某桥静动载试验大纲及现场实施方案设计.doc

1、 目录第一部分 某桥检测工作方案7第一章桥梁概况7第二章检测评估的工作内容、流程、依据及实施纲要82.1桥梁结构检测工作内容82.2桥梁检测工作的依据及流程82.3桥梁外观检测112.4桥梁构件无损检测12第三章静载检测工作方案143.1静载试验目的143.2静载试验内容143.3载试验的途径143.4静载试验的加载方案与加载程序153.5量测方案163.6静载试验的资料整理183.7静载试验结果评定193.8静载试验报告20第四章动载检测工作方案214.1动载试验内容214.2动载试验荷载及其作用方式214.3动载试验测试方法214.4动载试验资料的整理224.5动载试验结果的评定与分析22

2、第二部分 该桥现场实施的方案23第一章 工程概况23第二章 控制断面设计活载内力262.1计算模型262.2控制截面设计荷载内力计算262.3控制界面横向分布系数计算272.4汽车荷载冲击系数计算292.5汽车荷载控制截面内力计算302.6跨中截面控制弯矩计算。302.7单片主梁控制弯矩计算332.8计算结果汇总34第三章 2#3#轴跨左幅桥梁静载试验加载方案353.1静载试验工况363.2测点布置373.3量测制度393.4数据实时分析处理403.5静力试验观测内容40第四章 试验荷载效应计算414.1主梁控制截面的试验内力414.2计算结果424.3静载试验反应434.4静载试验结果评定4

3、7第五章 动载试验495.1动载试验的目的495.2动载试验的方法及其作用方式495.3动载试验的主要内容495.4动载试验反应515.5结构基频的计算525.6动载试验结果的评定与分析52参考文献54第一部分 某桥检测工作方案第一章 桥梁概况 某桥位于某区某镇叶挺路上。桥梁全长60m，跨径组合512.0m，结构形式采用钢筋混凝土简支T梁。桥面总宽35.3m，桥面横向布置为4.0m（人行道）+5.0m（机动车道）+1.1m（花圃）+15.0m（机动车道）+1.1m（花圃）+5.0m（机动车道）4.0m（人行道），双向四车道。桥梁横向分为3幅，单跨由22片T梁组成，其中左幅6片T梁、中幅10片T

4、梁、右幅6片T梁，T梁高105cm，腹板后20cm。单跨纵向共设4道横隔板，横隔板厚度20cm，高度0.8m。该桥设计荷载等级为城-B，人群荷载为3.5 kN/m2。该桥位场地位于抗震设防7度区，场地及周边历史上无破坏性地震记录。第二章 检测评估的工作内容、流程、依据及实施纲要2.1 桥梁结构检测工作内容为了准确把握桥梁现状，掌握病害特点，确保桥梁的长久安全运营，以便有针对性的进行维修加固工作。我公司拟对该桥进行外观检查、无损检测及静动载试验。根据实际需求，本次桥梁检测工作内容包括但不限于以下几个方面： 收集查阅桥梁竣工图、历次检测报告、养护维修记录等文件； 对该桥进行常规定期检测和结构构件无

5、损检测，确定材料特性和退化程度； 根据桥梁综合评定结果，按照实际需要提出桥梁载荷试验方案； 荷载试验检测方案审批后，立即进行荷载试验，包括静载试验和动载试验。按相关技术要求须完成的其它检查和检测。2.2 桥梁检测工作的依据及流程本次检测评估所依据的主要规范及规程： 城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003、J281-2003）； 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02:2005）； 超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS 21:2005）； 工程结构可靠度设计统一标准（GB50153-92）； 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）； 大跨径混凝土桥梁的试

6、验方法（试行）（交通部公路科研所1982年） 工程测量规范(GB50026-2007)； 城市桥梁设计荷载标准（CJJ77-98）； 市政工程质量验收标准（CJJ97-2003）； 广东省城市桥梁检查及检验办法（试行） 养护维修及其它相关技术资料。注：后文所提的“方法”是指大跨径混凝土桥梁的试验方法（试行）（交通部公路科研所1982年） 本次结构定期检测总体流程图如下图激振试验地脉动试验综合评估分析提出应急措施申请封闭交通试验加载方案计算与确定动试验载桥梁荷载试验静载试验危桥非危桥不足以提出养护维修对策批准后对本桥进行常规定期检测和结构构件无损检测确定材料特性和退化程度。根据桥梁病害，对桥梁进

7、行仿真分析计算，确定病害成因，评估桥梁状况。测试挠度、应力特征测试主要控制面实际承载力桥梁裂缝检测提出桥梁载荷试验方案提交检测报告。收集查阅桥梁竣工图、历次检测报告、养护维修记录、加固改造文件。本次结构检测总体流程图2.3 桥梁外观检测桥梁外观检测应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。检测宜以目测为主，并应配备如照相机、裂缝观测仪、探查工具及现场的辅助器材与设备等必要的量测仪器。 检测应包括下列内容： 对照城市桥梁资料卡和设备量年报表现场校核桥梁的基本数据。 实地判断损坏原因，估计维修范围和方案。 对难以判断其损坏程度和原因的构件，提出作特殊检测的建议。 对损坏严重

8、、危及安全的桥梁，提出限载以至暂时限制交通的建议。 根据城市桥梁技术状况，确定下次检测的时间。 现场检测内容应包括： 桥跨结构是否有异常变形、振动或摆动：如上部结构竖曲线是否平顺，拱轴线变位状况，桥跨有否异常的竖向振动或横向摆动等状况；然后检查各部件的技术状况，查找异常原因。 墩台情况：墩台与基础是否有滑动、倾斜或下沉；台背填土有无沉降裂缝或挤压隆起；混凝土墩台及帽梁有无风化、腐蚀、开裂、剥落、露筋等，空心墩的水下通水洞是否堵塞；墩台顶面是否清洁，有无泥土杂物堆积，伸缩缝处是否漏水；基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象。 支座情况：桥梁支座主要检查功能是否完好，组件是否完整、清洁，有无断裂错位

9、和脱空现象。如橡胶支座是否老化、变形，螺栓有否剪断，螺母是否松动等。 钢筋混凝土和预应力混凝土桥跨结构主要检查：混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀；预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。 裂缝与钢筋锈蚀情况检查：梁板式结构主要检查跨中、支点、变截面处、悬臂端牛腿或中间铰部位；刚构和桁架结构主要检查刚构固结处和桁架节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等状况。 钢构件状况检查：钢桥主要检查受压构件是否扭曲变形、局部损伤；铆钉和螺栓有无松动、脱落或断裂，节点是否滑动错裂；焊缝边缘有无裂纹或脱开；油漆层有否裂纹、起皮、脱落，构件是否腐蚀生锈。 桥台附属设施检

10、查：桥台的翼墙、侧墙、耳墙有否开裂、倾斜、滑移、沉陷等降低或丧失挡土能力的状况；锥坡、护坡有否冲刷、滑坍、沉陷等现象。 桥面系构造的检查：桥面铺装的保养小修情况，有无严重的裂缝、坑槽、桥头跳车、防水层漏水；伸缩缝是否小修无效、严重破坏、脱落、漏水、跳车；人行道构件、栏杆和护栏的保养小修情况，有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等；桥面横坡、纵坡是否顺适，有无积水；泄水管是否完好、畅通；桥头排水沟功能是否完好；桥上交通信号、标志、标线、照明设施有否腐蚀、老化需要更换，是否适用等。根据外观检测的结果，进行桥梁状况的评估和分级。类养护的城市桥梁应对桥面系、上部结构、下部结构评分扣分表进行评估，并应

11、符合本规范城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）的有关规定。2.4 桥梁构件无损检测桥梁结构的无损检测包括混凝土强度测试、裂缝宽度深度测试、钢筋锈蚀情况测试、混凝土保护层厚度测试、碳化深度测试等方面，这些资料不仅反映了桥梁结构的现实状况，也揭示了桥梁结构的耐久性能，是评定桥梁使用功能、耐久性能的重要依据，也是制定养护计划主要参考条件。无损检测是根据大跨径混凝土桥梁的试验方法、我国现行的公路桥梁设计规范、超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS 21：2000）、超声波回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS02：2005）及广东省城市桥梁检查及检验办法（试行）的要求、有关设计文件资料进

12、行的，并结合现场试验条件而制定的。测试内容包括裂缝普查、外观检查、典型区段定量无损检测、混凝土强度无损检测、钢筋锈蚀氧化检测4个方面，分述如下。（1）外观检查：对桥墩、梁体、接头、桥面等部位进行全面检查，检查内容包括混凝土是否有剥落、风化、起鼓、麻面、碳化、露筋等现象，以及桥梁支座功能是否完好、纵、横梁裂缝开展，桥面铺装破损情况、伸缩缝功能是否正常等，并对病害现象进行图片记录。（2）裂缝检测：对梁体、帽梁、桥墩全面地进行“地毯式”检查，检查内容包括裂缝数量、裂缝所处位置、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝形态拉网搜索查找、测量，并绘制裂缝普查结果详图。（3）典型区域无损检测：在上述两方面工作的基础上，选

13、取比较严重的、有代表性的区段，进行典型裂缝深度测试、混凝土强度测试、混凝土保护层厚度测试等一系列定量测试，彻底搞清该桥病害的发展程度。（4）混凝土强度无损检测：根据超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02：2005），采用超声-回弹综合法测试梁体混凝土强度，以便采取必要的处理措施。第三章 静载检测工作方案3.1 静载试验目的静力荷载试验一般分为验收荷载试验和鉴定荷载试验。本次试验属于鉴定荷载试验，鉴定荷载试验的目的，是检验结构承载能力是否满足设计要求，以确定其能否正常使用。将标准设计荷载或标准设计荷载的等效荷载施加于实桥结构的指定位置，实测实桥结构的应力分布及变形，并通过与理论计算

14、结果的对比分析，评定桥梁结构在静荷载作用下的实际工作状态，检验桥梁结构的设计理论和计算方法是否合理，检验桥梁实际承载能力是否满足设计要求、评价其在设计使用荷载下的工作性能。3.2 静载试验内容（1）检测跨主要构件控制截面在试验荷载下的静应变；（2）检测跨主要构件控制截面在试验荷载下的静挠度；（3）桥墩在试验荷载下的竖向位移；（4）检测桥跨在试验荷载下的竖向位移。3.3 载试验的途径根据本项目特点，静力荷载试验拟采用对整桥结构进行现场加载方法。设计内力及试验荷载效应计算活载内力计算拟采用Midas桥梁专用分析软件。活载计算利用影响线加载方法，计算出设计荷载作用下的弯矩、剪力、挠度。本次试验为验收

15、荷载试验，根据方法的要求，桥梁的静力试验按荷载效率来确定试验的最大荷载。静力荷载效率的计算公式为： （2.4-1）式中试验荷载作用下，检测部位变形或内力的计算值；设计标准荷载作用下，检测部位变形或内力的计算值；设计取用的冲击系数；鉴于大跨径桥梁活载内力（变形）与总内力（变形）的比值比中小跨径桥梁为小，为达到测试精度，其h值的下限宜高于中小跨径。基本荷载试验：1.05h0.8重荷载试验：h1.0（只在特殊情况下进行重荷试验，其上限值根据检验要求确定）轻荷载试验：0.8h0.53.4 静载试验的加载方案与加载程序为了获得结构试验荷载与变位及应力关系的连续曲线和防止结构意外损伤，就某一检验项目而言，

16、其静力试验荷载拟分成35级加载，两级卸载。加载方式为单次逐级递加到最大荷载，然后逐级卸到零级荷载。静力试验荷载的加载分级，主要依据试验加载车在某一检验项目（内力、位移或应力）影响面内纵横向位置的不同，以及加载车数量多少而分成设计控制荷载产生的该检验项目最不利效应值的40、60、80和100。加载位置与加载工况的确定主要依据的原则是：尽可能用最少的加载车辆达到最大的试验荷载效率，同时应考虑简化加载工况，缩短试验时间，在满足试验荷载效率的前提下对加载工况进行适当合并，每一加载工况依据某一检验项目为主，兼顾其他检验项目。静载试验检测拟选择在气温变化不大（2C）、结构温度趋于稳定的夜间进行。试验过程中

17、在测量荷载作用下结构响应的同时应对应地测量结构表面温度。静载试验加载程序如下：l 加载汽车过地磅称重后，在被测试桥跨以外停放。l 正式加载前，用2辆加载汽车在被测试桥跨上来回反复通行几次，对桥跨施行预压，以消除非弹性变形。预压后，待一切工作安排就绪，各试验量测仪表读数调零，进行第一次空载读数。l 正式实施试验加载，试验加载采用分阶段、分级加载程序进行。具体为：预加载工况1（1级加载、2级加载、3级加载、4级加载、1级卸载、2级卸载）工况2（1级加载、2级加载、3级加载、4级加载、1级卸载、2级卸载）工况n（1级加载、2级加载、3级加载、4级加载、1级卸载、2级卸载）。l 每级汽车荷载驶入指定的

18、区域就位后，稳定15 分钟记录加载后第一次读数，间隔10 分钟再记录加载的第二次读数，两次读数差小于所读量值的10时，认为结构变化已达到稳定。l 若加载过程中，发生下列情况之一时应中途终止加载：控制测点应力或内力值超过计算值，并且达到或超过按规范安全条件要求反算的控制应力或内力值时；控制测点变位，如箱梁竖向挠度等，超过设计允许值时；结构构件出现受力损伤或局部发生损坏，影响桥梁承载能力和正常使用时。3.5 量测方案（1）测点布置变形测点：变形测点布置不仅能测得各级荷载作用下的竖向挠度，也能测得各级荷载作用下的墩台的变位。测点采用长8厘米膨胀螺钉固定在桥面或梁肋上。竖向变形测量采用二等水准测量，水

19、准测量测试精度为0.01mm，采用NA2/GPM3型精密水准仪，后视点设置在桥外基础相对稳固的实体。量测内容为各级荷载下的竖向变形及卸载后残余变形。应变测点：根据方法的规定及分析计算，在试验对象上设置若干个应变量测截面，每个应变量测截面上根据受力特点设置若干个应变测点。应变测试根据实际情况，钢结构采用阻值120W的直角应变花，混凝土桥面板则采用钢弦应变计，应变花采用日本PL-90-11-3LT测量应变花，由TDS303、DH3816及弦式数据采集系统测量应变，温度补偿采用一对一补偿。量测内容为各级荷载下的应变及卸载后残余应变。裂缝测点：在静载试验过程中，对试验桥跨的裂缝控制位置处均布置810个

20、裂缝监测点，量测内容为各级荷载作用下有无裂缝出现、裂缝宽度变化及卸载后残余裂缝宽度等。（2）量测制度为确保测量精度，制订量测制度如下。 量测仪器经全部经过计量标定并在有效期内方可进入测试现场； 钢弦式应变计、测量导线须进行严格分组、编号； 试验时间视天气状况而定，一般安排在晚22:00时 次日早6: 00时之间，应变、变形量测同步进行，以消除温度、大气折射对量测结果的影响； 为减小变形测量误差，每次测量采用闭合回路，只有当闭合回路差满足要求时，本次变形测量方合格，否则应立即进行重测； 每次加载15分钟、待结构反应稳定后方可进行测量。在现场荷载试验的短时间里，也必须注意日照和昼夜温度变化对结构物

21、及量测数据的影响。根据不同的量测方法和条件，采取以下措施，以减少温度的影响： 选择昼夜温差小的，即安排在阴天或夜间（深夜至黎明前）近乎恒温的条件下进行试验。 选择气象条件较稳定的日期进行试验。 在试验过程中可采用连续观测读数、分段计算每个荷载阶段读数增量的方法，（假设加载短时间内结构温度场近乎不变）。此法也适用于持续时间较长的施工观测。 布置适量的温度测点（如热敏电阻或热电偶等），在每次观测其它测点的同时。量测结构温度场的变化，通过结构温度位移和温度应力场的计算，把量测数据中的温度影响成分分离出来。 量测仪器的精度、静态测定时应选用不大于预计量测值的5。 测量的基准点、仪表架、水准观测站及标尺

22、等，必须牢固可靠；连同量测仪器，均应予以防护，避免日照、风雨、振动和周围其它干扰。（3）数据实时分析处理为实现对加载试验的实时控制，保证结构安全，在试验过程中应及时地将实测控制数据换算处理，并与设计计算值进行比较，以判断试验荷载下的结构工作性能。实测数据的换算处理方法可参照方法要求执行。（4）静力试验观测内容为检验桥梁承载能力，静力荷载试验至少应观测以下内容：l 结构的最大挠度；l 结构控制截面最大应力（或应变）；l 受试验荷载影响的所有支点的沉降、墩台的位移；l 裂缝的出现和扩展，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，以及卸载后的闭合状况。 3.6 静载试验的资料整理

23、（1）、根据量测数据，计算各测点的弹性变形值（Se）、残余变形值（Sp）和总的变形值（Stot）。计算中必须扣除由于墩台支点变位和温度变化等引起的数值。得到StotSeSp。（2）、各测点的变位（或应变）与荷载的关系曲线。（3）、各级荷载下裂缝的扩展与分布图。（4）、各荷载阶段弹性变位（或应变）曲线。（5）、各荷载阶段构件截面弹性应力（或应变）图。（6）、检测截面的变位（或应变）随荷载位置变化的影响线或影响面。上述（1）（3）项资料是评定桥梁结构承载能力的基本资料、其余是验证结构真实工作性能的补充试验资料。3.7 静载试验结果评定评定试验结构所采用的计算理论值，系按试验前查明结构实际尺寸、材料

24、性能和静力条件等计算的理论值。量测的弹性变形或力值（Se）与试验荷载作用下的理论计算值（Sstat）的比值： （2.4-2）当Se/ Sstat ,需要查明结构弹性工作效率偏低的原因，重新检查结构的尺寸、材料性能、静力计算图式、试验荷载效率、荷载称量和量测仪器的正常工作等，排除原因后再试验一次，以保证试验结果的可靠性。（1）量测的残余变形值（Sp）与量测的总变形（Stot）的比值；第一次试验要求：；若试验结果不满足，且为则需要进行第二次重复试验。第二试验要求：；若试验结果仍不满足，即，则需要进行第三次重复试验。第三试验要求：；如果第三次试验结果满足上述要求，为了最后确定结构的可靠性，还必须进行

25、动力荷载试验。如果试验中采用逐级递增的循环加载方式，上表所列值应乘以1.33倍。（2）、裂缝是评定混凝土结构承载能力及其耐久性的主要标志之一，主要评定受力裂缝的出现和扩展的状态。试验荷载作用下裂缝宽度不应超过设计标准的许可值，并且卸载后应闭合到小于容许值的1/3。原有的其它裂缝（施工的、收缩的和温度的），受载后也不应超过标准容许宽度。结构出现第一条裂缝的试验荷载值应大于理论计算初裂荷载的90。（3）、量测结构的最大变形或力的总值（Stot）不应超过设计标准的容许值。静力荷载试验结果不满足上述任何一项条件，则认为桥梁结构不符合要求。必须查明原因，并采取适当地措施（如降低通行载重量或进行必要的加固

26、等，必要时规定进行定期检验和长期观测）。3.8 静载试验报告1) 检查目的、检测内容、检测依据，概述检查的一般情况，包括桥梁的基本情况、检查的组织时间、背景和工作过程等。2) 典型缺损和病害的检测应附数码照片及详细的分析说明。缺损状况的描述应尽量采用专业标准术语，应说明缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等。3) 静载试验、动载试验内容及观测截面、试验测点布置、观测方法与仪器设备、检测结论。根据检测结果及检算、荷载试验等结果论证各桥梁结构现有工作状态。第四章 动载检测工作方案4.1 动载试验内容（1）动荷载作用下待测桥跨的冲击系数；（2）检测桥跨的自振频率；（3）检测桥跨的阻尼比。4.2

27、动载试验荷载及其作用方式大地脉动试验：在桥面无任何交通荷载以及桥梁附近无规则振源的情况下，测定桥跨结构由于桥址处风荷载、大地脉动、水流等随机荷载激振而引起的桥跨结构微幅振动响应。跳车试验：在一高约15cm的垫木或平台上由车后轮自由下落进行激振。无障碍行车试验：在桥面无任何障碍的情况下，用1辆空车（重约100kN），以每小时20、40、60km/h的速度往返通过桥跨结构，测定桥跨结构在运行车辆荷载作用下的动力反应。4.3 动载试验测试方法 地脉动试验及跳车试验，主要测定桥跨结构下列固有模态频率，振型和临界阻尼比。 无障碍行车试验和有障碍行车试验，主要测定梁体跨中截面的加速度反应以及冲击系数。 动

28、载试验测点布置在梁体的L/2、L/4/、3L/4、支点等控制截面。 桥跨结构测点振动加速度，采用加速度传感器，配信号放大器、DASP数据采集分析系统、便携计算机记录输出信号，并可实时进行频域、时域处理与分析。 动力试验的结构振动响应测试注意事项：保证信号完整，测记长度足够。根据该桥的特点，环境随机激振，响应测记时间应不小于20分钟。根据激励信号的强度，合理选择灵敏度，对小信号足够灵敏，大信号不饱和，测量时要监视振动信号质量。4.4 动载试验资料的整理桥梁受迫振动特性的资料，包括：（1）结构受迫振动频率、振幅与加速度。加速度可用仪器直接测出，也可按公式： (厘米/秒) 求得。（2）车速与受迫振动

29、频率的关系曲线。4.5 动载试验结果的评定与分析实际测定中，单车试验的动力系数比汽车列车试验的动力系数大，且单车的荷载效率低，因而量测的误差也大。因此，应采用与设计荷载相当的试验荷载所引起的动力系数，作为与理论动力系数比较的数据。结构的最低自振频率应大于有关标准的限值。结构的最大振幅应小于有关标准的限值。评定桥梁受迫振动特性还必须掌握试验荷载本身的振动特性和桥面行车条件（伸缩缝和路面局部不平等）的影响。定期检验的桥梁，通过前后两次动力试验结果的比较，可检查结构工作的缺陷。如果结构的刚度降低（单位荷载的振幅增大）及频率显著减小，应查明结构可能产生的损坏。第二部分 该桥现场实施的方案第一章 工程概

30、况某桥位于某区某镇叶挺路上。桥梁全长60m，跨径组合512.0m，结构形式采用钢筋混凝土简支T梁。桥面总宽35.3m，桥面横向布置为4.0m（人行道）+5.0m（机动车道）+1.1m（花圃）+15.0m（机动车道）+1.1m（花圃）+5.0m（机动车道）4.0m（人行道），双向四车道。桥梁横向分为3幅，单跨由22片T梁组成，其中左幅6片T梁、中幅10片T梁、右幅6片T梁，T梁高105cm，腹板后20cm。单跨纵向共设4道横隔板，横隔板厚度20cm，高度0.8m。该桥设计荷载等级为城-B，人群荷载为3.5 kN/m2。某桥概貌如图1.1所示，平面、立面、横断面构造如图1.21.5所示。为了检验某

31、桥的承载能力能否满足要求，了解和掌握该桥的工作性能，为该桥今后的正常运营和养护管理提供依据，受业主委托，根据工程合同的要求，我公司制定了某桥荷载试验方案，根据桥梁外观检查的结果及其结构特点，选定的该桥动静载试验检测对象为2#3#轴跨。（a）（b）图1.1 某桥概貌图49图1.2 某桥立面图（单位：cm）图1.3 某桥平面图（单位：cm）图1.4 某桥断面图（单位：cm） 图1.5 某桥主梁截面大样图（单位：cm）第二章 控制断面设计活载内力2.1 计算模型检测桥跨为简支结构，内力计算采用手算方法，相应计算模型如图2-1。1200图2-1 某跨线桥有限元计算模型（单位：cm）2.2 控制截面设计

32、荷载内力计算主梁活载内力是由可变作用中车道荷载、人群荷载产生的。主梁活载内力计算分为两步：第一步求某主梁的最不利荷载横向分布系数；第二步应用主梁内力影响线，乘以对应的荷载横向分布系数后计算截面活载内力。对于车道荷载，应将其均布和集中荷载引起的内力进行叠加求出总效应。车道荷载总效应： （2-1）：主梁载车道荷载的均布荷载作用下的内力：主梁载车道荷载的集中荷载作用下的内力 ：汽车荷载冲击系数：多车道横向折减系数：荷载横向分布系数（计算主梁弯矩可用跨中荷载横向分布系数代替全跨各点上不断：截面受均布荷载作用下的弯矩：截面受集中荷载作用下的弯矩2.3 控制界面横向分布系数计算根据桥梁结构自身特点，跨中截

33、面和截面为本桥控制截面，其横向分布系数采用偏心压力法进行计算。1、控制截面横向分布影响线计算。横向分布影响线的竖标值根据公式22进行计算。 （22）式中 n 主梁根数； 荷载P作用在于k号梁上时，在i号梁上产生的影响线的坐标值。本桥各主梁截面尺寸相同，其中，n=6，各主梁横向间距为1.6m，则1#主梁横向分布影响线计算过程如下。 =16+5.76+0.64+0.64+5.76+16 则有： 同理得=0.381 =0.210 =0.124 =0.047有和坐标值绘制1#梁的荷载横向分布影响线如图2-2所示 图2-2 1#梁板横向分布影响线2、控制截面横向分布系数计算。按横向最不利位置排列荷载如图

34、2-3，跨中1#主梁横向分布系数计算如下。设横向影响线的0点距离1#主梁为，则：解得： 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG B622004）的规定，在横向影响线上按横向最不利位置排列荷载，车辆荷载离开侧石最小距离为0.6m。以表示影响线0点至汽车车轮的横坐标距离）：=5.88-(0.51.6-0.6)=5.68m=-1.8 =5.68-1.8=3.88 m=-1.3=3.88-1.3=2.58 m=-1.8=2.58-1.8=0.78 m根据几何关系，左侧第一个轮重对应的影响线坐标为 同理可得各轮重对应的影响线坐标分别为： 先布置两车，则1#主梁的汽车荷载的横向分布系数为：

35、由和坐标值绘制1#主梁的荷载横向分布影响线如图2-3所示，图2-3 1#主梁的荷载横向分布影响线（单位：cm）2.4 汽车荷载冲击系数计算1、规范根据文献公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG B622004）,汽车车道荷载冲击系数计算如式2-3。 (2-3)式中跨径（m）。当时，2、车道横向折减系数车道横向折减系数。首先考虑布置两车道，则=1.00。表2-1车道横向折减系数设计车道数目123456横向折减系数1.001.000.800.670.600.552.5 汽车荷载控制截面内力计算计算桥跨的跨中截面弯矩影响线，相应的荷载布置。跨中截面控制弯矩计算过程如下。根据参考文献公路钢筋

36、混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG B622004），桥梁结构的整体计算采用车道荷载，城-A车道荷载的均布荷载标准值为：19.0kN/m; 集中荷载标准值为： 130kN，如表3-2所示。表2-2 车道荷载计算取值表跨径（m）城市-A级城市-B级备注P(kN)P(kN)当跨中大于20m而小于或等于150m,且车道数大于或等于4条时，计算剪力应分别乘增长系数1.252跨径2022.537.514019.025.013020跨径15010.015.03009.5111602.6 跨中截面控制弯矩计算。其中：，则有：图2-4 跨中截面弯矩影响线（单位：cm）图2-5 跨中截面荷载布置（单位：c

37、m）2、跨截面控制弯矩计算。计算桥跨的跨截面弯矩影响线见图3-6，相应的荷载布置见图2-7。跨中截面控制弯矩计算过程如下。其中： ，则有：同理可得跨截面控制弯矩，其中，桥跨的跨截面弯矩影响线见图2-8，相应的荷载布置见图2-9。 图2-6 跨截面弯矩影响线（单位：cm）图2-7 跨截面荷载影响线（单位：cm）图2-8 跨截面弯矩影响线（单位：cm）图2-9 跨荷载布置（单位：cm）2.7 单片主梁控制弯矩计算1、跨中截面1#主梁控制弯矩计算。 =（1+0.217）0.4341732 2、跨截面1主梁控制弯矩计算。 =（1+0.217）0.4341.00549 同理2.8 计算结果汇总根据以上计

38、算结果，设计活载作用下3#主梁控制截面的弯矩汇总见表3-3，相应的弯矩包络图见图2.9。表3-3 主线桥设计活载作用下主梁控制截面的弯矩汇总（kN.m）梁号截面位置城-B控制值1#支点10.000.00L/4289.97289.97L/2386.62386.623L/4289.97289.97支点20.000.00 注意：应用上述方法布车采用两车道，计算结果表2-4如下：梁号截面位置城-B控制值1#支点10.000.00L/4289.97289.97L/2386.62386.623L/4289.97289.97支点20.000.00故布置两车道设计内力小于布置两车道，因此采用两车道的设计内力第

39、三章 2#3#轴跨左幅桥梁静载试验加载方案为了获得结构试验荷载与变位及应力关系的连续曲线和防止结构意外损伤，就某一检验项目而言，其静力试验荷载拟分成35级加载，两级卸载。加载方式为单次逐级递加到最大荷载，然后逐级卸到零级荷载。静力试验荷载的加载分级，主要依据试验加载车在某一检验项目（内力、位移或应力）影响面内纵横向位置的不同，以及加载车数量多少而分成设计控制荷载产生的该检验项目最不利效应值的40、60、80和100。 加载位置与加载工况的确定主要依据的原则是：尽可能用最少的加载车辆达到最大的试验荷载效率，同时应考虑简化加载工况，缩短试验时间，在满足试验荷载效率的前提下对加载工况进行适当合并，每

40、一加载工况依据某一检验项目为主，兼顾其他检验项目。静载试验加载程序如下：l 加载汽车过地磅称重后，在被测试桥跨以外停放。l 正式加载前，用2辆加载汽车在被测试桥跨上来回反复通行几次，对桥跨施行预压，以消除非弹性变形。预压后，待一切工作安排就绪，各试验量测仪表读数调零，进行第一次空载读数。l 正式实施试验加载，试验加载采用分阶段、分级加载程序进行。具体为：预加载工况1（1级加载、2级加载、3级加载、4级加载、1级卸载、2级卸载）工况2（1级加载、2级加载、3级加载、4级加载、1级卸载、2级卸载）工况n（1级加载、2级加载、3级加载、4级加载、1级卸载、2级卸载）。l 每级汽车荷载驶入指定的区域就

41、位后，稳定15 分钟记录加载后第一次读数，间隔10 分钟再记录加载的第二次读数，两次读数差小于所读量值的10时，认为结构变化已达到稳定。l 若加载过程中，发生下列情况之一时应中途终止加载：控制测点应力或内力值超过计算值，并且达到或超过按规范安全条件要求反算的控制应力或内力值时；控制测点变位，如箱梁竖向挠度等，超过设计允许值时；结构构件出现受力损伤或局部发生损坏，影响桥梁承载能力和正常使用时。3.1 静载试验工况 本桥采用汽车加载，需要2辆重约300kN的重车，加载车轴重如图3.1所示，试验步骤分为2级加载和1级卸载共3个工况。具体加载步骤如表3-1所示，试验荷载载位工况如图3.2所示。 加载阶

42、段使检测桥跨7#纵梁跨中截面处正弯矩达到加载效率；工况1在距检测跨跨中附近加载1台重约300kN的汽车,车体距路缘石0.5m，后轴距跨中线1.5m，如图2.3所示。工况2在工况1基础上再加1台重约300kN的汽车，车体距路缘石0.5m，后轴距跨中线1.5m，与工况1车辆对称布置。如图2.4所示。卸载阶段 工况3按照相反的顺序依次将所加车辆撤离桥面。表3-1 静载试验工况及试验目的图3.1 加载重车轴位图（单位：cm）图3.2 2#3#轴跨各检测跨工况1试验荷载载位图（单位：cm）图3.3 工况13试验荷载受力简图（单位：cm）3.2 测点布置1) 挠度测点 某桥左幅检测跨共布置7个挠度测点，具

43、体布置在梁体L/4、L/2、3L/4等部位，如图3.4所示。图3.4 2#3#轴跨挠度测点布置图（单位：cm）2) 应变测点应变测试截面选择在跨中断面，具体布置在2#6#T梁的腹板底面，共设置8个应变测点，测点布置如图3.5所示。图3.5 2#3#轴跨应变测点布置图（单位：cm）图3.6 2#3#轴跨A-A截面应变测点布置图（单位：cm）根据方法的规定及分析计算，在试验对象上设置若干个应变量测截面，每个应变量测截面上根据受力特点设置若干个应变测点。应变测试根据实际情况，钢结构采用阻值120W的直角应变花，混凝土桥面板则采用钢弦应变计，应变花采用日本PL-90-11-3LT测量应变花，由TDS303、DH3816及弦式数据采集系统测量应变，温度补偿采用一对一补偿。量测内容为各级荷载下的应变及卸载后残余应变。3）裂缝测点：在静载试验过程中，对