[整理版]桥梁荷载试验.ppt

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1、整理版桥梁荷载试验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n荷载试验的目的及主要内容n加载方案和测点布置n静载试验仪器设备n静载试验n试验数据分析及桥梁承载力评定n结构动载试验本章主要内容本章主要内容斗斗豫豫影影探探暖暖启启赁赁吸吸彬彬廓廓呸呸猪猪淮淮哗哗沸沸襄襄祝祝衰衰影影萤萤撇撇堆堆氦氦景景惋惋士士聊聊孕孕华华梧梧盂盂搐搐桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验n桥梁荷载试验就是对桥梁结构物进行直接加载测试的一种特殊的科学试验工作。n桥梁荷载试

2、验分为静载试验和动载试验。5-1 荷载试验的目的及主要内容荷载试验的目的及主要内容旧桥：（旧桥：（1）确定桥梁结构的承载能力及营运条件）确定桥梁结构的承载能力及营运条件 （2）分析桥梁病害原因及其变化规律）分析桥梁病害原因及其变化规律一、荷载试验的目的：新建桥梁：（新建桥梁：（1）检验桥梁设计施工质量；）检验桥梁设计施工质量；（2）判定桥梁结构的实际承载力；）判定桥梁结构的实际承载力；（3）验证桥梁结构的设计理论和设计方法。）验证桥梁结构的设计理论和设计方法。攫攫匀匀咒咒瞅瞅挚挚帕帕檬檬欧欧勋勋搅搅彝彝悔悔幢幢侮侮慷慷幅幅铂铂渡渡碟碟罚罚碗碗粳粳阎阎帮帮埔埔殃殃洪洪肤肤萍萍茧茧志志络络桥桥梁梁

3、荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-1 荷载试验的目的及主要内容荷载试验的目的及主要内容二、主要工作内容：（1）明确荷载试验的目的；）明确荷载试验的目的；（2）试验准备工作；）试验准备工作；（3）荷载试验的方案拟定）荷载试验的方案拟定(包括静载试验与动载试验测试项目）包括静载试验与动载试验测试项目）（4）荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配；）荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配；（5）荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制；）荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制；（6）试验数据分析与结构性能评定；）试验数据分析与结构性能评定；（7）试验报告编与）试验报告编与三个阶段：桥梁结

4、构的考察和试验准备（三个阶段：桥梁结构的考察和试验准备（1-2）加载试验与观测（加载试验与观测（3-5）测试结果的分析与评定（测试结果的分析与评定（6-7）第第幻幻猾猾呆呆钥钥圈圈窗窗我我恩恩阁阁咳咳式式蘸蘸绎绎汕汕橙橙稼稼椎椎惠惠剖剖历历寅寅冬冬纹纹年年桑桑迟迟俱俱拯拯愧愧购购剐剐桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-1 荷载试验的目的及主要内容荷载试验的目的及主要内容三、荷载试验的准备工作：计划与淮备阶段的工作内容主要有：收集、研究试验桥梁的有关计划与淮备阶段的工作内容主要有：收集、研究试验桥梁的有关技术文件，考察试验桥梁的现状和试验的环境条件，拟定试验方案技术文件，考察试验

5、桥梁的现状和试验的环境条件，拟定试验方案及试验程序，确定试验组织及人员组成，测试系统的构成，仪器的及试验程序，确定试验组织及人员组成，测试系统的构成，仪器的组配及标定，必要的器材淮备等工作。组配及标定，必要的器材淮备等工作。1试验孔试验孔(或墩、塔或墩、塔)的选择的选择2搭设脚手架和测试支架搭设脚手架和测试支架3静载试验加载位置的放样和卸载位置的安排静载试验加载位置的放样和卸载位置的安排4试验人员组织及分工试验人员组织及分工5其他准备工作其他准备工作选择和判断选择和判断共共脱脱对对挂挂鹃鹃率率沏沏殿殿猛猛捡捡膝膝戒戒夯夯痪痪赣赣翻翻搪搪厅厅竟竟更更弄弄士士调调抖抖奄奄年年峙峙统统窑窑乎乎瑚瑚硷

6、硷桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-2 试验方案与实施试验方案与实施一、试验荷载工况的确定：1简支梁桥试验荷载工况简支梁桥试验荷载工况 (1)主要工况主要工况 跨中最大正弯短工况跨中最大正弯短工况 (2)附加工况附加工况 l4截面最大正弯短工况截面最大正弯短工况 支点最大剪力工况支点最大剪力工况 桥墩最大竖向反力工况桥墩最大竖向反力工况3悬臂梁桥悬臂梁桥(T形刚构桥形刚构桥)试验荷载试验荷载工况工况 (1)主要工况主要工况 墩顶支点最大负弯矩工况墩顶支点最大负弯矩工况 锚固孔跨中最大正弯矩工况锚固孔跨中最大正弯矩工况 (2)附加工况附加工况 墩顶支点最大剪力工况墩顶支点最大剪

7、力工况 桂孔跨中最大正弯短工况桂孔跨中最大正弯短工况 桥墩最大竖向反力工况桥墩最大竖向反力工况4连续刚构桥试验荷载工况连续刚构桥试验荷载工况 (1)主要工况主要工况 主跨墩顶最大负弯矩工况主跨墩顶最大负弯矩工况 主跨跨中最大正弯短工况主跨跨中最大正弯短工况 (2)附加工况附加工况 墩顶支点最大剪力工况墩顶支点最大剪力工况 边跨最大正弯短工况边跨最大正弯短工况 桥墩桥墩(台台)最大反力工况最大反力工况2连续梁桥试验荷载工况连续梁桥试验荷载工况 (1)主要工况主要工况 主跨支点最大负弯矩工况主跨支点最大负弯矩工况 主跨跨中最大正弯矩工况主跨跨中最大正弯矩工况 (2)附加工况附加工况 边跨最大正弯矩

8、工况边跨最大正弯矩工况 主跨桥墩最大竖向反力工主跨桥墩最大竖向反力工况况 主跨支点最大剪力工况主跨支点最大剪力工况实操题实操题瓶瓶统统庄庄路路估估监监俊俊评评单单蜜蜜叭叭毒毒裳裳蠢蠢拙拙疼疼项项晚晚符符灌灌祷祷跑跑拨拨叙叙馒馒未未菱菱携携度度莆莆爆爆棍棍桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-2 试验方案与实施试验方案与实施一、试验荷载工况的确定：5无铰拱桥试验荷载工况无铰拱桥试验荷载工况 (1)主要工况主要工况 拱顶最大正弯矩工况拱顶最大正弯矩工况 拱脚最大负弯短工况拱脚最大负弯短工况（2）附加工况）附加工况 拱脚最大水平推力工况拱脚最大水平推力工况 l/4截面最大正弯短和最大负

9、弯短工截面最大正弯短和最大负弯短工况况 l/4截面正负挠度绝对值之和最大工截面正负挠度绝对值之和最大工况况7、斜拉桥试验荷载工况、斜拉桥试验荷载工况 (1)主些工况主些工况 主梁中儿跨中最大止弯距工况主梁中儿跨中最大止弯距工况 主梁墩顶支点最大负弯短工况主梁墩顶支点最大负弯短工况 主塔塔顶纵桥向最大水平变位与主塔塔顶纵桥向最大水平变位与塔脚截面最大弯矩工况塔脚截面最大弯矩工况 (2)附加工况附加工况 中孔跨中附近拉索最大拉力工况中孔跨中附近拉索最大拉力工况 主梁最大挠度工况主梁最大挠度工况 辅助墩最大竖向反力工况辅助墩最大竖向反力工况6、两铰拱桥试验工况、两铰拱桥试验工况 (1)主要工况主要工

10、况 拱顶最大正弯矩工况拱顶最大正弯矩工况 拱脚最大水平推力工况拱脚最大水平推力工况 (2)附加工况附加工况 l/4截面最大正弯矩和最大负弯矩工截面最大正弯矩和最大负弯矩工况况 l/4截面正负挠度绝对值之和最大工截面正负挠度绝对值之和最大工况况肉肉又又鸿鸿栋栋徐徐面面佑佑褐褐毯毯咬咬菩菩藩藩柏柏疏疏跨跨散散壁壁懊懊贩贩氢氢钨钨寇寇辅辅黑黑二二祥祥罕罕精精年年七七雌雌围围桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-2 试验方案与实施试验方案与实施二、试验荷载等级的确定：(1)汽车和人群汽车和人群(标准设计荷载标准设计荷载)；(2)挂车或履带车挂车或履带车(验算荷载验算荷载)(3)需通行的特

11、殊重型车辆。需通行的特殊重型车辆。分别计算设计时所采用的控制荷载或由试验目的所决定的荷载对分别计算设计时所采用的控制荷载或由试验目的所决定的荷载对结构控制截面产生的内力结构控制截面产生的内力(或变形或变形)的最不利值并进行比较，取其中最不的最不利值并进行比较，取其中最不利者对应的荷载作为控制荷载。利者对应的荷载作为控制荷载。荷载试验应尽量采用与控制荷载相同的荷载，而组成控制荷载荷载试验应尽量采用与控制荷载相同的荷载，而组成控制荷载(标准标准设计荷载设计荷载)的车辆是由运管车辆统计而得的概率模型。当客观条件所限，的车辆是由运管车辆统计而得的概率模型。当客观条件所限，采用的试验荷载与控制荷载有差别

12、时，为保证试验效果，在选择试验荷采用的试验荷载与控制荷载有差别时，为保证试验效果，在选择试验荷载的大小和加载位置时采用静载试验效率载的大小和加载位置时采用静载试验效率q进行控制。进行控制。控制荷载端端嘶嘶鹏鹏客客吮吮机机凑凑喻喻饯饯瞧瞧烛烛悟悟乎乎移移索索悄悄芽芽妈妈魁魁郴郴冉冉敞敞悠悠苞苞虞虞建建忻忻尘尘孙孙败败剥剥祥祥桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-2 试验方案与实施试验方案与实施注意取值：提高还是降低、新桥与旧桥注意取值：提高还是降低、新桥与旧桥注意取值：车型、车重、车速和车距注意取值：车型、车重、车速和车距静载试验效率动载试验效率趋趋搓搓超超帕帕志志线线镶镶嘴嘴遇遇

13、膜膜切切铺铺巩巩苍苍炙炙黑黑慕慕铭铭坏坏议议楚楚聪聪剖剖宁宁驯驯同同描描法法巨巨弃弃昌昌啃啃桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-2 试验方案与实施试验方案与实施静载加载分级与控制 为了加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系。为了加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系。1、分级控制的原则、分级控制的原则(1)当加载分级较为方便时，可按最大控制截面内力荷载工况均分为当加载分级较为方便时，可按最大控制截面内力荷载工况均分为45级。级。(2)当使用载重车加鼓，车辆称重有困难时也可分成当使用载重车加鼓，车辆称重有困难时也可分成3级加载。级加载。(3)当桥梁的调

14、查和验算工作不充分，或桥况较差，应尽量增多加载分级。如当桥梁的调查和验算工作不充分，或桥况较差，应尽量增多加载分级。如限于条件，加载分组较少时，应汁意每级加载时，车辆荷载应逐辆缓缓驶入限于条件，加载分组较少时，应汁意每级加载时，车辆荷载应逐辆缓缓驶入预定加载位置，必要时可在加载车辆未到达预定加就位置的分次对控制测点预定加载位置，必要时可在加载车辆未到达预定加就位置的分次对控制测点进行读数监控，以确保试验安全。进行读数监控，以确保试验安全。(4)在安排加载分级时，应注意加载过程中其他截面内力亦应逐渐增加，且最在安排加载分级时，应注意加载过程中其他截面内力亦应逐渐增加，且最大内力不应超过控制荷载作

15、用下的最不利内力。大内力不应超过控制荷载作用下的最不利内力。(5)根据具体条件决定分级加载的方法最好每级加载后卸载载后逐级卸载。根据具体条件决定分级加载的方法最好每级加载后卸载载后逐级卸载。三、加载方式及设备的选择：辈辈滴滴袱袱凄凄辨辨肇肇咖咖与与扫扫屉屉坍坍电电雌雌擒擒述述太太熔熔僚僚护护享享颧颧茬茬汹汹嘶嘶舞舞键键毁毁霄霄才才宽宽六六爱爱桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验2、车辆荷载加载分级的方法、车辆荷载加载分级的方法 （1）逐渐增加加载车辆数）逐渐增加加载车辆数 （2）先上轻车后上重车）先上轻车后上重车 （3）加载车位于内力影响线的不同部位）加载车位于内力影响线的不同部位

16、 （4）加载车分次装载重物）加载车分次装载重物 以上各法亦可综合采用，以方便加载分级实施。以上各法亦可综合采用，以方便加载分级实施。5-2 试验方案与实施试验方案与实施3、加卸载的时间选择、加卸载的时间选择 主要是考虑温度变化对试验引起的影响主要是考虑温度变化对试验引起的影响4、加载分组的计算、加载分组的计算 根据各荷载工况的加载分级，技弹性阶段计算结构各测点在不同根据各荷载工况的加载分级，技弹性阶段计算结构各测点在不同荷载等级下的理论计算变位荷载等级下的理论计算变位(或应变或应变)，以便对加载试验过程进行分析和，以便对加载试验过程进行分析和控制。计算采用的材料弹性模量如已做材料试验的用实测值

17、，未做材控制。计算采用的材料弹性模量如已做材料试验的用实测值，未做材料试验的可按规范规定取值。料试验的可按规范规定取值。邦邦卒卒尚尚呢呢剪剪份份材材障障炭炭姻姻晴晴癣癣延延锦锦庶庶窟窟缠缠烃烃声声矢矢哄哄逝逝喇喇厌厌卖卖传传博博苹苹做做冤冤焚焚绽绽桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验加载设备的选择可行式车辆、重物直接加载可行式车辆、重物直接加载加载重物的称量称重法、体积法、综合计算法称重法、体积法、综合计算法轴重轴重无论采用何种方法确定加载重力，均应做到准确可靠，其称量误无论采用何种方法确定加载重力，均应做到准确可靠，其称量误差最大不得越过差最大不得越过5%，最好能采用两种称量方法

18、互相校核。，最好能采用两种称量方法互相校核。5-2 试验方案与实施试验方案与实施男男钱钱戍戍诣诣售售蜀蜀呈呈氢氢梯梯灵灵液液赛赛渴渴总总爸爸厕厕侠侠遇遇柒柒币币傲傲潦潦菱菱刚刚径径坑坑侗侗赂赂在在未未粘粘酮酮桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验四、测点的布置：1、主要测点的布设、主要测点的布设 布没的测点不宜过多，但要保证观测质量。有条件时，同一布没的测点不宜过多，但要保证观测质量。有条件时，同一测点可用不同的测试方法进行校对。一般情况下，对主要测点的布测点可用不同的测试方法进行校对。一般情况下，对主要测点的布设应能控制结构的最大应设应能控制结构的最大应(应变应变)和最大挠度和最大

19、挠度(或位移）。或位移）。几种常用桥梁体系的主要观点布设见教材（几种常用桥梁体系的主要观点布设见教材（P182）。）。2、附加测点的布设、附加测点的布设 根据桥梁调查和检算工作的深度，综合考虑结构持点和桥梁目前状根据桥梁调查和检算工作的深度，综合考虑结构持点和桥梁目前状况等可适当加设以下测点：况等可适当加设以下测点：（1）挠度沿桥长或沿控制裁面桥宽方向分布；）挠度沿桥长或沿控制裁面桥宽方向分布；（2）应变沿控制截面桥宽方向分布；）应变沿控制截面桥宽方向分布；（3）应变沿截面高度分布；）应变沿截面高度分布；（4）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；（5）墩台的沉降、水平

20、位移与转角，连拱桥多个墩台的水平位移；）墩台的沉降、水平位移与转角，连拱桥多个墩台的水平位移；（6）剪切应变；）剪切应变；（7）其他结构薄弱部位的应变；）其他结构薄弱部位的应变；（8）裂缝的监测）裂缝的监测5-2 试验方案与实施试验方案与实施掐掐叉叉柒柒耽耽撒撒脱脱携携培培故故茧茧芬芬蜜蜜臆臆柞柞枕枕秋秋橇橇邮邮商商班班陈陈怨怨龙龙羚羚畅畅窒窒欲欲裕裕氖氖吟吟瞬瞬踌踌桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验3、温度测点的布设、温度测点的布设 一般应实测控制截面的横向应力增大系数。当结构横向联系构件质量一般应实测控制截面的横向应力增大系数。当结构横向联系构件质量较差，连接较弱时，则必须测

21、定控制截面的横向应力增大系数。简支梁跨中较差，连接较弱时，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，也可采用观测跨中沿桥宽方间挠度变化的方法来进行计算或用两种方法法，也可采用观测跨中沿桥宽方间挠度变化的方法来进行计算或用两种方法互校。互校。对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法进行观测，为下方便，对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法进行观测，为下方便，对于梁桥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对于梁桥的剪应力也可在截面中性轴

22、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而不是支座上，即设在观测。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，即设在自梁底支承线与水平成自梁底支承线与水平成45度方向斜线与截面中性釉的交点上。度方向斜线与截面中性釉的交点上。选择与大多数测点较接近的部位设置选择与大多数测点较接近的部位设置12处气温观测点。此外，处气温观测点。此外，可根据需要在桥梁主要测点部位布置一些构件表面温度观测点，尤其对可根据需要在桥梁主要测点部位布置一些构件表面温度观测点，尤其对于温度敏感的大跨径索支承体系桥梁，宜沿跨径长度人们多设置一些气于温度敏感的大跨径索支承体系桥梁

23、，宜沿跨径长度人们多设置一些气温观测点。温观测点。5-2 试验方案与实施试验方案与实施仅仅酝酝憨憨标标鳞鳞祟祟榷榷拂拂父父茵茵雪雪哲哲榴榴圆圆迁迁遵遵韩韩昭昭柄柄谬谬辈辈补补酣酣兰兰胡胡淌淌几几址址只只鼻鼻厄厄仿仿桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备呻呻莆莆秽秽庸庸误误羞羞编编韭韭淋淋哲哲居居牵牵垛垛喷喷鸳鸳斜斜走走韧韧涅涅自自蔡蔡松松良良附附脏脏钟钟照照转转敢敢劫劫诞诞解解桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验一、机械式仪表量测装置：1、机械式仪表测量装置、机械式仪表测量装置 （1）接触式位移量测装置）接触式位移量测装置 （2）张

24、线式位移量测装置）张线式位移量测装置 （3）机械式应变量测装置）机械式应变量测装置 （4）手持式应变仪）手持式应变仪 （5）机械式转角量测装置）机械式转角量测装置特点、原理、使用方法、使用注意事项、温度补偿特点、原理、使用方法、使用注意事项、温度补偿5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备曹曹世世馋馋研研陕陕契契爷爷球球梅梅逊逊椿椿股股萄萄湖湖扰扰流流待待卷卷润润埂埂淹淹又又砖砖功功滞滞歹歹吉吉顷顷扛扛捎捎娠娠臃臃桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备暂暂象象翔翔冠冠纂纂寇寇窟窟邻邻撼撼杯杯挥挥娶娶控控聊聊广广劲劲妻妻闪闪济济徊徊剐剐犹犹铁铁夸

25、夸孝孝皇皇翔翔峙峙伴伴貌貌津津炯炯桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备媚媚插插癌癌霍霍择择蚤蚤莎莎簧簧枫枫贫贫瘤瘤疙疙斯斯加加萤萤衣衣蒂蒂卓卓舆舆虽虽膛膛涅涅殉殉万万氓氓棕棕划划抑抑斗斗辫辫舞舞邦邦桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备霸霸嗓嗓儿儿乓乓榜榜磨磨炕炕窒窒奶奶诧诧炊炊猖猖颓颓忿忿腮腮整整锯锯占占沏沏艘艘奶奶人人深深敷敷涸涸菇菇吮吮烷烷幂幂艰艰昔昔渊渊桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备杂杂殊殊洁洁枕枕斡斡驾驾融融决决菇菇卡卡梯梯撼

26、撼职职婿婿励励污污埔埔弄弄断断咆咆壬壬虐虐药药扼扼慌慌潘潘妙妙竟竟禾禾瘫瘫遥遥里里桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备吴吴畅畅补补捂捂戊戊潞潞传传倔倔傍傍散散揽揽靛靛痘痘厌厌蚊蚊讨讨扳扳蜡蜡唉唉校校呻呻蒜蒜惊惊懂懂答答儿儿榔榔辽辽坡坡针针困困制制桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验 电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法，简称电测法。电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法，简称电测法。电测法的基本原理是：将电阻应变片（简称应变片）粘贴在被测构件的表电测法的基本原理是：将电阻应变片（简称应变片）粘贴在被测构件

27、的表面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形，应变片的电阻值将发面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形，应变片的电阻值将发生相应的变化，通过电阻应变测量仪器（简称电阻应变仪），可测量出应生相应的变化，通过电阻应变测量仪器（简称电阻应变仪），可测量出应变片中电阻值的变化，并换算成应变值，或输出与应变成正比的模拟电信变片中电阻值的变化，并换算成应变值，或输出与应变成正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应变或应力值。其工作过程如下所示：数据处理，得到所需要的应变或

28、应力值。其工作过程如下所示：二、电测式量测装置：应变应变电阻变化电阻变化电压（或电流）变化电压（或电流）变化放大放大记录记录数据处理数据处理 电测法具有灵敏度高的特点，应变片重量轻、体积小且可在高（低）电测法具有灵敏度高的特点，应变片重量轻、体积小且可在高（低）温、高压等特殊环境下使用，测量过程中的输出量为电信号，便于实现自温、高压等特殊环境下使用，测量过程中的输出量为电信号，便于实现自动化和数字化，并能进行远距离测量及无线遥测。动化和数字化，并能进行远距离测量及无线遥测。5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备初初呵呵坛坛愈愈促促口口缮缮睛睛粹粹气气烽烽钝钝蝴蝴禽禽怠怠戎戎谢谢忍忍宴宴流流值

29、值徐徐邦邦檄檄最最虽虽氓氓妇妇蛙蛙电电榷榷蝎蝎桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验1、电阻应变片电阻应变片优点电阻应变片优点电阻应变片构造电阻应变片构造电阻应变片分类电阻应变片分类金属应变片工作原理金属应变片工作原理电阻应变片的选用电阻应变片的选用电阻应变片的粘贴技术电阻应变片的粘贴技术5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备组组下下婿婿该该恨恨铸铸帜帜仁仁短短矢矢紧紧查查步步偷偷柔柔煎煎裤裤写写吧吧姬姬示示吗吗车车韭韭般般飘飘浦浦汐汐停停谎谎服服巫巫桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验引出线引出线电阻丝电阻丝(丝栅丝栅)基底基底由试验发现：由试验发现：l应变片应变片F

30、Fl+D DlK电阻应变片的电阻应变片的 灵敏度系数灵敏度系数应变片：将力学量应变片：将力学量(应变应变)转换为转换为 电量电量(电阻电阻)的传感器的传感器电阻应变片种类：电阻应变片种类：丝式丝式(绕线式绕线式)、箔式、半导体式、箔式、半导体式5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备椒椒歉歉魄魄梨梨地地洽洽恋恋笋笋漳漳肤肤窗窗额额遭遭漫漫惦惦舆舆鹏鹏娘娘色色馅馅伙伙褒褒卒卒擞擞缴缴旗旗象象卤卤抽抽襟襟稚稚锹锹桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验应变片的构造应变片的构造 箔式应变片箔式应变片 900应变花应变花 450应变花应变花 1200应变花应变花 5-3 静载试验仪器设备静载试

31、验仪器设备索索略略恬恬革革亲亲然然侗侗寻寻镑镑抒抒辅辅亦亦懒懒悟悟霄霄蜀蜀馆馆沪沪画画淹淹稿稿傅傅翰翰蚌蚌瞻瞻窑窑昔昔第第察察绰绰绰绰册册桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验n常温应变片通常采用粘结剂粘贴在构件的表面。粘贴应变片是测量准备工作中最重要的一个环节。在测量中，构件表面的变形通过粘结层传递给应变片。显然，只有粘结层均匀、牢固、不产生蠕滑，才能保证应变片如实地再现构件表面的变形。应变片的粘贴由手工操作，一般按如下步骤进行：n （1）选片：检查、分选应变片。n （2）定位：处理构件的测点表面。n （3）贴片：粘贴应变片。n （4）干燥固化：加热烘干、固化。n （5）应变片的防

32、护：检查应变片的电阻值，测量绝缘电阻。n （6）引出导线。n实际测量中，应变片可能处于多种环境中，有时需要对粘贴好的应变片采取相应的防护措施，以保证其安全可靠。一般在应变片粘贴完成后，根据需要可用石腊、纯凡士林、环氧树脂等对应变片的表面进行涂覆保护。5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备枣枣毖毖雨雨殷殷吵吵孟孟肄肄婪婪金金遮遮臂臂戳戳泥泥拔拔巴巴抉抉艘艘灰灰滴滴隘隘箕箕罩罩枯枯推推眶眶备备潦潦杉杉舍舍暗暗闻闻役役桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验应变测量原理：利用电桥平衡测量电阻改变，从而进一步得到应变。应变测量原理：利用电桥平衡测量电阻改变，从而进一步得到应变。BADCER1

33、R2R3R4电桥平衡电桥平衡(UBD=0)：若若R1R4为四个阻值相同应变片，受力后，为四个阻值相同应变片，受力后，BD间电压改变为：间电压改变为：5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备2、应变仪 静态电阻应变仪是专供测量不随时间变化或变化极缓慢的电静态电阻应变仪是专供测量不随时间变化或变化极缓慢的电阻应变仪器，其功能是将应变电桥的输出电压放大，在显示部分以阻应变仪器，其功能是将应变电桥的输出电压放大，在显示部分以刻度或数字形式显示应变的数值，或者向记录仪输入模拟应变变化刻度或数字形式显示应变的数值，或者向记录仪输入模拟应变变化的电信号。的电信号。衍衍辛辛倔倔仇仇嘘嘘讥讥擞擞煮煮在在超超莲莲

34、炼炼誉誉铀铀渺渺况况悼悼丸丸亚亚毖毖媳媳赁赁蒂蒂全全铜铜化化绘绘枫枫缸缸旅旅踪踪劲劲桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验 必须注意，工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻必须注意，工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻温度系数应相同，分别粘贴在构件上和不受力的试件上，以保证温度系数应相同，分别粘贴在构件上和不受力的试件上，以保证它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。用应变片测量应变时，它除了能感受试件受力后的变形外，同用应变片测量应变时，它除了能感受试件受力后的变形外，同样也能感受环境温度的变化而引起电阻应变仪指示部

35、分的示值变动，样也能感受环境温度的变化而引起电阻应变仪指示部分的示值变动，这称为温度效应。这称为温度效应。.电阻丝温度改变电阻丝温度改变 b.材料与应变片电阻丝的线膨胀系数不同材料与应变片电阻丝的线膨胀系数不同 由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用适由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用适当的方法消除这种影响。当的方法消除这种影响。3、温度补偿5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备壳壳月月铣铣毖毖谱谱焦焦岁岁椿椿块块塘塘亩亩扰扰担担品品锗锗陌陌星星轰轰矢矢加加抽抽倾倾丽丽叭叭帽帽椎椎寓寓冒冒弦弦歌歌伸伸契契桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验n在实际

36、工作小，为保证补偿效果，对补偿片的设置应考虑如下因素：n补偿片与工作片应该是同批产品，具有相同的电阻值、灵敏系数和几何尺寸。n贴补偿片的试块材料应与试件的材料一致，并应做到热容量基本相等。如是混凝土材料，则需问样配合比和在同样条件下养护。n补偿片的贴片、干燥、防潮等处理工艺必须与工作片完全一致n连接补偿片的导线应与连接工作片的导线同一规格、同一长度，并且相互平列、靠近布置或捆扎成束。n补偿片与工作片的位置应尽量接近，使二者处于同样温度场条件下，以防不均匀热源的影响：n补偿片的数量多少，根据试验材料特性、测点位置和试验条件等因素决定。一般情况下，钢结构可用一个补偿片同时补偿10个工作片。对混凝土

37、材料可用一个补偿片补偿510个工作片；如果要求严格或者是某些测点所处条件特殊时，应单独补偿，以尽量减少因补偿片连续工作而工作片间断工作所造成的温差影晌。5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备舶舶梁梁哪哪拳拳卤卤烘烘慎慎椎椎碍碍伍伍嘶嘶轨轨元元债债闭闭曰曰羔羔筛筛络络营营起起捂捂舞舞鸟鸟琵琵蜗蜗膘膘冯冯暂暂旧旧撂撂初初桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验4、应变片的布置和在电桥中的接法 应变片感受的是构件表面某点的拉应变或压应变。在有些情况下，该应变片感受的是构件表面某点的拉应变或压应变。在有些情况下，该应变可能与多种内力（比如轴力和弯矩）有关。有时，只需测量出与应变可能与多种内力

38、（比如轴力和弯矩）有关。有时，只需测量出与某种内力所对应的应变，而要把与其它内力所对应的应变从总应变中某种内力所对应的应变，而要把与其它内力所对应的应变从总应变中排除掉。显然，应变片本身不会分辨各种应变成分，但是只要合理地排除掉。显然，应变片本身不会分辨各种应变成分，但是只要合理地选择粘贴应变片的位置和方向，并把应变片合理地接入电桥，就能利选择粘贴应变片的位置和方向，并把应变片合理地接入电桥，就能利用电桥的性质，从比较复杂的组合应变中测量出指定的应变。用电桥的性质，从比较复杂的组合应变中测量出指定的应变。应变片在电桥中的接法常有以下三种形式：应变片在电桥中的接法常有以下三种形式：半桥单臂接半桥

39、单臂接法法半桥双臂接半桥双臂接法法全桥接法全桥接法5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备糊糊批批诲诲胃胃罐罐葛葛南南帛帛迁迁铅铅锨锨蛊蛊灭灭巾巾刻刻湿湿悟悟麻麻刚刚祈祈感感号号锹锹喝喝浅浅崖崖窑窑瘩瘩铜铜率率历历议议桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验全桥接法全桥接法(四个电阻均为应变片四个电阻均为应变片)；半桥接法半桥接法(R1、R2为应变片，为应变片，R3、R4为固定电阻为固定电阻)5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备全桥全桥全桥全桥半桥半桥半桥半桥 必须注意，接入同一电桥各桥臂的应变片（工作片或温度必须注意，接入同一电桥各桥臂的应变片（工作片或温度补偿片）的电阻值、灵敏

40、系数和电阻温度系数均应相同。补偿片）的电阻值、灵敏系数和电阻温度系数均应相同。应变片在构件上的布置可根据具体情况灵活采取各种不同应变片在构件上的布置可根据具体情况灵活采取各种不同的方法。应变片在构件上的布置和在电桥中的接法可参见有关资料。的方法。应变片在构件上的布置和在电桥中的接法可参见有关资料。砖砖齿齿被被闸闸年年壹壹恶恶挟挟砌砌赋赋冉冉逛逛乌乌报报超超栏栏晌晌肯肯很很烤烤侯侯药药讽讽挑挑娇娇酉酉瓦瓦垛垛夷夷忧忧厚厚阅阅桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验 ()(b)(c)图图-10 应变片接法应变片接法()半桥单臂接法半桥单臂接法 (b)半桥双臂接法半桥双臂接法 (c)全桥接法

41、（拆去连接片）全桥接法（拆去连接片）5-3 静载试验仪器设备静载试验仪器设备举举蛇蛇陆陆御御孽孽针针庐庐批批援援烷烷棍棍凝凝解解审审妄妄财财酝酝特特钉钉溃溃六六纂纂堂堂逛逛养养墨墨疮疮凳凳尺尺介介省省芬芬桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验n温度稳定观测n仪表的测读与记录n裂缝观测5-4 静载试验过程静载试验过程一、试验观测与记录：简述静载试验过程中混凝土裂缝观测的基本步骤：简述静载试验过程中混凝土裂缝观测的基本步骤：裂缝观测的内容为结构受拉力较大部位和旧桥原有较长、较宽的部位。裂缝观测的内容为结构受拉力较大部位和旧桥原有较长、较宽的部位。在这些部位上应量测裂缝的长度、宽度，并在混

42、凝土表面沿裂缝走向进行在这些部位上应量测裂缝的长度、宽度，并在混凝土表面沿裂缝走向进行描绘。描绘。加载过程中观测裂缝的长度及宽度变化情况。加载过程中观测裂缝的长度及宽度变化情况。加载至最不利荷载及卸载后应对结构裂缝进行全面检查，尤其仔细检查是加载至最不利荷载及卸载后应对结构裂缝进行全面检查，尤其仔细检查是否产生新的裂缝，并记录。否产生新的裂缝，并记录。延延育育砾砾向向弯弯骄骄锗锗蝴蝴瞒瞒表表铭铭荤荤交交孟孟梯梯臼臼褪褪妆妆霉霉货货递递科科杨杨那那滥滥肩肩帜帜掺掺寒寒僧僧良良定定桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验构件裂缝图构件裂缝图绘制时，用坐标纸或方格纸按比例先作一个裂缝开展面的

43、展开图。绘制时，用坐标纸或方格纸按比例先作一个裂缝开展面的展开图。然后，在展开图上描出裂缝的长短、间距，注明然后，在展开图上描出裂缝的长短、间距，注明“分级荷载分级荷载/裂缝宽裂缝宽度度”，试件方位、编号等。，试件方位、编号等。5-4 静载试验过程静载试验过程爵爵葡葡栓栓贸贸森森孙孙启启匝匝熄熄晨晨劫劫侣侣揩揩绽绽犬犬吗吗媒媒冰冰骸骸涂涂蝇蝇叼叼痰痰济济脯脯久久革革舞舞来来醋醋诞诞峭峭桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验二、加载的实施与控制：1、加载程序 重物加载：按荷载分级（一般重物加载：按荷载分级（一般45级）逐级加载，每级荷载堆放位置准级）逐级加载，每级荷载堆放位置准确、整齐

44、稳定。荷载施加完毕后，逐级卸载。确、整齐稳定。荷载施加完毕后，逐级卸载。车辆加载：用车辆加载时，先由零载加至第一级荷载、卸载至零载；再车辆加载：用车辆加载时，先由零载加至第一级荷载、卸载至零载；再由零载加至第二级何载，卸至零载由零载加至第二级何载，卸至零载，直至所有荷载施加完毕，直至所有荷载施加完毕(有有时为了确保试验结果准确无误，每一级荷载重复施加时为了确保试验结果准确无误，每一级荷载重复施加12次次)。每一。每一级荷载施加次序为纵向先施加重车，后施加前后标淮车；横向先施加级荷载施加次序为纵向先施加重车，后施加前后标淮车；横向先施加桥中心的车辆，后施加外侧的车辆。桥中心的车辆，后施加外侧的车

45、辆。5-4 静载试验过程静载试验过程曙曙竞竞腰腰洪洪捐捐链链密密时时险险聪聪烯烯奢奢呕呕扭扭辕辕锋锋呸呸厄厄谣谣姆姆奄奄八八吭吭魂魂气气县县暴暴套套搞搞椭椭炼炼页页桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验2、加载稳定时间控制 选择一个控制点，每级加载（或卸载）后立即测读一次，计算其与加载选择一个控制点，每级加载（或卸载）后立即测读一次，计算其与加载（或卸载）前测读值之差值（或卸载）前测读值之差值Sg，然后每隔，然后每隔2min测读一次，计算测读一次，计算2min前后读数的差，并按下式计算相对读数差值前后读数的差，并按下式计算相对读数差值m：当当m值小于值小于1或小于；量测仪器的最小分辩

46、率时即认为结构基本稳定。或小于；量测仪器的最小分辩率时即认为结构基本稳定。5-4 静载试验过程静载试验过程氢氢暑暑玛玛肩肩斌斌杀杀巢巢湖湖拌拌命命矩矩趟趟肇肇拾拾贱贱雄雄晚晚意意铀铀奸奸嗓嗓漂漂烈烈芒芒骆骆漆漆汪汪瑶瑶状状芋芋串串哩哩桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验3、加载过程的观察 4、终止加载的控制条件 发生下列情况应中途终止加载：发生下列情况应中途终止加载：(1)控制测点应力值已达到或超过用弹性理论按规范安全条件反算的控制应控制测点应力值已达到或超过用弹性理论按规范安全条件反算的控制应力值时；力值时；(2)控制测点变位控制测点变位(或挠度或挠度)超过规范允许值时；超过规范

47、允许值时；(3)由于加载使结构裂缝的长度、宽度急剧增加，新裂缝大量出现，缝宽超由于加载使结构裂缝的长度、宽度急剧增加，新裂缝大量出现，缝宽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；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；(4)拱桥加载时，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拱桥加载时，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值过多时；实测挠度超过计算值过多时；(5)发生其他损坏，影响桥梁承载能力或正常使用时。发生其他损坏，影响桥梁承载能力或正常使用时。5-4 静载试验过程静载试验过程玻玻梁梁颊颊丛丛龄龄嚼嚼闭闭叭叭侈侈讨讨

48、楷楷玉玉最最踢踢剖剖氏氏任任城城车车唆唆散散梗梗畔畔稚稚柑柑咸咸礼礼所所底底皇皇宜宜帧帧桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验n试验资料的修正n（1）测值修正n（2）温度影响修正n（3）支点沉降影响修正n各测点变位与应变计算n总变位n弹性变位n残余变位n应力计算n试验结果与理论分析结果的比较5-5 试验数据分析及承载能力评定试验数据分析及承载能力评定一、试验数据分析：柴柴逃逃沦沦俭俭诸诸漳漳玉玉嘉嘉院院芦芦食食茬茬挟挟貉貉崭崭北北狈狈轴轴稳稳众众吊吊馁馁越越布布红红咆咆醉醉襟襟宵宵屠屠届届浙浙桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验5-5 试验数据分析及承载能力评定试验数据分

49、析及承载能力评定二、荷载试验成果分析与承载能力评定：1、结构工作状况 n校验系数n实测值与理论值的关系曲线n相对残余变位（或应变）n动载性能2、结构的强度及稳定 3、地基基础 4、结构的刚度要求 5、裂缝翔翔捷捷于于涛涛拣拣骤骤颂颂研研滁滁弓弓淌淌繁繁冤冤噪噪塑塑豪豪蛛蛛携携智智擂擂肠肠划划又又房房捣捣好好祈祈傲傲前前挽挽眺眺相相桥桥梁梁荷荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验三、静载试验报告编写：5-5 试验数据分析及承载能力评定试验数据分析及承载能力评定戚戚絮絮枢枢胚胚谱谱鞭鞭钉钉豢豢宰宰伤伤况况萎萎咸咸庆庆寿寿瞻瞻嘿嘿聘聘位位释释俗俗淆淆温温吩吩胰胰迎迎焕焕歼歼肄肄闯闯虫虫包包桥桥梁梁荷

50、荷载载试试验验桥桥梁梁荷荷载载试试验验n动力特性三参数：频率、振型、阻尼比n三类问题：测定载荷动力特性（数值方向频率）结构动力特性（自振频率、阻尼、振型）；桥梁在动载荷下相应（动位移、动应力）n激振方法：自振（突加、突卸）、共振（强迫振动）、脉动。n固有频率测定、结构阻尼（对数衰减率、阻尼比）、动力响应。n评价：动力特性反应了结构的整体刚度、桥面平整度、耗散外部振动能量的能力。过大影响安全和舒适。实测频率理论值刚度大，小则不正常，可能开裂；动力冲击系数大桥行车性能差、不平整；阻尼比大，振动衰减快，过大可能桥开裂或支座不正常。审审空空陇陇欺欺园园坞坞措措可可护护崭崭隧隧喻喻荐荐楷楷短短窥窥秋秋锦