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荷載試驗(yàn)最基本的目的是了解橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài),檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)整體的施工質(zhì)量與受力性能,對橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用性能、強(qiáng)度、剛度、裂縫等各項(xiàng)指標(biāo)做出全面的評價,并對橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力做出科學(xué)的評估,為橋梁交(竣)工驗(yàn)收提供重要的科學(xué)依據(jù)以及為橋梁的管養(yǎng)維護(hù)提供合理的建議。
那么對于橋梁結(jié)構(gòu)做荷載試驗(yàn)的目的與意義有哪些呢?為什么橋梁結(jié)構(gòu)必須要進(jìn)行荷載試驗(yàn)?zāi)??聽武漢新順暢來介紹
1、對于新建橋梁
對于新建橋梁,通過荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)橋跨結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量,確定工程的可靠性,為橋梁順利的投入運(yùn)營提供可靠依據(jù),同時為橋梁的長期監(jiān)測提供完整的初始指紋數(shù)據(jù),也為同類型橋梁設(shè)計與施工積累實(shí)測試驗(yàn)資料。
2、對于采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)、新工藝等修建的橋梁
對于采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)、新工藝等修建的橋梁,尚有許多需要檢驗(yàn)與校正(諸如結(jié)構(gòu)的材料性能、力學(xué)響應(yīng)等)以及尚未明朗或模糊的地方(如計算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)之間的差距等),通過橋梁荷載試驗(yàn)可以直接測得理論分析與計算所需的相關(guān)參數(shù),建立準(zhǔn)確的力學(xué)模式,掌握橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實(shí)際受力和工作狀況,探索橋梁結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),為充實(shí)、完善和發(fā)展橋梁設(shè)計計算理論和施工工藝積累科學(xué)的實(shí)踐資料。
3、大跨度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁
橋梁荷載試驗(yàn)還是對新建橋梁,特別是大跨度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁交(竣)工驗(yàn)收和質(zhì)量評定的重要手段。通過荷載試驗(yàn)可以檢驗(yàn)橋梁的施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)受力性能,確定橋梁的實(shí)際運(yùn)營狀況和使用條件,為竣工驗(yàn)收、投入運(yùn)營使用提供科學(xué)的依據(jù)。
4、對于既有橋梁
對于既有橋梁,特別是修建時間較長、已無法查找到原設(shè)計、施工和竣工資料的橋梁,通過荷載試驗(yàn)可以評估橋梁實(shí)際的使用性能和承載能力,為既有橋梁的繼續(xù)安全使用、養(yǎng)護(hù)、加固、改建或限載提供科學(xué)的依據(jù)。
雖然目前根據(jù)荷載試驗(yàn)的特點(diǎn)與目的衍生出一些評定橋梁承載能力的新方法,但是實(shí)踐起來卻不太理想。盡管荷載試驗(yàn)具有耗時費(fèi)力,花費(fèi)巨大的人力物力以及中斷交通等缺點(diǎn),但是無論新橋(尤其是新結(jié)構(gòu)、大跨徑橋梁)的交(竣)工驗(yàn)收還是既有橋梁的承載能力評定,荷載試驗(yàn)都起著重要的、不可替代的作用。
針對整個橋梁結(jié)構(gòu)的檢測方法,武漢新順暢會用動靜載檢測,下來具體來講講動靜載試驗(yàn)檢測方法的基本步驟:
動靜載試驗(yàn)檢測方的基本步驟如下:
第一,通過對自然激勵響應(yīng)測得數(shù)據(jù)的模態(tài)辨識,得到實(shí)測模態(tài)第一階段頻率和阻尼比系數(shù)。利用橋梁專用有限元分析程序?qū)蛄哼M(jìn)行動力特性分析,求解其第一階自振頻率和振型。將計算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果比較,對結(jié)構(gòu)整體縱向、橫向剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析。
第二,通過靜載試驗(yàn)實(shí)測結(jié)構(gòu)主要受力部位在試驗(yàn)荷載作用下的應(yīng)變分步規(guī)律以及相應(yīng)變形情況,掌握結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工作狀態(tài),判斷橋梁的實(shí)際工作狀況是否符合設(shè)計要求或處于正常受力狀態(tài)。
第三,通過靜載試驗(yàn)研究和理論計算分析,對橋梁的承載能力及工作狀況做出綜合評價。
第四,通過靜載試驗(yàn)來檢驗(yàn)既有橋梁結(jié)構(gòu)的當(dāng)前質(zhì)量,綜合判斷該其橋梁的安全性和可靠性,其試驗(yàn)成果和結(jié)論作為今后定期養(yǎng)護(hù)的參考技術(shù)文件和依據(jù)。
動靜載試驗(yàn)檢測方法的后期處理,動靜載試驗(yàn)檢測方法的前期處理如果不利荷載跨的話,可再使用回彈儀、鋼筋保護(hù)層厚度、裂縫寬度儀、鋼筋銹蝕儀、碳化深度儀對其荷載跨進(jìn)行有針對性的無損檢測,為試驗(yàn)換算采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
通過分級加載,使用相關(guān)的靜態(tài)數(shù)據(jù)測試是采集系統(tǒng)對橋梁上部結(jié)構(gòu)各關(guān)鍵點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變進(jìn)行采集,使用百分表以及精密水準(zhǔn)儀對其撓度進(jìn)行測量采集,使用裂縫寬度儀對裂縫的擴(kuò)展情況進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集,以備后期分析。
使用相應(yīng)動態(tài)數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng)對整個橋梁進(jìn)行脈動測試、跑車試驗(yàn)、剎車試驗(yàn)、跳車試驗(yàn),收集相關(guān)的檢測數(shù)據(jù),然后有效結(jié)合后期的檢測數(shù)據(jù)以及靜載試驗(yàn)檢測的數(shù)據(jù)來對橋梁的狀況進(jìn)行整體的分析與評價。
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