道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測技術(shù)第二篇第3章橋梁荷載試驗(yàn)

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1、,*,,,出版社,道路與橋梁工程試驗(yàn)檢測技術(shù),單擊此處編輯母版文本樣,,第,3,章 橋梁荷載試驗(yàn),3.1荷載試驗(yàn)的目的及主要內(nèi)容 荷載試驗(yàn)的目的 進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)橋梁整體受力性能和承載力是否到達(dá)設(shè)計(jì)文件和標(biāo)準(zhǔn)的要求,對于新橋型及橋梁中運(yùn)用新材料、新工藝的,應(yīng)驗(yàn)證橋梁的計(jì)算模式,為完善結(jié)構(gòu)分析理論積累資料。 荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容 荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容為: ①荷載試驗(yàn)的目的; ②試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作; ③加載方案設(shè)計(jì); ④測點(diǎn)設(shè)置與測試; ⑤加載控制與平安措施;,⑥試驗(yàn)結(jié)果分析與承載力評定; ⑦試驗(yàn)報(bào)告編寫。 荷載試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作 荷載試驗(yàn)正式進(jìn)行前應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作: 1〕試驗(yàn)孔〔或墩〕的選擇

2、。選擇時應(yīng)綜合考慮以下因素: ①該孔〔或墩〕計(jì)算受力最不利; ②該孔〔或墩〕施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴(yán)重; ③該孔〔或墩〕便于塔設(shè)腳手架,便于設(shè)置測點(diǎn)或便于實(shí)施加載。 2〕搭設(shè)腳手架和測試支架。 3〕靜載試驗(yàn)加載位置的放樣和加載位置的安排。 4〕試驗(yàn)人員組織及分工。 5〕其他準(zhǔn)備工作。,3.2加載方案和測點(diǎn)布置 加載方案與實(shí)施 〔1〕試驗(yàn)荷載工況確實(shí)定 1〕簡支梁橋: 2〕連續(xù)梁橋: 3〕懸臂梁橋〔T型剛構(gòu)橋〕: 4〕無鉸拱橋: 〔2〕試驗(yàn)荷載等級確實(shí)定 1〕控制荷載確實(shí)定 控制橋梁設(shè)計(jì)的荷載有以下幾種: ①汽車和人群〔標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載〕; ②掛車或履帶車〔標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載〕;,③需通行的特殊重

3、型車輛。 2〕靜載試驗(yàn)效率 靜載試驗(yàn)效率為 式中:Ss——靜載試驗(yàn)荷載作用下控制截面內(nèi)力計(jì)算值; S——控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算值; μ——按標(biāo)準(zhǔn)采用的沖擊系數(shù),平板掛車、重型車輛,取μ=0。 ηq——該值可采用0.8~1.05。 3〕動載試驗(yàn)效率 動載試驗(yàn)效率為,式中:Sd——動載試驗(yàn)荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值; S——標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值 ηd值一般采用1。 〔3〕靜載加載分級與控制 為了加載平安和了解結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變位隨試驗(yàn)荷載增加的變化關(guān)系,對橋梁荷載試驗(yàn)的各荷載工況的加載應(yīng)分級進(jìn)行。 1〕分級控制的

4、原那么 ①當(dāng)加載分級較為方便時,可按最大控制截面內(nèi)力荷載工況均分為4~5級。 ②當(dāng)使用載重車加載,車輛稱重有困難時也可分成3級加載。 ③當(dāng)橋梁的調(diào)查和驗(yàn)算工作不充分,或橋況較差,應(yīng)盡量增多加載分級。 ④在安排加載分級時,應(yīng)注意加載過程中其他截面內(nèi)力亦應(yīng)逐漸增加,且最大內(nèi)力不應(yīng)超過控制荷載作用下的最不利內(nèi)力。,2〕車輛荷載加載分級的方法 ①逐漸增加加載車數(shù)量; ②先上輕車后上重車; ③加載車位于內(nèi)力影響線的不同部位; ④加載車分次裝載重物; 3〕加卸載的時間選擇。 4〕加載分級的計(jì)算。 〔4〕加載設(shè)備的選擇 靜載試驗(yàn)加載設(shè)備可根據(jù)加載要求及具體條件選用,一般有以下兩種加載方式: 1〕可行式車輛。

5、 2〕重物直接加載。,〔5〕加載重物的稱量 可根據(jù)不同的加載方法和具體條件選用以下方法,對所加載進(jìn)行稱量。 1〕稱重法。 2〕體積法。 3〕綜合計(jì)算法。 測點(diǎn)設(shè)置 〔1〕測點(diǎn)布設(shè) 1〕主要測點(diǎn)的布設(shè)。幾種常用橋梁體系的主要測點(diǎn)布設(shè)如下: ①簡支梁橋:跨中撓度,支點(diǎn)沉降,跨中截面應(yīng)變; ②連續(xù)梁橋:跨中撓度,支點(diǎn)沉降,跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變; ③懸臂梁橋:懸臂端部撓度,支點(diǎn)沉降,支點(diǎn)截面應(yīng)變; ④拱橋:跨中,l4處撓度,拱頂l4和拱腳截面應(yīng)變。,2〕其他測點(diǎn)的布設(shè)。根據(jù)橋梁調(diào)查和檢算工作的深度,綜合考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁目前狀況等可適當(dāng)加設(shè)以下測點(diǎn): ①撓度沿橋長或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植迹?②應(yīng)變沿控制

6、截面橋?qū)挿较蚍植迹?③應(yīng)變沿截面高分布; ④組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變; ⑤墩臺的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角,連拱橋多個墩臺的水平位移; ⑥剪切應(yīng)變; ⑦其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變; ⑧裂縫的監(jiān)測點(diǎn)。 3〕溫度測點(diǎn)的布設(shè)。,3.3靜載試驗(yàn)儀器設(shè)備 常用的儀器有百分表、千分表、位移計(jì)、應(yīng)變儀、應(yīng)變計(jì)〔應(yīng)變片〕、精密水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、傾角儀、刻度放大鏡等。 機(jī)械式位移計(jì) 機(jī)械式位移計(jì)包括百分表、千分表及張線式位移計(jì)和撓度計(jì)等,其構(gòu)造和工作原理根本相同,主要區(qū)別在于精度和量程不同。 〔1〕百分表的根本構(gòu)造 圖是百分表的構(gòu)造圖。千分表和百分表相似,只不過增加了一對放大齒輪。 〔2〕使用方法 使用時,百分表裝在表

7、座上〔目前大都采用磁性表座〕,表架安裝在臨時專門搭設(shè)的支架上,支架應(yīng)具有一定的剛度,并與被測結(jié)構(gòu)物分開。,〔3〕使用時應(yīng)注意的事項(xiàng) 1)使用時,只能拿取外殼,不得任意推動測桿,防止磨損機(jī)件,影響放大倍數(shù)。注意保護(hù)觸頭,觸頭上不得有傷痕。 2〕安裝時,要使測桿與欲測的位移的方向一致,或者與被測物體外表保持垂直。 3)百分表架要安設(shè)穩(wěn)妥,表架上各個螺絲要擰緊,但當(dāng)頸箍夾住百分表的軸頸時,不可夾得過緊,否那么會影響測桿移動。 4〕百分表安裝好,可用鉛筆頭在表盤上輕輕敲擊,看指針擺動情況。假設(shè)指針不動或繞某一固定值在小范圍內(nèi)左右擺動,說明安裝正常。 5〕百分表使用日久或經(jīng)過拆洗修理后,必須進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)

8、定可在專門的百分表、千分表校正儀上進(jìn)行。千分表與百分表的使用方法完全相同。 〔4〕用位移計(jì)測撓度與變位,,應(yīng)用位移計(jì)量撓度與變位時,應(yīng)注意以下問題: 1〕作為固定位移計(jì)的不動點(diǎn)支架必須有足夠的剛性。 2〕位移計(jì)測桿與所量測的位移方向完全一致。 3〕位移計(jì)使用前后要仔細(xì)檢查測桿上下活動是否靈活。 〔5〕用位移計(jì)測應(yīng)變 應(yīng)變,就是結(jié)構(gòu)上某區(qū)段纖維長度的相對變化〔ε=ΔL/L〕。應(yīng)變儀就是用來測定這個長度變化的儀器。 圖所示為位移計(jì)應(yīng)變量測裝置。固定位移計(jì)和頂桿的夾具,可用鋼、銅或鋁合金等制成,按照選定的標(biāo)距以粘貼或預(yù)埋的方式固定在結(jié)構(gòu)需量測應(yīng)變的部位上。,手持式應(yīng)變儀 當(dāng)需要在現(xiàn)場較長期連續(xù)地觀測

9、結(jié)構(gòu)的應(yīng)變時,一般的應(yīng)變儀不適用,手持式應(yīng)變儀那么比較適用。此儀器的外形見圖,構(gòu)造原理見圖。,圖,2.3.4,手持式應(yīng)變儀外形,關(guān)于測孔的制作方法建議如下: 1〕鋼結(jié)構(gòu)要順桿件上直接鉆孔。 2〕圬工或木質(zhì)構(gòu)件那么可粘貼特制的鋼腳標(biāo)〔用環(huán)氧樹脂粘接劑粘貼〕,腳標(biāo)尺寸如下圖。無論鋼材上所鉆的孔眼還是特制腳標(biāo)上的孔眼均應(yīng)按圖制作。 使用此種儀器,尚有一溫度影響問題,即在長期量測過程中,初讀數(shù)和加載數(shù)可能不在同一溫度條件下讀取,因此在量測讀數(shù)中不僅包含了受載應(yīng)變ε。而且還包含了溫度應(yīng)變εt,為了從讀數(shù)中扣除溫度局部的影響,就要在量測過程中進(jìn)行“溫度補(bǔ)償〞。為了到達(dá)補(bǔ)償目的,根據(jù)量測的實(shí)踐,建議采取“橫

10、向溫度補(bǔ)償法〞。在布置測應(yīng)變的測點(diǎn)的同時,在垂直方向布置測點(diǎn),如下圖。,圖2.3.6 腳標(biāo)尺寸〔單位:mm〕 圖2.3.7 孔眼尺寸〔單位:mm〕,,圖,2.3.8,橫向溫度補(bǔ)償測點(diǎn),測點(diǎn)a-a,b-b,c-c等分別為桿件應(yīng)變測點(diǎn),d-d為溫度補(bǔ)償測點(diǎn),它垂直于應(yīng)變測點(diǎn),且在桿件中部。 當(dāng)對測點(diǎn)a-a,b-b,c-c進(jìn)行讀數(shù)時,也對測點(diǎn)d-d進(jìn)行讀數(shù)。那么 式中:μ——材料泊桑比; εt——溫度應(yīng)變; 聯(lián)解上述四式得,,水準(zhǔn)管式傾角儀,圖所示為水準(zhǔn)管式傾角儀 的構(gòu)造,其原理是利用高靈敏度 的水準(zhǔn)管來測定結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、截面 或支座處轉(zhuǎn)角。,圖,2

11、.3.9,水準(zhǔn)管式傾角儀,電阻應(yīng)變儀 用電阻式應(yīng)變儀測試橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變時需用應(yīng)變儀和電阻應(yīng)變片〔應(yīng)變計(jì)〕配合使用。 〔1〕電阻應(yīng)變片 電阻應(yīng)變片又稱電阻應(yīng)變計(jì),簡稱應(yīng)變片或電阻片,有如下的一些優(yōu)點(diǎn)。 ①靈敏度高。 ②電阻片尺寸小且粘貼牢固。 ③電阻片質(zhì)量小。 ④可以在高溫〔800~100 ℃〕、低溫〔-100~-70 ℃〕、高壓〔上萬個大氣壓〕、高速旋轉(zhuǎn)〔幾千轉(zhuǎn)/mm~幾萬轉(zhuǎn)/mm〕、核幅射等特殊條件下成功的使用。 ①敏感絲柵是應(yīng)變片的主要元件,一般由康酮、鎳鉻合金制成。,②基底和覆蓋層起定位和保護(hù)應(yīng)變片幾何形狀的作用,也起到與被測試試件之間電絕緣作用。 ③引出線是用以連接導(dǎo)線的過渡局部,一般用

12、直徑約為0.15~0.30 mm的金屬絲。 ④粘結(jié)劑把絲柵基底和覆蓋層牢固地粘結(jié)成一個整體。 2)電阻應(yīng)變片的分類。根據(jù)不同的方法,有如下的分類: ①金屬絲式應(yīng)變片。 ②箔式應(yīng)變片。,圖,2.3.11,金屬絲式應(yīng)變片 圖,2.3.12,金屬箔式應(yīng)變片,③應(yīng)變花。 ④半導(dǎo)體應(yīng)變片。,圖,2.3.13,應(yīng)變花,3〕金屬應(yīng)變片的工作原理。金屬應(yīng)變片的工作原理在于導(dǎo)體的“電阻應(yīng)變效應(yīng)〞。,圖,2.3.15,金屬導(dǎo)體的電阻應(yīng)變效應(yīng),如果一根細(xì)長的金屬導(dǎo)體長度為L,截面積為A,電阻率為ρ,那么它的電阻值R可以用下式示: 當(dāng)電阻絲受到拉伸或壓縮后,ρ,L,A都產(chǎn)生了

13、變化。為了求得三個參數(shù)變化對電阻的影響,可對式〔〕進(jìn)行全微分,經(jīng)整理后并用相對變化率表示時,那么有: 一般電阻絲的橫截面呈圓形,式中 ,D為電阻絲的直徑,顯然 由材料力學(xué)中知道,軸向應(yīng)變與橫向應(yīng)變的關(guān)系為:,式中:ν——泊松比。 所以有 將式〔〕代入式〔〕,整理得: 令 有,式中K0為常數(shù),其物理意義是每單位應(yīng)變所造成的相對電阻變化率。 常用的公式可改寫為: 式中K稱為應(yīng)變片靈敏系數(shù)。 4〕電阻應(yīng)變片的選用。選用應(yīng)變片時,應(yīng)根據(jù)應(yīng)變片的初始參數(shù)及試件的受力狀態(tài)、應(yīng)變梯度、應(yīng)變性質(zhì)、工作條件、測試精度要求等綜合考慮。 5〕電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù) ①粘結(jié)劑。 常

14、規(guī)橋梁試驗(yàn)粘貼應(yīng)變片的應(yīng)變膠一般為快干膠和熱固性樹脂膠等。 ②應(yīng)變片的粘貼技術(shù)。粘貼時應(yīng)掌握以下技術(shù)環(huán)節(jié): a.選片。 b.定位。,c.貼片。 d.枯燥固化。 e.應(yīng)變片的防護(hù)。,圖,2.3.16,應(yīng)變片防護(hù)構(gòu)造,〔2〕應(yīng)變儀 1〕測量電阻 測量電路是應(yīng)變儀的重要組成局部,其作用是將應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓〔或電流〕的變化。 橋式電路也稱應(yīng)變電橋,其測量電路能精確地測量極其微小的電阻變化。例如我們假設(shè)用阻值R=120 Ω、靈敏系數(shù)K=2的應(yīng)變片測量某一網(wǎng)結(jié)構(gòu),假設(shè)鋼材的彈模E=2×105 MPa,當(dāng)某點(diǎn)應(yīng)力為100 MPa時,根據(jù)電阻應(yīng)變片的阻值與應(yīng)變的關(guān)系即,圖,2.3.17,電橋,為了分

15、析電橋中電阻的變化與輸出端E的變化規(guī)律,假設(shè)電橋的四根橋臂上的電阻R1,R2,R3和R4為四個電阻片,把電橋分為DAC和DBC兩局部。 從DAC這半個電橋來看,由D經(jīng)過A到C的電壓〔即DC間的電壓〕降為u,R2上的電壓降為uAC,那么 同樣DBC這半個橋電壓降也是u〔因?yàn)镽1,R2和R3,R4為并聯(lián)在電壓u上〕,R3上的電壓降為uBC,那么 整個電橋的輸出電就是uAC和uBC之間的差,為了使測量前的輸出為零〔即保持電橋平衡〕應(yīng)滿足 根據(jù)分析,在符合該關(guān)系條件下,輸出電壓的增量與電阻片阻值變化可由下式計(jì)算: 根據(jù)電橋平衡的條件,上式可寫為,根據(jù)電橋的測量電路,對應(yīng)變電橋的測量方法

16、有以下幾種: ①單點(diǎn)測量。單點(diǎn)測量時,組成測量電橋的四個電阻中,R1為電阻片電阻,其余三個為精密電阻〔無電阻變化〕,那么 半橋測量。其方法是將半橋接電阻片,另半橋?yàn)榫茈娮琛拨3=ΔR4=0〕那么 全橋測量。其方法是組成測量電橋的四個電阻全由電阻片組成,即,2〕電阻應(yīng)變儀 電阻應(yīng)變儀按使用內(nèi)容不同,分靜態(tài)應(yīng)變儀、動態(tài)應(yīng)變儀和靜動態(tài)應(yīng)變儀。 ①國產(chǎn)YJS—14型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀。YJS—14型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀是一種靜態(tài)應(yīng)變自動測量裝置,能自動平衡〔或不需平衡〕、自動換點(diǎn)、自動測量、數(shù)字顯示和自動打印,并可與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。主要由五個局部組成: a.轉(zhuǎn)換器。 b.電阻應(yīng)變儀。 c.運(yùn)

17、算器。 d.控制器。 e.輸出裝置。 YJS—14型數(shù)字應(yīng)變測量裝置的工作過程就是把應(yīng)變測點(diǎn)組成惠斯登橋路。,,圖,2.3.18 YJS—14,型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀原理框圖,②日本產(chǎn)7V08型數(shù)據(jù)采集儀。該儀器是單板機(jī)組成的一個計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),可由鍵盤或面板觸摸功能鍵直接輸出數(shù)據(jù)或程序,主要通過接口來輸出模擬信號〔電壓、電流、應(yīng)變、溫度等〕,并通過A/D轉(zhuǎn)換來完成存儲、記錄、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算和輸出。 〔3〕電阻應(yīng)變測量的溫度補(bǔ)償 用應(yīng)變片測量應(yīng)變時,它除了能感受試件受力后的變形外,同樣也能感受環(huán)境溫度變化,并引起電阻應(yīng)變儀指示局部的示值變動,這稱為溫度效應(yīng)。 溫度變化從兩方面使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化

18、。第一是電阻絲溫度改變Δt〔℃〕,其電阻將會隨之而改變ΔRβ。 式中:β1——電阻絲的電阻溫度系數(shù)(1/℃); R——應(yīng)變片的原始電阻值〔Ω〕。,第二是因?yàn)椴牧吓c應(yīng)變片電阻絲的線膨脹系數(shù)不相等。但兩者又粘合一起。這樣溫度改變Δt〔℃〕時,應(yīng)變片中產(chǎn)生了溫度應(yīng)變,引起一附加的電阻的變化ΔRa。 式中:Kt——貼好的應(yīng)變絲對溫度應(yīng)力的靈敏系數(shù),Kt=K0; αj——試件材料的線膨脹系數(shù)〔1/℃〕; α——電阻絲的線膨脹系數(shù)〔1/℃〕。 因此,總的溫度效應(yīng)是兩者之和: 令 β=Kt(αj-α)+β1 那么 式中:β——貼好的

19、應(yīng)變片總的電阻溫度系數(shù)。,溫度效應(yīng)的應(yīng)變值為: 如下圖,在電橋的BC臂上接一個與測量片R1同樣阻值的溫度補(bǔ)償變片R2〔簡稱補(bǔ)償片〕。測量應(yīng)變片R1〔簡稱工作片〕貼在受力構(gòu)件上,它既受應(yīng)變作用又受溫度作用,故R1是由兩局部組成。即: 在實(shí)際工作中,為保證補(bǔ)償效果,對補(bǔ)償片的設(shè)置應(yīng)考慮如下因素: ①補(bǔ)償片與工作片應(yīng)該是同批產(chǎn)品,有相同電阻值、靈敏系數(shù)和幾何尺寸。 ②貼補(bǔ)償片的試塊材料應(yīng)與試件的材料一致,并應(yīng)做到熱容量根本相等。 ③補(bǔ)償片的貼片、枯燥、防潮等處理工藝必須與工作片完全一致。 ④連接補(bǔ)償片的導(dǎo)線應(yīng)與連接工作片的導(dǎo)線同一規(guī)格、同一長度,并且相互平列靠近布置或捆扎成束。,⑤補(bǔ)償片與工作

20、片的位置應(yīng)盡量接近,使兩者處于同樣溫度場條件下,以防不均勻熱源的影響。 ⑥補(bǔ)償片的數(shù)量多少,根據(jù)試驗(yàn)材料特性、測點(diǎn)位置、試驗(yàn)條件等決定。 電阻應(yīng)變原理的推廣——傳感器 〔1〕應(yīng)變式測力傳感器,圖,2.3.19,應(yīng)變式測力傳感器構(gòu)造及全橋式接線方法,〔2〕電子式位移傳感器 1)電阻式位移計(jì)。,YHD型位移計(jì)的工作原理也是利用應(yīng)變電橋進(jìn)行測量的。在儀器內(nèi)部設(shè)置四個無感電阻R1,R2,R3和R4,在R1和R2之間用一根電阻絲串聯(lián)起來組成應(yīng)變電橋。如觸點(diǎn)向右移動時,AB橋臂的電阻增為R1+ΔR;BC橋臂的電阻那么減為R2-ΔR,那么輸出,2〕應(yīng)變式位移傳感器。,3.4靜載試驗(yàn) 試驗(yàn)觀測與記錄 (1)溫

21、度穩(wěn)定觀測 儀表安裝完畢后,一般在加載試驗(yàn)之前應(yīng)對各測點(diǎn)進(jìn)行一段時間的溫度穩(wěn)定觀測,中間可每隔10 min讀數(shù)一次。 〔2〕儀表的測讀與記錄 人工讀表時,儀表的測讀應(yīng)準(zhǔn)確、迅速、并記錄在專門的表格上 〔表,表〕,以便于資料的整理和計(jì)算。 〔3〕裂縫觀測 加載試驗(yàn)中裂縫觀測的重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)承受拉力較大部位及舊橋原有裂縫較長、較寬的部位。在這些部位應(yīng)測量裂縫長度、寬度,并在混凝土外表沿裂縫走向進(jìn)行描繪。,加載實(shí)施與控制 〔1〕加載程序 加載應(yīng)在指揮人員指揮下嚴(yán)格按方案程序進(jìn)行。采用重物加載時按荷載分級逐級施加,每級荷載堆放位置準(zhǔn)確、整齊穩(wěn)定。荷載施加完畢后,逐級卸載。 〔2〕加載穩(wěn)定時間控制 為控制加

22、卸載穩(wěn)定時間,應(yīng)選擇一個控制觀測點(diǎn)〔如簡支梁的跨中撓度或應(yīng)變測點(diǎn)〕,在每級加載〔或卸載〕后立即測讀一次,計(jì)算其與加載前 〔或卸載前〕測讀值之差值Sg,然后每隔2 min測讀一次,計(jì)算2 min前后讀數(shù)的差值ΔS,并按下式計(jì)算相對讀數(shù)差值m:,〔3〕加載過程的觀察 加載試驗(yàn)過程應(yīng)對結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)位移〔或應(yīng)變〕、結(jié)構(gòu)整體行為和薄弱部位破損實(shí)行監(jiān)控,并將結(jié)果隨時匯報(bào)給指揮人員作為控制加載的依據(jù)。 (4)終止加載控制條件 發(fā)生以下情況應(yīng)中途終止加載: ①控制測點(diǎn)應(yīng)力值已到達(dá)或超過用彈性理論按標(biāo)準(zhǔn)平安條件反算的控制應(yīng)力值時; ②控制測點(diǎn)變位〔或撓度〕超過標(biāo)準(zhǔn)允許值時; ③由于加載,使結(jié)構(gòu)裂縫的長度、縫寬急劇

23、增加,新裂縫大量出現(xiàn),縫寬超過允許值的裂縫大量增多,對結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時; ④拱橋加載時沿跨長方向的實(shí)測撓度曲線分布規(guī)律與計(jì)算相差過大或?qū)崪y撓度超過計(jì)算值過多時; ⑤發(fā)生其他損壞,影響橋梁承載能力或正常使用時。,3.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及橋梁承載能力評定 通過靜載試驗(yàn)得到的原始數(shù)據(jù)、文字和圖像描述材料是荷載試驗(yàn)最重要的資料。進(jìn)行承載力評定之前必須對它進(jìn)行處理分析,得出直接進(jìn)行承載能力評定的指標(biāo),以滿足承載力評定的需要。 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 〔1〕試驗(yàn)資料的修正 1〕測值修正。 2)溫度影響修正。溫度對測試的影響比較復(fù)雜。一般可采用綜合分析的方法來進(jìn)行溫度影響修正,即利用加載試驗(yàn)前進(jìn)行的溫度穩(wěn)定觀

24、測數(shù)據(jù),建立溫度變化〔測點(diǎn)處外表溫度或空氣溫度〕和測點(diǎn)測值〔應(yīng)變和撓度〕變化的線性關(guān)系,然后按下式進(jìn)行溫度修正計(jì)算:,式中:S——溫度修正后的測點(diǎn)加載測值變化; S′——溫度修正前的測點(diǎn)加載測值變化; Δt——相應(yīng)于S′觀測時間段內(nèi)的溫度變化〔℃〕; Kt——空載時溫度上升1 ℃,測點(diǎn)測值變化量。 式中:ΔS——空載時某一時間區(qū)段內(nèi)測點(diǎn)測值變化量; Δt1——相應(yīng)于ΔS同一時間區(qū)段內(nèi)溫度變化量。 3〕支點(diǎn)沉降影響的修正。當(dāng)支點(diǎn)沉降量較大時,應(yīng)修正其對撓度值的影響,修正量C可按下式計(jì)算:,式中:C——測點(diǎn)的支點(diǎn)沉降影響修正量; l——

25、A支點(diǎn)到B支點(diǎn)的距離; x——撓度測點(diǎn)到A支點(diǎn)的距離; a——A支點(diǎn)沉降量; b——B支點(diǎn)沉降量。 〔2〕各測點(diǎn)變化〔撓度、位移、沉降〕與應(yīng)變的計(jì)算 根據(jù)量測數(shù)據(jù)作以下計(jì)算: 總變位〔或總應(yīng)變〕 St=S1-Si 彈性變位〔或彈性應(yīng)變〕 Se=S1-Su 剩余變位〔或剩余應(yīng)變〕 Sp=St-Se=Su-Si 式中:Si——加載前測值;,S1——加載到達(dá)穩(wěn)定時測值; Su——卸載后到達(dá)穩(wěn)定時測值。 相對剩余變位〔或應(yīng)變〕按下式計(jì)算: 式中:S′p——相對剩余變位〔或應(yīng)變〕,Sp,St意義同前。 〔3〕應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)測量到的測點(diǎn)應(yīng)變,當(dāng)

26、結(jié)構(gòu)處于線彈性工作狀態(tài)時可以利用應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系計(jì)算測點(diǎn)的應(yīng)力。 單向應(yīng)力狀態(tài):,2〕平面應(yīng)力狀態(tài): ①當(dāng)主應(yīng)力方向時: 式中:E——構(gòu)件材料彈性模量; ν——構(gòu)件材料泊松比; ε1,ε2——方向相互垂直的主應(yīng)變; σ1,σ2——方向相互垂直的主應(yīng)力。 ②主應(yīng)力方向未知時需用應(yīng)變花測量其應(yīng)變計(jì)算主應(yīng)力。應(yīng)變花的常見形式為直角形或等邊形,如圖2.3.23(a)、〔b〕、〔c〕所示,由三個應(yīng)變片組成;也可以增加校核片布置為扇形和傘形,如圖2.3.23(d)、(e)所示。采用圖中的五種應(yīng)變花時測點(diǎn)主應(yīng)力可以表示為,,,其中參數(shù),A,B,C,由應(yīng)變花的形式而定,,,上

27、面五種形式應(yīng)變花的參數(shù)見表。,,,圖,2.3.23,常用應(yīng)變花的形式,(4)試驗(yàn)結(jié)果與理論分析的比較 為了評定結(jié)構(gòu)整體受力性能,需對橋梁荷載試驗(yàn)結(jié)果與理論分析值比較,以檢驗(yàn)新建橋是否到達(dá)設(shè)計(jì)要求的荷載標(biāo)準(zhǔn),或判斷舊橋的承載能力。為了量化,以及描述試驗(yàn)值與理論分析值比較的結(jié)果,此處引入結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù): 式中:Se——試驗(yàn)荷載作用下量測的彈性變位〔或應(yīng)變〕值; Ss——試驗(yàn)荷載作用下的理論計(jì)算變位〔或應(yīng)變〕值。 荷載試驗(yàn)成果分析與承載能力評定 一般進(jìn)行以下分析評定工作: 〔1〕結(jié)構(gòu)工作狀況 1〕校驗(yàn)系數(shù)η。校驗(yàn)系數(shù)η是評定結(jié)構(gòu)工作狀況、確定橋梁承載能力的一個重要指標(biāo)。不同結(jié)構(gòu)形式的橋

28、梁,其η值常不相同,η值常見的范圍可,參考表,一般要求,η,值不大于,1,。,2〕實(shí)測值與理論值的關(guān)系曲線。 3〕相對剩余變位〔或應(yīng)變〕。 4)動載性能。 〔2〕結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性 當(dāng)荷載試驗(yàn)工程比較全面時,可采用荷載試驗(yàn)主要撓度測點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)η來評定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 磚石和混凝土橋 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋,根據(jù)η值由表查取Z2的限值范圍,再根據(jù)以下條件確定Z2值。符合以下條件時,Z2值可取高限;否那么應(yīng)酌減,直至取低限。 1〕加載內(nèi)力與總內(nèi)力〔加載內(nèi)力+恒載內(nèi)力〕的比值較大,荷載試驗(yàn)效果較好。 2〕實(shí)測值與理論值線性關(guān)系較好,相對剩余變位〔或應(yīng)變〕較小。 表經(jīng)過荷載試驗(yàn)的橋梁檢

29、算系數(shù)Z2值表 3〕橋梁結(jié)構(gòu)各局部無損傷,風(fēng)化、銹蝕裂縫等較輕微。 η值應(yīng)取控制截面內(nèi)力最不利荷載工況時最大撓度測點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。 〔3〕地基與根底 當(dāng)試驗(yàn)荷載作用下墩臺沉降、水平位移及傾角較小,符合上部結(jié)構(gòu)檢算要求,卸載后變位根本回復(fù)時,認(rèn)為地基與根底在檢算荷載作用下能正常工作。,〔4〕結(jié)構(gòu)的剛度要求 試驗(yàn)荷載作用下,主要測點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)η應(yīng)不大于1。各點(diǎn)的撓度不超過“橋規(guī)〞〔JTJ022—85第條和JTG D62—2004第條〕規(guī)定的允許值。即 〔5〕裂縫 對于新建橋試驗(yàn)荷載作用下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)裂縫,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫不超“橋規(guī)〞允許值:,對于舊橋試驗(yàn)荷載作用下大局部裂縫寬度應(yīng)小于表

30、規(guī)定的允許值,荷載試驗(yàn)后所有裂縫應(yīng)不大于表規(guī)定的允許值。 靜載試驗(yàn)報(bào)告編寫 在全部試驗(yàn)資料整理與分析的根底上,提出橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)報(bào)告,其內(nèi)容應(yīng)該包括以下各項(xiàng): ①試驗(yàn)概況。 ②試驗(yàn)的目的。 ③試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。 ④試驗(yàn)日期及試驗(yàn)的過程。 ⑤各項(xiàng)試驗(yàn)到達(dá)的精度。 ⑥試驗(yàn)成果與分析。 ⑦試驗(yàn)記錄摘錄。,⑧技術(shù)結(jié)論。 ⑨經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 ⑩有關(guān)圖表、照片。 3.6橋梁動載測試范圍 結(jié)構(gòu)振動問題涉及振源〔輸入〕、結(jié)構(gòu)〔系統(tǒng)〕和響應(yīng)〔輸出〕,它們的關(guān)系為: 橋梁的動載試驗(yàn)可以劃分為三類根本問題: ①測定橋梁荷載的動力特性〔數(shù)值、方向、頻率等〕。 ②測定橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性〔自振頻率、阻尼、振型等〕。 ③測定橋

31、梁在動荷載作用下的響應(yīng)〔動位移、動應(yīng)力等〕。,3.7動載試驗(yàn)的常用儀器設(shè)備 結(jié)構(gòu)振動的測試儀器包括:測振傳感器、信號放大器、光線示波器、磁帶記錄儀和數(shù)字信號處理機(jī)。 測振傳感器〔拾振器〕 〔1〕根本原理 振動參數(shù)有位移、速度和加速度。通過測量慣性質(zhì)量相對于傳感器外殼的運(yùn)動,就可以得到振動體的振動參量〔圖〕。 設(shè)被測振動體的振動規(guī)律如下: 式中:x——振動體相對固定參考坐標(biāo)的位移; X0——振動體振動的振幅; ω——振動體振動的圓頻率。,傳感器外殼隨振動體一起運(yùn)動。以,y,表示質(zhì)量塊,m,相對于傳感器外殼的位移,由圖可知,質(zhì)量塊,m,的總位移為,x+y,,它的運(yùn)動方程

32、為,,或,,上式為一單自由度有阻尼的強(qiáng)迫振動的方程,它的通解為,,其中,,上式中第一項(xiàng)為自由振動解,由于阻尼作用而很快衰減;第二項(xiàng)為強(qiáng)迫振動解,其中 式中:ξ——阻尼比,ξ= ωn——傳感器質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率, 由式〔〕可知,傳感器動力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)振動如下:,〔2〕傳感器的頻率特性 將式〔〕與式〔〕相比較,可以看出傳感器中的質(zhì)量塊相對外殼的運(yùn)動規(guī)律與振動體的運(yùn)動規(guī)律一致,但兩者相差一個相位角φ。質(zhì)量塊的振幅Y0與振動體的振幅X0之比為 式〔〕和式〔〕分別為測振傳感器的幅頻特性和相頻特性,相應(yīng)的曲線稱為幅頻特性曲線和相頻特性曲線〔如圖、 圖所示〕。,,圖,2.3.25,幅

33、頻特性曲線 圖,2.3.26,相頻特性曲線,以上討論是關(guān)于測量位移的傳感器,如果使傳感器的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所測振動的頻率,可以得到關(guān)于慣性式加速度傳感器的頻率特性。當(dāng)ωn≥ω時,由式〔〕、式〔〕可得: 所測振動的加速度為: 令am=X0ω2,由式〔〕可知:,上式表示傳感器的位移幅值與被測振動的加速度值成正比,這就是慣性式加速度傳感器的工作原理。以ωωn為橫坐標(biāo),以Y0ω2nam為縱坐標(biāo),可得加速度傳感器的幅頻特性曲線〔如下圖〕。,圖,2.3.27,加速度傳感器的幅頻特性曲線,〔3〕磁電式速度傳感器 磁電式速度傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的,其特點(diǎn)是

34、靈敏度高,性能穩(wěn)定,輸出阻抗低,頻率響應(yīng)有一定寬度。 圖為一磁電式速度傳感器,其中磁鋼和殼體相固連,并通過殼體安裝在振動體上,與振動體一起振動。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢E的大小為 式中:B——線圈所在磁鋼間隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度; l——每匝線圈的平均長度; n——線圈匝數(shù); v——線圈相對于磁鋼的運(yùn)動速度,即系統(tǒng)質(zhì)量相對于傳感器殼體 的運(yùn)動速度。,圖為一擺式測振傳感器。它的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動的形式,因而可以獲得更低的儀器固有頻率。擺式傳感器可以測垂直方向和水平方向的振動;它也是磁電式傳感器,輸出電壓與相對運(yùn)動速度成正比。 磁電式

35、測振傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)如下: ①傳感器質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率。 ②靈敏度。 ③頻率響應(yīng)。當(dāng) ④阻尼。,(4),壓電式加速度傳感器 壓電式加速度傳感器就是利用晶體的壓電效應(yīng)而制成的,其特點(diǎn)是穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度高,并能在很寬的溫度范圍內(nèi)使用,但靈敏度較低。,,壓電式加速度傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)如下: ①靈敏度。 ②安裝諧振頻率f安。 ③頻率響應(yīng)。 ④橫向靈敏度比。 ⑤幅值范圍。 〔5〕拾振器的選用 ①靈敏度。 ②線性度。 ③穩(wěn)定性。 ④精度。 ⑤工作方式。,此外,結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的特殊性,提出以下要求: ①擺式拾振器性能穩(wěn)定、靈敏度高、使用方便可靠,它的缺乏是下限可測頻率有限制〔幅頻率特性下落〕,所以

36、不適合測大跨徑柔性橋跨結(jié)構(gòu)的振動。 ②加速度計(jì)是振動測試中用得最多的拾振器,從原理上講利用它頻帶寬體積小的優(yōu)勢可滿足各種振動測試對象的要求。 測振放大器 測振放大器的種類很多,它們之間的輸入和輸出特性、頻響特性等往往都是根據(jù)所配拾振器而定。 濾波器 濾波器是一種選擇裝置,可以使信號中有用成分通過,濾去不需要的成分,根據(jù)它的選頻特點(diǎn),濾波器有低通〔通帶0~fc〕、高通〔通帶fc~∞〕、帶通〔通帶fc1~fc2〕、帶阻〔通帶0~fc1,fc2~∞〕四種。,濾波器根據(jù)處理信號的不同,分成模擬和數(shù)字式兩類。 顯示記錄儀器 〔1〕光線示波器 光線示波器是利用細(xì)光束〔包括紫外線光束〕在感光膠卷、相紙上記錄

37、、顯示被測信號的。 〔2〕磁帶記錄儀 磁帶記錄儀是一種常用的較理想的記錄器,可以用于振動測量和靜力試驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄,它將電信號轉(zhuǎn)換成磁信號并記錄在磁帶上,得到的是試驗(yàn)變量與時間的變化關(guān)系。 磁帶記錄儀由磁帶、磁頭、磁帶傳動機(jī)構(gòu)、放大器和調(diào)制器等組成。,,(3),信號處理機(jī) 動態(tài)信號數(shù)據(jù)處理,一般在專用信號處理機(jī)或利用數(shù)據(jù)處理軟件在通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。,圖,2.3.32,直接記錄式磁帶記錄儀原理圖,,圖,2.3.33,數(shù)字信號處理機(jī)的組成,測試系統(tǒng)的選配 根據(jù)常用的一些測振儀器的性能,一般可構(gòu)成電磁式測試系統(tǒng)、壓電式測試系統(tǒng)和電阻應(yīng)變式測試系統(tǒng)等三種測試系統(tǒng)。 電磁式測試系統(tǒng)在橋梁的動力測試中應(yīng)用較

38、為普遍,這類系統(tǒng)通過儀器的組合變換可測位移、速度和加速度。 壓電式測試系統(tǒng)一般用于測量加速度。電荷放大器不受輸出電纜分布電容的影響,低頻特性也很少受輸入電阻的影響,使用頻率可到達(dá)零,它適用低頻或超低頻長距離的動力測試。 電阻應(yīng)變式測試系統(tǒng)中傳感器的種類較多,記錄裝置為常用的光線振子示波器或磁帶機(jī)等。電阻應(yīng)變式測試系統(tǒng)中各局部儀器具有通用性強(qiáng)、應(yīng)用方便等特點(diǎn),在橋梁動載試驗(yàn)中的應(yīng)用很普遍。,3.8橋梁動載試驗(yàn) 在進(jìn)行橋梁動載試驗(yàn)時,首先要設(shè)法使橋梁產(chǎn)生一定的振動,然后應(yīng)用測振儀器加以測試和記錄,通過對記錄的振動信號分析得到橋梁的動力特性和響應(yīng)。 自振動〔瞬態(tài)激振法〕 自振動的特點(diǎn)是使橋梁產(chǎn)生有阻

39、尼的自由衰減振動,記錄到的振動圖形是橋梁的衰減振動曲線。 〔1〕突然加荷載法〔沖擊法〕 在被測結(jié)構(gòu)上急速地施加一個沖擊作用力,由于施加沖擊作用的時間短促,因此,施加于結(jié)構(gòu)的作用實(shí)際上是一個沖擊脈沖作用。 近年來,在橋梁的動載試驗(yàn)中,還采用了爆炸和發(fā)射小型火箭產(chǎn)生脈沖荷載等方法來進(jìn)行激振,但還不普及。,圖,2.3.34,落錘激振器構(gòu)造圖,圖,2.3.35,跳車引起的結(jié)構(gòu)振動圖形,〔2〕突然卸載法〔位移激振法〕 采用突然卸載法時,在結(jié)構(gòu)上預(yù)先施加一個荷載作用,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個初位移,然后突然卸去荷載,利用結(jié)構(gòu)的彈性性質(zhì)使其產(chǎn)生自由振動。 共振法〔強(qiáng)迫振諧法〕 激振設(shè)備有機(jī)械式激振器、電磁式激振器和電

40、氣液壓式振動臺。 共振法是利用激振器,對結(jié)構(gòu)施加激振力,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動,改變激振力的頻率而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振現(xiàn)象并借助共振現(xiàn)象來確定結(jié)構(gòu)的動力特性。 在橋梁的動載試驗(yàn)中,常用載重車隊(duì)由低到高的不同速度駛過橋梁,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的強(qiáng)迫振動。,圖,2.3.36,卸載法試驗(yàn)裝置,圖,2.3.37,頻率掃描時結(jié)構(gòu)的振動圖,圖,2.3.38,車速為,21 km/h,時跨中撓度時歷曲線,脈動法 對于大跨度懸吊結(jié)構(gòu),可利用結(jié)構(gòu)由于外界各種因素所引起的微小而不規(guī)那么的振動來確定結(jié)構(gòu)動力特性。這種微振動通常稱為“脈動〞,它是由附近的車輛、機(jī)器等振動或附近地殼的微小破裂和遠(yuǎn)處的地震傳來的脈動所產(chǎn)生。,圖,2.3

41、.39,結(jié)構(gòu)脈動曲線,3.9試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和分析 結(jié)構(gòu)的動力特性是結(jié)構(gòu)振動系統(tǒng)的根本特性,是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析所必需的參數(shù)。 結(jié)構(gòu)固有頻率的測定,圖,2.3.40,由衰減振動曲線求固有頻率,按照前面表達(dá)的激振方法,使橋梁產(chǎn)生的自由振動,通過測試系統(tǒng)實(shí)測記錄結(jié)構(gòu)的衰減振動波形,如下圖。在記錄振動波形曲線上,可根據(jù)時標(biāo)符號直接計(jì)算出結(jié)構(gòu)的固有頻率 式中:L——兩個時標(biāo)符號間的距離,mm; n——波數(shù); S——n個波長的距離,mm; t1——時標(biāo)的間隔〔常用1 s,0.1 s,0.01 s這三種標(biāo)定值〕。 當(dāng)使用激振器時,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生連續(xù)的周期性強(qiáng)迫振動,在激振器振動

42、頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率一致時,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)共振現(xiàn)象,振幅到達(dá)最大值,共振波峰處的頻率即為結(jié)構(gòu)的固有頻率,如下圖。,,圖,2.3.41,共振曲線,,結(jié)構(gòu)阻尼的測定,,圖,2.3.42,由衰減振動曲線求阻尼特性,橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼特性,一般用對數(shù)衰減率δ或阻尼比D來表示。實(shí)測的振動衰減曲線如下圖,由振動理論知,對數(shù)衰減率為 式中:Ai,Ai+1——相鄰兩個波的振幅值,可直接從衰減曲線上量取。 實(shí)踐中,常從衰減曲線上量取m個波形,求得平均的衰減率: 由振動理論知,對數(shù)衰減率δ與阻尼比D的關(guān)系為,對于一般材料的阻尼比都很小,因此,,在結(jié)構(gòu)作自由衰減振動這一段記錄上,仍可按上述方法求出結(jié)構(gòu)的動力特性,但此

43、時沒有載重汽車的附加質(zhì)量的影響。 仍用上述方法求出結(jié)構(gòu)的動力特性: 固有頻率,f,0,=4.63 Hz,對數(shù)衰減率,δ=0.062,阻尼比,D=0.096,在實(shí)測的共振曲線上也可推算阻尼比,如圖。具體作法是取,Y,max,/2,值作一水平線,同曲線相交于,A,,,B,兩點(diǎn),其對應(yīng)的橫坐標(biāo)為,ω,1,,,ω,2,,即 阻尼系數(shù),,阻尼比 式中:ω0——結(jié)構(gòu)的固有頻率。 振型的測定 結(jié)構(gòu)的振型是結(jié)構(gòu)相應(yīng)于各階固有頻率的振動形式,一個振動系統(tǒng)振型的數(shù)目與其自由度數(shù)目相等。 采用共振法測定振型時,將假設(shè)干傳感器安裝在結(jié)構(gòu)各有關(guān)部位,當(dāng)激振裝置激發(fā)結(jié)構(gòu)共振時,同時記錄結(jié)構(gòu)各部位的振幅和相比,比較各測點(diǎn)

44、的振幅及相位便可繪出振型曲線。 傳感器的測點(diǎn)布置視結(jié)構(gòu)型式而定,一般要根據(jù)理論分析,估計(jì)振型的大致形狀,然后在變位較大的部位布點(diǎn),以便能較好地連接出振型曲線。,圖,2.3.43,橋梁動載試驗(yàn)實(shí)測記錄曲線,圖,2.3.44,具有分布質(zhì)量的各種梁的振型,振型的測定一般采用兩種方法。一是在結(jié)構(gòu)上同時安裝許多傳感器;另一種方法只用一個傳感器,測試時要不斷改變它的位置,以便測出各點(diǎn)的振幅。 結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的測定 在動力荷載作用下,橋梁結(jié)構(gòu)某些部位的振動參數(shù)如振幅、頻率、位移、應(yīng)力等的測定,可根據(jù)試驗(yàn)的具體要求和結(jié)構(gòu)的型式布置測點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)膬x表進(jìn)行測試。 為了測定沖擊系數(shù),應(yīng)使車輛荷載以不同的速度駛過橋梁,并逐次記錄跨中撓度的時歷曲線,如下圖。按沖擊系數(shù)的定義有:,式中:,Y,dmax,——,最大動撓度值;,Y,smax,——,最大靜撓度值。,圖,2.3.45,移動荷載作用下結(jié)構(gòu)變形曲線,在圖中,可從光線示波器所記錄的曲線上直接量取Yd值和Ys值,那么活荷載的沖擊系數(shù)〔1+μ〕值為:,圖,2.3.46,汽車過橋時結(jié)構(gòu)振動圖形,,習(xí)題,3.19,圖示,習(xí)題,3.20,圖示,習(xí)題,3.21,圖示,習(xí)題,3.22,圖示,習(xí)題,3.23,圖示,習(xí)題,3.39,圖示,,習(xí)題,3.40,圖示,

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