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靜荷載試驗和動荷載試驗
更新時間:2021-04-10 17:51
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靜載試驗與動載試驗雖然在試驗?zāi)康?、測試內(nèi)容等方面不同,是兩種性質(zhì)的試驗,但對于全面分析掌握橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能是同等重要的。

1.靜荷載試驗

所謂橋梁靜載試驗,是將靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置,然后對橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫等參量進(jìn)行測試,從而對橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能及使用能力作出評價。

靜載試驗是橋梁結(jié)構(gòu)試驗中最大量、最常見的基本試驗。因為橋梁結(jié)構(gòu)工作時所受的荷載主要是靜力荷載,其自重當(dāng)然屬于靜力荷載,就是荷載位置隨時間而變的移動車輛荷載,在設(shè)計計算時一般也是作為靜載來考慮的。這樣做的原因,一方面是:因為區(qū)分靜力問題與動力問題的主要標(biāo)志,并不是與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有關(guān)的各物理量是否隨時間變化,而是由結(jié)構(gòu)的運(yùn)動加速度引起的慣性力是否已經(jīng)大到不可忽略的程度,通常由移動車輛荷載引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)的動態(tài)增量部分只占全部反應(yīng)的極小部分;另一方面,將移動車輛荷載作為動力問題來考慮,分析起來過于復(fù)雜,因此,常用將靜力荷載乘以沖擊系數(shù)的辦法來近似考慮移動車輛荷載的動力影響。

橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗,一般可以通過重力或其他類型的加載設(shè)備來實現(xiàn),并能滿足試驗要求。靜載試驗的加載過程,是從零開始逐步遞增,一直到預(yù)定的荷載為止。靜載試驗是了解結(jié)構(gòu)特性的重要手段,不僅用它來直接解決結(jié)構(gòu)的靜力問題,就是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力試驗時,一般也要先進(jìn)行靜載試驗,以測定結(jié)構(gòu)有關(guān)的特性參數(shù)。

2.動荷載試驗

橋梁動載試驗是利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動,然后測定其固有頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數(shù)、行車響應(yīng)等參量,從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度、行車性能。

橋梁結(jié)構(gòu)的動載試驗,目前主要包括兩方面的內(nèi)容:

一是測量移動車輛荷載作用下橋梁指定斷面上的動應(yīng)變或指定點(diǎn)的動撓度;

二是測量橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和動力響應(yīng)。

移動車輛荷載作用下的動應(yīng)變或動撓度測定,一般用于實橋試驗,試驗時將單輛或多輛載重車輛按不同的車速通過橋梁,有時為了模擬路面的不良情況,還在橋面上設(shè)置人工障礙(比如有一定寬度和高度的木板),使行駛車輛產(chǎn)生跳動,以形成對橋梁的沖擊作用,此時測出指定斷面上的動應(yīng)變或動撓度,將動態(tài)情況下的峰值與相應(yīng)的靜態(tài)數(shù)值相比,可以求出車輛振動引起的動態(tài)增量。用測試的方法確定橋梁的動態(tài)增量,是研究車輛對橋梁動力作用的一種手段,由試驗求得的數(shù)據(jù)可以作為確定橋梁沖擊系數(shù)的依據(jù)。

橋梁自振特性的測量對象,可以是實際橋梁,也可以是橋梁模型。測量模型的自振特性時,一般要對模型進(jìn)行專門的激勵(輸入),然后測量模型的響應(yīng)(輸出),在巳知激勵和響應(yīng)(或只有響應(yīng))的情況下可以求出模型(系統(tǒng))的自振特性。測量實橋的自振特性時,也可以同模型試驗一樣,對實橋進(jìn)行激振,測得輸入和結(jié)構(gòu)的響應(yīng)后可以求出自振特性。有時,也可以不用對實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門的激振,而是利用自然因素(如風(fēng)、水流、地脈動等)作為實際橋梁的振源(只要能滿足一定的條件),測出實際橋梁在這些自然因素作用下的響應(yīng),求出實際橋梁的自振特性。

正確確定橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性是進(jìn)行橋梁動力響應(yīng)的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)自振特性中除阻尼比外,頻率與振型可以用計算的力法求得,但計算時所采用的計算圖式與實際結(jié)構(gòu)往往有區(qū)別,所以用試驗的方法確定橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性就很有必要。

在諸如地震荷載和風(fēng)荷載作用下,測量橋梁結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)的目的是:研究橋梁結(jié)構(gòu)抗震和抗風(fēng)性能,確保橋梁結(jié)構(gòu)抵抗突發(fā)性自然災(zāi)害的能力。這類動力響應(yīng)的測試分析一般都通過模擬震動臺試驗和風(fēng)洞試驗進(jìn)行。在有條件的地方,也可以在實橋上進(jìn)行實時測試。

中交路橋工程檢測主要檢測業(yè)務(wù):鋼結(jié)構(gòu)檢測、橋梁檢測、隧道檢測

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