （2）連續(xù)梁 主要：跨中撓度，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)力（或應(yīng)變），支點(diǎn)截面轉(zhuǎn)角和支點(diǎn)沉降。 附加：跨徑處的撓度和截面應(yīng)力（或應(yīng)變），支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。 （3）懸臂梁（包括T型剛構(gòu)的懸臂部分） 主要：懸臂端的撓度，固端根部或支點(diǎn)截面的應(yīng)力和轉(zhuǎn)角，墩頂?shù)淖兾唬ㄋ脚c垂直位移、轉(zhuǎn)角），T型剛構(gòu)墩身控制截面的應(yīng)力。 附加：懸臂跨中撓度，牛腿部分局部應(yīng)力。 3.17.2拱橋 主要：跨中、跨徑4和3截面的撓度和應(yīng)力，拱腳截面的應(yīng)力，墩臺頂?shù)淖兾缓娃D(zhuǎn)角。 附加：跨徑截面的撓度和應(yīng)力、拱上建筑控制截面的變位和應(yīng)力。 3.17.3剛架橋（包括框架、斜腿剛架和剛架拱式組合體系） 主要：跨中截面的撓度和應(yīng)力，結(jié)點(diǎn)附近截面

23、的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角，墩臺頂?shù)淖兾缓娃D(zhuǎn)角。 附加：柱腳截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角。 3.17.4懸索結(jié)構(gòu)（包括斜拉橋和上承式懸索吊橋） 主要：剛性梁的最大撓度、偏載扭轉(zhuǎn)變位和控制截面應(yīng)力、索塔頂部的水平位移和扭轉(zhuǎn)變位，塔柱底截面應(yīng)力，鋼索拉力，錨碇的上拔位移。 附加：鋼索與梁連結(jié)部位的撓度。 上述各種橋梁體系的主要部位是檢驗(yàn)橋梁承載能力試驗(yàn)時必須觀測的部位。 3.18 靜力試驗(yàn)的資料整理 （1）根據(jù)量測數(shù)據(jù)，計(jì)算各測點(diǎn)的彈性變形值（Se）、殘余變形值（Sp）和總的變形值（Stot）。計(jì)算中必須扣除由于墩臺支點(diǎn)變位和溫度變化引起的數(shù)值。得到 Stot?Se?Sp （2）各測點(diǎn)的變位（或應(yīng)變）與荷載的關(guān)

24、系曲線。 （3）各級荷載下裂縫的擴(kuò)展與分布圖。 （4）各荷載階段彈性變位（或應(yīng)變）曲線。 （5）各荷載階段構(gòu)件截面彈性應(yīng)力（或應(yīng)變）圖。 （6）檢測截面的變位（或應(yīng)變）隨荷載位置變化的影響線或影響面。 以上（1）、（2）、（3）項(xiàng)資料是評定橋梁結(jié)構(gòu)承載能力的基本資料、其余是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)真實(shí)工作性能的補(bǔ)充試驗(yàn)資料。 3.19 靜力試驗(yàn)結(jié)果的評定標(biāo)準(zhǔn) 3.19.1 評定試驗(yàn)結(jié)果所采用的計(jì)算理論值，系按試驗(yàn)前查明結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸、材料性能和靜力條件等計(jì)算的理論值。 3.19.2 量測結(jié)構(gòu)試驗(yàn)效率最大部位的結(jié)果滿足余下全部條件，可認(rèn)為橋梁是滿意的。 （1）量測的彈性變形或力值（Se）與試驗(yàn)荷載作用下和理論計(jì)算

25、值（Sstat）的比值： 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 ?Se? Sstat 式中、值可參考下表所列值： 當(dāng)Sestat?時，需要查明結(jié)構(gòu)彈性工作效率偏低的原因，重新檢查結(jié)構(gòu)的尺寸、材料性能、靜力計(jì)算圖式、試驗(yàn)荷載效率、荷載稱重和量測儀器的正常工作等，排除原因后再試驗(yàn)一次，以保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。 （2）量測的殘余變形值（Sp）與量測的總變形值(Stot)的比值： 第一次試驗(yàn)要求： S?p S?tot?1 上式及下列各式中的1值可參考上表所列值。 若試驗(yàn)結(jié)果不滿足，且為 S?p?1?2?1 S?tot 則需要進(jìn)行第二次重復(fù)試驗(yàn)。 第二次試驗(yàn)要求： ?S?p ?S?tot 若試驗(yàn)結(jié)果仍不滿足，即

26、第三次試驗(yàn)要求： ?0.5?1 ?S?p?S?tot?0.5?1，則需要進(jìn)行第三次重復(fù)試驗(yàn)。 ?S?p1?1 ?S?tot6 如果第三次試驗(yàn)結(jié)果滿足上述要求，為了最后確定結(jié)構(gòu)的可靠性，還必須進(jìn)行動力荷載試驗(yàn)。 如果試驗(yàn)中采用逐級遞增的循環(huán)加載方式（見3.12條），上表所列1值應(yīng)乘以1.33倍。 （3）裂縫是評定混凝土結(jié)構(gòu)承載能力及其耐久性的主要標(biāo)志之一，主要評定受力裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展的狀態(tài)。 試驗(yàn)荷載作用下裂縫寬度不應(yīng)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的許可值，并且卸載后應(yīng)閉合到? 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 小于容許值的。原有的其它裂縫（施工的、收縮的和溫度裂縫），受載后也不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)容許寬度。 結(jié)構(gòu)出現(xiàn)第一條裂縫

27、的試驗(yàn)荷載值應(yīng)大于理論計(jì)算初裂荷載的90%。 （4）量測結(jié)構(gòu)的最大變形或力的總值（Stot）不應(yīng)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的容許值。 3.19.3 靜力荷載試驗(yàn)結(jié)果不滿足上述任何一項(xiàng)條件，則認(rèn)為橋梁結(jié)構(gòu)不符合要求。必須查明原因，并采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ缃档屯ㄐ休d重量或進(jìn)行必要的加固等，必要時規(guī)定進(jìn)行定期檢驗(yàn)和長期觀測）。 C、動力荷載試驗(yàn) 3.20 動力荷載試驗(yàn)的目的 動力荷載試驗(yàn)的目的在于研究公路橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能，該性能是判斷橋梁營運(yùn)狀況和承載能力的重要指標(biāo)之一。比如，動力系數(shù)是確定車軸荷載對橋梁動力作用的重要技術(shù)參數(shù)，直接影響到橋梁設(shè)計(jì)安全與經(jīng)濟(jì)性能。橋梁過大的振動或從心理學(xué)來說人們很敏感的振動，可引起乘

28、客和行人的不舒適。橋梁自振頻率處于某些范圍時，可由外荷載（包括行駛車輛、行人、地震、風(fēng)載、海浪沖擊等）引起共振的危險(xiǎn)。 3.21動力試驗(yàn)的項(xiàng)目 3.21.1 測定橋梁結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的受迫振動特性，如動力系數(shù)、頻率、振幅、加速度和振型等。 3.21.2 測定橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性，如結(jié)構(gòu)的自振頻率和阻尼特性等。應(yīng)在結(jié)構(gòu)相互連結(jié)的各部位布置測點(diǎn)，例如懸臂梁與掛梁、上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)、行車道梁與塔索等的相互連接處。 3.21.3 測定動荷載本身的動力特征，如動力荷載（包括車輛制動力、振動力、起振機(jī)出力、釋放或撞擊力等）的大小、頻率及作用規(guī)律。動力荷載大小可通過安裝在動力荷載設(shè)備底架連結(jié)部分的荷重傳

29、感器直接量測記錄，或以測定荷載運(yùn)行的加速度（或減速度）與質(zhì)量的乘積來確定。 3.21.4 疲勞性能試驗(yàn)：一般只在實(shí)驗(yàn)室對橋梁構(gòu)件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。在現(xiàn)場，只對準(zhǔn)備拆除的橋梁進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，但可對現(xiàn)有橋梁進(jìn)行營運(yùn)車輛荷載作用下的疲勞性能進(jìn)行長期觀測。 3.22 動力試驗(yàn)荷載的分類 3.22.1 檢驗(yàn)橋梁受迫振動特性的試驗(yàn)荷載 （1）通常采用接近運(yùn)營條件的汽車，列車或單輛重車以不同車速通過橋梁，要求每次試驗(yàn)時車輛在橋上的行駛速度保持不變；或在橋梁動力效應(yīng)最大的檢測位置進(jìn)行剎車（或起動）試驗(yàn)。 （2）進(jìn)行特殊科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的橋梁進(jìn)行模擬船舶撞擊橋墩、汽車撞擊防護(hù)構(gòu)造和彈藥爆炸等沖擊荷載試驗(yàn)。 （3）橋梁在風(fēng)

30、力、流冰撞擊和地震力等動力荷載作用下的動力性能試驗(yàn)，只宜在專門的長期觀測中實(shí)現(xiàn)。 3.22.2 測定橋梁自振特性的激振荷載 （1）在預(yù)定急振位置，汽車后輪越過一根高510厘米的有坡面的橫木，車輪落下后立即停車。 共 15頁 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 （2）車輛通過橋梁后的余振。 （3）撞擊或沖擊荷載（如落錘、火箭發(fā)射器等）。 （4）突然卸載（如釋放）。 （5）運(yùn)轉(zhuǎn)頻率可調(diào)節(jié)的起振機(jī)（可測定不同振型的頻率）。 （6）對于頻率低、柔性大的橋梁可用有節(jié)奏行進(jìn)的人群作為荷載。 3.22.3疲勞試驗(yàn)荷載室內(nèi)試驗(yàn)可采用液壓脈沖裝置，現(xiàn)場試驗(yàn)可采用起振機(jī)。 3.23 動力試驗(yàn)荷載的布置 3.23.1檢驗(yàn)橋

31、梁動力系數(shù)的試驗(yàn)，汽車荷載按結(jié)構(gòu)計(jì)算橫向最不利條件運(yùn)行，其他模擬動力荷載按研究課題的要求布置。 3.23.2測定橋梁自振特性的激振荷載，通常布置在結(jié)構(gòu)變位最敏感的部位，即集中荷載作用下結(jié)構(gòu)變位最大的位置。 3.24 動力試驗(yàn)記錄的資料 （1）記錄橋梁垂直向、水平和扭轉(zhuǎn)振動位移、應(yīng)力（或應(yīng)變），速度和加速度的時程波形曲線。 （2）每次試驗(yàn)記錄的波形曲線必須同時記錄對應(yīng)的動力試驗(yàn)荷載參數(shù)（重量、速度、加速度或減速度、振動頻率等），車輛進(jìn)橋和出橋的標(biāo)記，記錄儀器的參數(shù)（記錄帶的速度、時標(biāo)、衰減比例尺、儀器率定系數(shù)、零振幅基線等）。 325 動力試驗(yàn)資料的整理 3251 橋梁受迫振動特性的資料，包括：

32、 （1）動力試驗(yàn)荷載效率 Sdyn?dyn? S 式中： Sdyn動力試驗(yàn)荷載（按靜力重量考慮）作用下檢測部位的變形或力的計(jì)算數(shù)值； S意義同3.8條。 （2）動力系數(shù) ?max?Smax Smean 式中： Smax動力荷載引起檢測部位的實(shí)測最大動力變形或力值（即最大波峰值）； Smean靜力荷載引起同一檢測部位的實(shí)測最大靜力變形或力值 1Smean?Smax?Smin?； 2 Smin與Smax相應(yīng)的最小值，即同一周期的波谷值。 （3）結(jié)構(gòu)受迫振動頻率、振幅與加速度。加速度可用儀器直接測出，也可按公式 共 15頁 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 a?4?2f2A (秒)求得， 式中f受迫振動頻

33、率（秒）， A振幅（厘米） （4）振型?？蓪⒔Y(jié)構(gòu)分成若干段，在各分界點(diǎn)安放測振儀器，在同一瞬間求出各測點(diǎn)的振幅和相位差，即可繪出振型。 （5）動力系數(shù)與車速的關(guān)系曲線。 （6）動力系數(shù)與受迫振動頻率的關(guān)系曲線。 （7）車速與受迫振動頻率的關(guān)系曲線。 （8）卸載后（車輛出橋后）的結(jié)構(gòu)自振頻率。 3252橋梁自振特性的資料，包括： （1）結(jié)構(gòu)自振頻率fn（或周期T0）。當(dāng)激振荷載對結(jié)構(gòu)振動具有附加質(zhì)量影響（如用汽車或落錘激振）時，應(yīng)采用下列近似公式求得自振周期： M0T0?T? M0?M 式中： T0自振周期，T0?0； T?， T有附加質(zhì)量影響的實(shí)測周期；f為有附加質(zhì)量影響的實(shí)測頻率； M0結(jié)構(gòu)

34、在激振處的換算質(zhì)量； M附加質(zhì)量。 結(jié)構(gòu)的換算質(zhì)量可用兩個不同重量的突加荷載依次激振，分別測定自振周期性為T1和T2；其附加質(zhì)量分別為M1和M2，可用上列關(guān)系式求得換算質(zhì)量M0： M0?M1M0?M2 ?22T1T2 T12M2?T22M1 M0?T22?T12 （2）結(jié)構(gòu)的阻尼特性 平均衰減系數(shù)?： ?a1lnn mTan?m 式中： m波數(shù)； mTm個波所需的時間； T阻尼振動的周期。 an和an?mm個波最初和最終的振幅。 平均阻尼比值?： av1?lnn ?2?man?m 式中： 共 15頁 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 ?阻尼振動圓頻率； （3）結(jié)構(gòu)的振動形式（振動彈性曲線）。表示沿橋

35、跨各測點(diǎn)的振幅和振動相位的關(guān)系。 （4）結(jié)構(gòu)各部分的振動速度和加速度的分布圖。 326 動力試驗(yàn)結(jié)果的評定與分析 （1）車輛荷載作用下測定結(jié)構(gòu)的動力系數(shù)應(yīng)滿足下列關(guān)系式： (?max?1)?dyn?1 式中： ?max、?dyn意義同325條； ?意義同38條。 根據(jù)動力系數(shù)與車速的關(guān)系曲線，確定動力系數(shù)達(dá)到最大值的臨界車速。 實(shí)際測定中，單車試驗(yàn)的動力系數(shù)比汽車列車試驗(yàn)的動力系數(shù)大，且單車的荷載效率低，因而量測的誤差也大。因此，應(yīng)采用與設(shè)計(jì)荷載相當(dāng)?shù)脑囼?yàn)荷載所引起的動力系數(shù)，作為與理論動力系數(shù)比較的數(shù)據(jù)。 （2）結(jié)構(gòu)控制截面實(shí)測最大動應(yīng)力和動撓度應(yīng)小于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的容許值。 （3）結(jié)構(gòu)的最低自振

36、頻率應(yīng)大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。結(jié)構(gòu)的最大振幅應(yīng)小于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。 （4）評定橋梁受迫振動特性還必須掌握試驗(yàn)荷載本身的振動特性和橋面行車條件（伸縮縫和路面局部不平整等）的影響。 （5）根據(jù)結(jié)構(gòu)振動圖形，可分析出結(jié)構(gòu)的沖擊現(xiàn)象，共振現(xiàn)象和有無缺陷。 （6）橋梁本身的動力特性的全面資料，可作為評定結(jié)構(gòu)物抗風(fēng)力和抗地震力性能的計(jì)算參數(shù)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁動力性能。還需要借助于模型的動力試驗(yàn)或風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行研究。 （7）定期檢驗(yàn)的橋梁，通過前后兩次動力試驗(yàn)結(jié)果的比較，可檢查結(jié)構(gòu)工作的缺陷。如果結(jié)構(gòu)的剛度降低（單位荷載的振幅增大）及頻率顯著減小，應(yīng)查明結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的損壞。 （8）如果結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)結(jié)果不滿足上述（1

37、）項(xiàng)條件，應(yīng)分析動力系數(shù)與車速關(guān)系和車速與受迫振動頻率的關(guān)系，采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ缦拗栖囁俸透倪M(jìn)結(jié)構(gòu)的動力性能等）。 D、荷載試驗(yàn)報(bào)告 327荷載試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容 （1）按照試驗(yàn)計(jì)劃大綱的內(nèi)容（見1.4條），簡要介紹試驗(yàn)實(shí)施概況。 （2）試驗(yàn)前后和試驗(yàn)期間對橋梁進(jìn)行外觀檢查所得到的結(jié)構(gòu)狀況（包括構(gòu)件尺寸、裂縫和損壞等）。 （3）量測數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果和各種關(guān)系曲線。 （4）對試驗(yàn)成果的分析與評定，包括試驗(yàn)值與理論計(jì)算值或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的比較。 （5）關(guān)于結(jié)構(gòu)適用性、耐久性和設(shè)計(jì)合理性的評定和橋梁安全運(yùn)營條件的建議。 （6）試驗(yàn)和報(bào)告的日期，主持和參加單位及人員名稱，主持者簽名。 共 15頁 大跨徑混凝土橋

38、梁的試驗(yàn)方法 （7）附錄：根據(jù)橋梁實(shí)際狀況和按試驗(yàn)荷載進(jìn)行校核計(jì)算的資料，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總圖表，試驗(yàn)現(xiàn)場和結(jié)構(gòu)檢查的照片等。 長期觀測 4.1長期觀測的目的 掌握橋梁在運(yùn)營荷載、混凝土收縮和徐變、鋼索（或預(yù)應(yīng)力鋼筋）松弛、墩臺基礎(chǔ)變位、溫度變化、大氣或環(huán)境條件的侵蝕、流水、風(fēng)載、地震和其它沖擊荷載的長期作用下，結(jié)構(gòu)性能和承載能力的變化，以便及時發(fā)現(xiàn)橋梁病害，采取確保運(yùn)營安全的措施，并為改進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和預(yù)測橋梁耐久性提供科學(xué)依據(jù)。 42實(shí)行長期觀測的對象 （1）經(jīng)現(xiàn)場重復(fù)荷載試驗(yàn)其結(jié)果仍不滿意的橋梁。 （2）施工質(zhì)量不佳或存在疑問的橋梁。 （3）建筑在土質(zhì)不明或不佳地基上橋梁，尤其是超靜定結(jié)構(gòu)的橋梁。 （4）處于沿海臺風(fēng)區(qū)、流冰和地震區(qū)等特殊運(yùn)營條件下的重要橋梁。 （5）研究結(jié)構(gòu)隨時間因素變化的實(shí)驗(yàn)性