(本科）14PPT 桥梁结构检测与试验.pptx

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1、课程主讲人：14PPT 桥梁结构检测与试验第十四章 桥梁结构检测与试验 沈阳建筑大学土木工程学院2Chapter 14 Inspection and Testing of Bridge Structure土木工程结构试验与检测土木工程结构试验与检测Testing and Inspection for Civil Engineering Structure Testing and Inspection for Civil Engineering Structure 14.1概概 述述桥梁结构试验一般分为桥梁荷载试验和科研性模型试验，科研性模型试验与建筑结构模型试验相似。桥梁荷载试验是通过施加外荷

2、载的方式对桥梁结构静、动特性进行的现场试验，包括静载试验和动载试验。桥梁检测属于桥梁养护的范畴，包括上部结构的外观检查、支座检查和下部结构的外观检查等，如裂缝、外观尺寸、焊缝缺陷、螺栓连接点质量以及支座有无错位和变形等缺陷。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定桥梁结构检测桥梁结构检测14.2桥梁的检测评定工作主要内容:1）了解桥梁初始状态，记录桥梁当前状况；2）了解车辆和交通量的改变给设施运行带来的影响；3）跟踪结构与材料的使用性能变化；4）为桥梁状况评估提供相关信息, 对桥梁当前及未来的交通量、荷载等级、承载能力及耐久性进行评估；5）给养护、管现、

3、设计与建设等部门反馈信息，提供养护维修建议。进行既有桥梁结构的检测与评定，目的是掌握桥梁的技术状态和安全状态，为桥梁运营、管理与维修提供依据。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定1.初始检查初始检查是桥梁建成或改造后的首次检查，其目的是采集桥梁的基础状态数据，建立桥梁技术档案，作为日后经常检查、定期检测、专项检查及桥梁评定的基准。新建、改建或加固后桥梁应进行初始检查。初始检查宜与交（竣）工验收同时进行，最迟不得超过交付使用后一年。根据桥梁检测与评定的内容、周期、评

4、定要求不同，可分为初始检查、日常巡查、经常检查、定期检测和专项检测。在进行不同的检测后均需要对桥梁进行评定。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定2.日常巡查日常巡查内容主要包括桥面及以上部分的桥梁构件及桥梁结构异常变位情况的目测检查，可以乘车目测为主，并应做好记录，发现明显缺损应及时上报。重点养护的桥梁巡查频率为每天进行1次，其他桥梁检查频率每周不应少于1次。恶劣天气条件下应增加检查频率。3.经常检查经常检查是以目测结合辅助工具进行

5、，并辅以简单设备(如望远镜、照相机、摄像机，以及常用工具)来进行检查和记录。重点养护的桥梁检查周期一般每月不得少于一次，其他桥梁可放宽至两个月一次或一季度一次。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定4.定期检测定期检测是指对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行的全面检查和评定，为评定桥梁使用功能、制定管理养护计划提供基本数据。由专职桥梁养护工程技术人员或实践经验丰富的桥梁工程技术人员负责，检测周期一般不超过三年，对于特大跨径、特殊

6、结构和特别重要的桥梁每年一次。结构定期检测一般由有相关资质的第三方检测机构和专业人员进行，根据检测结果对桥梁进行技术状况评定，并给出桥梁检测报告，提出养护建议。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定定期检测应包括如下内容：1）现场校核城市桥梁的基本数据；2）记录病害状况，实地判断损坏原因.估计维修范围和方案；3）对难以判断其损坏程度和原因构件，提出作特殊检测的建议；4）应根据检查结果，进行桥梁技术状况的评估和分级；5）对损坏严重、危及

7、安全的桥梁，应及时报告，提出限载以至暂时限制交通的建议。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定5.专项检测特殊检测是根据检测目的、病害情况和性质，由专业人员采用仪器设备，并辅以现场试验和试验室测试等手段对桥梁结构进行详细检测和综合分析。桥梁特殊检测应包含下列内容：1）结构材料缺损状况评估。2）结构承载能力评定。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检

8、测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定1.结构几何参数检测桥梁结构几何参数检测应包括下列内容：桥梁的跨径、宽度、净空、拱矢高；构件的长度与截面尺寸；桥面铺装厚度；结构检算需采用的其他几何参数。2.结构线形与变位检测结构变位是指结构变形、位移等现象的统称，包括结构变形(挠度)、位移(移位、沉降)、转动和结构组成构件的相对错位等。变位表明结构出现位置变化情况。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定桥梁结

9、构检测主要包括结构几何参数检测；结构线形与变位检测；构件材质状况检测；构件裂缝检测；构件缺损及耐久性状况检测；支座与伸缩装置状态检测；索力检测；结构自振频率检测等方面。单孔跨径60米及以上的桥梁，应设立永久观测点，定期进行控制检测，如下表序号检测项目永久观测点1桥面高程每孔不宜少于10个点，沿行车道两边(靠缘石处)布设，跨中、L/4、支点等控制截面必须布设2墩、台身、锚旋的变位布置于墩、台身底部（距地面或常水位0.5-2m）、桥台侧墙尾部顶面和锚旋的上、下游两侧1-2点3墩、台身、索塔倾斜度墩、台身底部（距地面或常水位0.5-2m）的上、下游两侧各1-2点4索塔的变位每个索塔不宜少于2个测点，

10、索塔顶面、塔梁交接处各1-2点5主缆线形每孔不宜少于10个点，沿索夹位置布设，主缆最低点和最高点必须布设6拱轴线每孔不宜少于18个点，沿拱圈上、下游两侧拱肋中心处在拱顶、L/8、L/4、3 L/8、拱脚等控制截面布设7拱座的变位不宜少于2个点，布设于拱座上、下游两侧8悬索桥索夹滑移索夹处设1点9索鞍与主塔相对变位索鞍处各设1点桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定3.构件材质状况与裂缝检测桥梁构件材质状况检测主要包括：材质、强度、钢筋

11、锈蚀电位、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率、混凝土碳化、钢筋保护层厚度等内容。4. 构件缺损及耐久性状况检测1）桥面系检测；2）混凝土梁桥上部结构；3）钢桥上部结构；4）拱桥上部结构；5）支座；6）桥梁墩台及基础桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定索力测试原理是在一定条件下索股拉力与索的振动频率存在对应的关系，在已知索的长度、分布质量及抗弯刚度时，可通过索股的振动频率计算索的拉力。拉索索力测试的方法发展较快，从早先的强迫激励到随机振动

12、测试谱分析，到目前已发展的无线测试、激光测试等技术。桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定1.测试系统索力振动测试通常采用随机环境激励的测量方法，采集索在环境激励下的振动信号。索力振动测试测量系统，与一般结构振动测试系统基本相同，也是由传感器、放大器、信号采集与分析仪器组成。测量时应临时解除索的外置阻尼器。1）索力测定的基本原理根据弦振动理论，张紧的斜拉索，其动力平衡方程见下式：桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2

13、桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定2422420yyyTxxEIt桥梁结构检测桥梁结构检测14.22. 索力振动测试的方法2）拉索频率测试参数识别方法一般采用自谱分析方法进行。参数识别中，获取索的多阶自振频率，宜获取前510阶自振频率。拉索频率测试某斜拉桥拉索频谱14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定3）拉索索力计算由下两式可以解得拉索的索力T与自振频率的关

14、系。（1）当索的抗弯刚度可以忽略时，按下计算索力。（2）当索的抗弯刚度不可忽略，且索两端约束条件可简化为简支时，按下式计算索力。2224nfTnL2222224nL fnEITLn桥梁结构检测桥梁结构检测14.214.1 概述14.2 桥梁结构检测14.2.1 桥梁检测与评定的分类14.2.2 桥梁结构检测的项目14.2.3 索力检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3桥梁荷载试验的任务包含以下几个方面： 1）确定新建桥梁的承载能力和使用性能。2）评估既有桥梁的使用性能与承载能力。3）对采用新结构、新工艺的桥梁，可通过荷载试验，掌握结构在荷载作用

15、下的实际受力状态，为完善桥梁设计理论和施工新工艺积累资料。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁荷载试验是通过测试桥梁结构在外部荷载作用下的静动力响应，来评定和分析判断桥梁结构的承载能力及力学特性。桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3根据试验荷载的性质不同，桥梁荷载试验可分为静载试验和动载试验。所谓静载试验，是将静止荷载作用在桥梁的指定位置，测试桥梁结构的位移、应变和裂缝等参量，从而推断桥梁结构在静荷载作用下的工作性能及使用能力。14.

16、1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.31前期准备1）资料收集2）现场调查主要调查桥梁结构的总体尺寸，主要构件截面尺寸，主要部位的高程，桥面平整度，支座工作状况，材料的物理力学性能，结构物的裂缝、缺陷、损伤和钢筋锈蚀状况等。3）试验方案编制14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14

17、.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.34）仪器准备测试参数机械式仪器设备电（声、光）仪器设备变形千(百)分表、挠度计、连通管位移计、激光位移计、水准仪、全站仪应变千分表引伸仪电阻应变计、电阻应变仪、振弦应变计、光纤光栅应变传感器、采集系统裂缝裂缝尺、引伸仪超声波探测仪、读数显微镜、裂缝传感器振动参数测振传感器、无线振动采集仪、动态信号采集与分析系统14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.32现

18、场准备1）试验测点和测站布置现场测点布设应事先准备详细的测点布置方案。2）荷载组织除了人行桥静载试验可采用重物（沙袋）作为试验荷载外，一般桥梁荷载试验选用车辆荷载为试验荷载。3）人员组织在正式加载试验前，试验人员必须明确分工和职责，需能熟练地进行仪器、仪表的测读，掌握仪器、仪表的工作原理、基本性能，并具备排除一般性故障的能力。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.34）现场交通组织5）试验测试系统安装调试3

19、试验环境荷载试验应在封闭交通状态下实施；荷载试验不宜在强风下进行；荷载试验应在气温平稳的时段进行；大、中雨及大雾天气不宜进行荷载试验；在冲击、振动、强磁场等干扰试验效果的时段内不宜进行荷载试验；荷载试验宜避开大浪、高湿度等恶劣环境。4安全措施14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.31静载试验方案静载试验方案一般包括测试截面、试验工况、测试内容、测点布置、试验荷载、试验过程控制、试验数据整理与分析等内容1）试

20、验工况及测试截面桥梁静载试验应按桥梁结构的最不利受力原则和代表性原则确定试验工况及测试截面。常见桥梁静载试验工况及测试截面宜按表14.3确定。其中，主要工况应为必做工况，附加工况可视具体情况确定是否进行。测试最大正弯矩时，宜同时测试挠度。桥梁静载试验是桥梁荷载试验的主要内容，是评定桥梁质量和桥梁结构承载能力最为成熟的基本方法。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.32）测试内容静载试验的测试内容应反映桥梁结

21、构内力、应力（应变）、位移及裂缝最不利控制截面的力学特征，试验过程应关注可能出现的异常现象。3）测点布置（1）应变测点布置 应变测点应根据测试截面及测试内容合理布置，并应能反映桥梁结构的受力特征。单向应变测点布置应体现左右对称、上下兼顾、重点突出的原则，并应能充分反映截面高度方向的应变分布特征。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.33）测点布置（2）位移测点布置 主梁竖向挠度的纵桥向测点宜布置在各工况荷载

22、作用下挠度曲线的峰值位置；主梁水平位移测点应根据计算布置在相应的最大位移处。（3）裂缝与倾角测点布置裂缝测点应布置在开裂明显、宽度较大的部位。倾角测点宜根据需要布置在转动明显、角度较大的部位。（4）温度测点布置试验时宜布置适量的温度测点，空载时量测结构温度场的变化，同时观测结构温度变化对测点应变及变位的影响。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.34）试验荷载计算静载试验应根据试验目的确定试验控制荷载。交（

23、竣）工验收荷载试验，应以设计荷载作为控制荷载。对于鉴定性荷载试验，控制荷载采用原设计荷载(通常情况下为当前的使用荷载)或拟改变通行能力(例如限载、提高荷载等级、特殊车辆通过等)所期望的目标荷载。荷载试验中实际采用的试验荷载通常采用控制截面的静载试验效率进行控制。静载试验效率可用下式表示：14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定1SqSS桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3静载试验荷载效率n ，对于验收性荷载试验，宜介于0.851.05之间；对

24、于鉴定性荷载试验，宜介于0.951.05之间。静载试验一般使用三轴车辆装载重物后加载或采用重物直接加载。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.35）试验过程控制为控制温度变化和环境干扰对测试结果可能产生的影响，荷载试验通常应安排在夜间或温度相对稳定的时段进行。试验过程分为：静载试验初读数、分级加载（含预加载）、观测与记录、卸载。（1）静载试验初读数静载初读数是指试验正式开始时的零荷载读数，而非准备阶段调试仪

25、器时的读数。加载试验之前应对测试系统进行不少于15 min的测试数据稳定性观测。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3（2）分级加载加载级数应根据试验荷载总量和荷载分级增量确定，可分成35级。当试验过程中发生下列情况之一时，应停止加载：（a）控制测点应变值已达到或超过计算值。（b）控制测点变形或挠度超过计算值。（c）结构裂缝的长度、宽度或数量明显增加。（d）实测变形分布规律异常。（e）桥体发出异常响声或发

26、生其他异常情况。（f）斜拉索或吊索（杆）索力增量实测值超过计算值。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3（3）观测与记录试验前应对既有裂缝的长度、宽度、分布及走向进行观测、记录，并将其标注在结构上。试验时应观测新裂缝的长度、宽度及既有裂缝发展状况，并描绘出结构表面裂缝分布及走向，并专门记录。（4）卸载一个工况结束，荷载退出桥面。各测点读数归零值，需要有一个稳定过程。试验加卸载都要求稳定后读数，实际要观测结

27、构残余变形或残余应变，当结构变形或应变在卸载后不能正常恢复时，可能是结构承载能力不足或有其他原因，需要仔细分析。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.32.静载试验结果分析1）试验数据整理包括荷载、位移、应变、裂缝、校验系数以及试验曲线绘制。2）试验结果分析结构性能评定根据如下：一是按实际结构尺寸、材料特性和静力边界条件得到的理论计算值，二是规范规定的挠度、强度和裂缝的容许值。（1）校验系数应包括应变校验系

28、数及挠度校验系数。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁类型应变校验系数挠度校验系数钢筋混凝土板桥0.200.400.200.50钢筋混凝土梁桥0.400.800.500.90预应力混凝土桥0.600.900.701.00圬工拱桥0.701.000.801.00钢筋混凝土拱桥0.500.900.501.00钢桥0.751.000.751.00桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3（2）试验结果分析处于线弹性工作状况的结构，测点实测位移（或

29、应变）与其理论值应呈线性关系；主要控制测点的相对残余变形或应变Sp越小，说明结构越接近弹性工作状况， Sp不宜大于20%。裂缝是评定混凝土及预应力混凝土桥跨结构承载力及耐久性的主要指标之一，主要是评定受力裂缝的出现和扩展状态。地基与基础：当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较小，符合上部结构检算要求，卸载后变形基本恢复时，认为地基与基础在检算荷载作用下能正常工作。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3

30、桥梁外部振源是引起桥梁振动的外作用（包括移动车辆振动或风、地震等）。桥梁动载试验一般采用移动车辆荷载进行加载，对应主要测试动荷载作用下结构的动态响应参数及其随时间的变化。对于同时开展静、动载试验的桥梁，动载试验桥跨可选择和静载试验相同的桥孔。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁动载试验涉及的问题可以归为三个方面：桥梁外部振源、结构自振特性和结构动力响应。通过动载试验可以判断桥梁结构的整体刚度和行车性能。桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14

31、.31.动载试验方案动载试验方案包括激振方式、测试截面及测点布置、测试内容、加载方式、试验荷载、试验过程控制、试验数据整理与分析1）测试内容（1）结构自振特性试验包括：平面内竖向弯曲、横向弯曲以及扭转自振特性的测试，测试阶次应不少于下表规定。桥型数简支梁桥非简支梁桥、拱桥斜拉桥、悬索桥测试阶次1阶3阶9阶14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.32）测试截面及测点布置（1）桥梁动载试验的测试截面应根据桥梁结构

32、振型特征和行车振动响应最大的原则确定。（2）对常见的简支梁桥及连续梁桥，选择测试截面根据具体情况如表模态阶数至少需要传感器数测点布设位置11L/222L/4，3L/433L/6，L/2，5L/644L/8，3L/8，5L/8，7L/855L/10，3L/10，L/2，7L/10，9L/1014.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3（3）大型桥梁振型测试可将结构分成几个单元分别测试，将几个单元的测试数据通过参考

33、点关联，拟合得到全桥结构振型图。简支梁前三阶振型和传感器布点三跨连续梁前三阶振型和传感器布点14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3（4）在测试桥梁结构行车响应时，应选择桥梁结构动力响应幅值最大部位为测试截面。简单结构宜选择跨中1个测试截面，复杂结构应增加测试截面。（5）用于冲击效应分析的动挠度测点每个截面应至少1个。采用动应变评价冲击效应时，每个截面在结构最大活载效应部位的测点数不宜少于2个。14.1 概

34、述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.33）加载方式结构自振特性试验加载方式主要采用环境随机激振（脉动法）。动力响应试验的加载方式根据行车方式的不同分为：无障碍行车（跑车）试验、有障碍行车（跳车）试验和制动（刹车）试验。4）试验荷载计算桥梁结构振动特性计算分析，宜采用空间模型进行计算。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3

35、 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.32.动载试验结果分析1）试验数据分析（1）自振频率结构自振频率可采用频谱分析法、波形分析法或模态分析法得到。自振频率宜取用多次试验、不同分析方法的结果相互验证。单次试验的实测值与均值的偏差不应超过3%。（a）波形分析法适用单一频率自振信号。（a）多阶自振信号(b)滤波后的一阶自振信号14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验

36、14.3（b）频谱分析法可用于确定自振信号的各阶频率，分析数据中不得包含强迫振动成分。（c）采用跳车激振法时，对于跨径小于20m的桥梁，按下式对实测结构自振频率进行修正。（d）采用跑车余振法激励时，要确定车辆驶离桥梁的准确时刻，以免将强迫振动当作自由振动进行处理，导致自振频率误判。000MMffM14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定振动加速度动应变余振起始点跑车激励余振起始点确定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.3（2）阻尼比桥梁结构阻尼

37、参数可采用波形分析法、半功率带宽法或模态分析法得到。（3）振型振型宜采用环境激振等方法进行模态参数识别。采用专用软件进行分析，可同时得到振型、固有频率及阻尼比等参数。（4）冲击系数计算冲击系数时应优先采用桥面无障碍行车下的动挠度时程曲线计算。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.32）结果分析（1）比较实测自振频率与计算频率，实测频率大于计算频率时，可认为结构实际刚度大于理论刚度，反之则实际刚度偏小。自振频

38、率与结构刚度有着明确的关系。（2）比较自振频率、振型及阻尼比的实测值与计算数据或历史数据，可根据其变化规律初步判断桥梁技术状况是否发生变化（3）比较实测冲击系数与设计所用的冲击系数，实测值大于设计值时应分析原因。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.31）工程概况试验桥梁的所属工程、名称、建设或服役龄期、起止点或中心桩号、结构形式、跨径组合、桥跨结构横断面形式、下部结构形式、控制荷载、运营车道数等主要技术指

39、标。2）试验目的及依据按桥梁结构类型和控制荷载的性质说明试验的目的，并列出试验所依据的标准规范、规程、设计图纸、竣工图纸及其他相关资料。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验14.33）试验仪器试验仪器设备名称（型号）、设备编号、主要技术参数等4）静载试验内容桥梁检查及评述，结构内力分析结果，测试截面选择，应变及挠度等测点布置，试验加载车辆或加载物选择，试验工况及加载位置说明，试验测试过程，试验结果及分析和静载试

40、验结论。5）动载试验内容结构动力分析、测试截面的选择及传感器测点布置试验荷载选择、试验工况、试验结果及分析、动载试验结论。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.3.1 桥梁荷载试验的准备工作14.3.2 桥梁静载试验14.3.3 桥梁动载试验14.3.4 试验报告14.4 桥梁评定桥梁评定桥梁评定14.41.评定方法桥梁技术状况评定包括桥梁构件、部件、桥面系、上部结构、下部结构和全桥评定。桥梁评定分为桥梁技术状况评定和承载能力评定。结构定期检测和特殊检测进行的桥梁技术状况评定，以及承载能力评定均必须由具有相关资质的第三方检测机构和专业人员进行。桥梁技术状况评定指标

41、14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.42.登记分类1）桥梁部件分为主要部件和次要部件。各结构类型桥梁主要部件如下表所示，其他部件为次要部件。序号结构类型主要部件1梁式桥上部承重构件、桥墩、桥台、基础、支座2板拱桥(污工、混凝土)、肋拱桥、箱形拱桥、双曲拱桥主拱圈、拱上结构、桥面板、桥墩、桥台、基础3刚架拱桥、朽架拱桥刚架(析架)拱片、横向联结系、桥面板、桥墩、桥台、基础4钢-混凝土组合拱桥拱肋、横向联结系、立柱、吊杆、系杆、行车道板(梁)、支座5悬索桥主缆、吊索、加劲

42、梁、索塔、锚旋、桥墩、桥台、基础、支座6斜拉桥斜拉索(包括锚具)、主梁、索塔、桥墩、桥台、基础、支座14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.42）桥梁主要部件技术状况评定等级分为1类、2类、3类、4类、5类，如下表所示。技术状况评定等级桥梁技术状况描述1类全新状态，功能完好2类功能良好，材料有局部轻度缺损或污染3类材料有中等缺损;或出现轻度功能性病害，但发展缓慢，尚能维持正常使用功能4类材料有严重缺损，或出现中等功能性病害，且发展较快;结构变形小于或等于规范值，功能明显降

43、低5类材料严重缺损，出现严重的功能性病害，且有继续扩展现象;关键部位的部分材料强度达到极限，变形大于规范值，结构的强度、刚度、稳定性不能达到安全通行的要求14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.43）桥梁次要部件技术状况评定等级分为1类、2类、3类、4类，如下表所示。技术状况评定等级桥梁技术状况描述1类全新状态，功能完好；或功能良好，材料有轻度缺损、污染等 2类有中等缺损或污染3类材料有严重缺损，出现功能降低，进一步恶化将不利于主要部件，影响正常交通4类材料有严重缺损，失

44、去应有功能，严重影响正常交通；或原无设置，而调查需要补设14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.44）桥梁总体技术状况评定等级分为1类、2类、3类、4类、5类，如下表所示。技术状况评定等级桥梁技术状况描述1类全新状态，功能完好2类有轻微缺损，对桥梁使用功能无影响3类有中等缺损，尚能维持正常使用功能4类主要构件有大的缺损，严重影响桥梁使用功能;或影响承载能力，不能保证正常使用5类主要构件存在严重缺损，不能正常使用，危及桥梁安全，桥梁处于危险状态14.1 概述14.2 桥梁结

45、构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.43. 评定流程14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.414.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定4.评定计算1）桥梁总体技术状况评分，按下式计算。2）桥梁上部结构、下部结构、桥面系的技术状况评分，按下式计算。1/miiiiiBDCISPC

46、ISBCIPCCIBCCIDCCIW0.20.40.4rDBDCISPCISBCI桥梁评定桥梁评定14.43）桥梁技术状况分类界限，如下表所示。当上部结构和下部结构技术状况等级为3类、桥面系技术状况等级为4类，且桥梁总体技术状况评分为40Dr60时，桥梁总体技术状况等级应评定为3类。全桥总体技术状况等级评定时，当主要部件评分达到4类或5类且影响桥梁安可按照桥梁主要部件最差的缺损状况评定。技术状况评分技术状况等级 1类2类3类4类5类95,10080,95)60,80)40,60)0,40)SBCISPCIBDCI/DCCIBCCIPCCI/14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构

47、荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定rD桥梁评定桥梁评定14.41.基于技术状况和验算的桥梁承载能力评定基于技术状况和验算的承载能力评定是通过对桥梁缺损状况检查、材质状况与状态参数检测和结构验算进行桥梁承载能力。1）桥梁结构验算桥梁结构验算是桥梁承载能力评定的最重要的环节，应包括承载能力极限状态验算及正常使用极限状态验算。 2）承载能力评定14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定admmfafRS,0桥梁评定桥梁评定14.43校验系数校验系数

48、是反映结构工作状态的一个重要指标，取各控制断面或最不利受力测点值进行计算，并作为整桥校验系数的控制值。通常，1则表明强度或刚度不足，桥梁实际工作状况要差于理论状况.14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定桥梁评定桥梁评定14.44承载能力评定当出现下列情况之一时，应判定桥梁承载能力不满足要求:1）主要测点静力荷载试验校验系数大于1；2）主要测点相对残余位移或相对残余应变超过20%。3）试验荷载作用下裂缝扩展宽度超过允许值，且卸载后裂缝闭合宽度小于扩展宽度的2/3；4）在试验荷载作用下，桥梁基础发生不稳定沉降变位。14.1 概述14.2 桥梁结构检测14.3 桥梁结构荷载试验14.4 桥梁评定14.4.1 桥梁技术状况评定14.4.2 桥梁结构承载力评定谢谢聆听！谢谢聆听！THANK YOU FOR YOUR ATTENTIONSHENYANG JIANZHU UNIVERSITY56