佛山平胜大桥主桥荷载试验方案及计算书930 - 图文

东幅西侧M3东幅东侧M3～M4跨中M4L/4截面M4～M5跨中3L/4截面M5M5～M6跨中M6图23 M4～M5号跨中截面最大正弯矩加载挠度测点布置

4.5 观测方案

在准备工作完成后正式加载前测试各观测对象的初值，在各级加载（卸载）稳定后测其中间值，卸载完毕后测其终值。各项测量均需记录测量时间、试验加载（卸载）工况，以便测量结果汇总。

为控制加载稳定时间，应选择一个观测点（通常是对荷载最为敏感的且漂移较小的测点），在每级加载（或卸载）后立即测读一次，计算其与加载前（或卸载前）测读值的差值Sg，然后每隔2min测读一次，计算2min前后读数的差值?S，并按下式计算相对读数差值：

m??SSg

当m值小于1％或小于量测仪器的最小分辨率时，即认为结构基本稳定，可进行各观测点读数。但当进行主要控制截面最大内力荷载工况加载程序时，荷载在桥上稳定时间不少于5min，平胜大桥为尚未投入营运的新桥，将适当延长加载稳定时间为10min。

加载试验过程中应对结构控制点位移（或应变）、结构整体行为和薄弱部位破损实行监控，并将结果随时汇报给指挥人员作为控制加载的依据。随时将控制点的实测位移与计算结果比较，如实测值超过计算值较多，则应暂停加载，待查明原因后再决定是否继续加载。试验人员如发现其他测点的测值有较大的反常变化也应查找原因，并及时向试验指挥人员报告。加载过程中将指定人员随时观察结构各部位可能产生的新裂缝，注意观察构件薄弱部位是否有开裂、破损，钢混结合段的结合面是否有开裂错位，支座附近混凝土是否开裂，横隔板接头是否拉裂，结构（如钢箱梁）是否产生不正常的响声，加载时墩台是否发生摇晃现象等等。如发生这些情况，应报告试验指挥人员，以便采取相应措施。

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（二）动载试验 1、动载试验目的

通过汽车变速行驶以及汽车制动和跳车，获得桥梁的各项动力特性参数（如自振频率、动位移、动应变、冲击系数、阻尼比等），间接反映桥梁的整体工作性能，验证结构抗风、抗震分析的特征参数，为今后运营养护管理提供结构初始状态数据，建立“指纹”档案。 2、试验内容与测试方法 1） 脉动试验

脉动试验是测试大型桥梁结构自振特性测试的常用试验方法，它是在桥面无任何交通荷载或很少交通荷载作用，且桥址附近无规则振源的情况下，测定桥跨结构在桥址处的风荷载、地脉动、水流等随机荷载激励而引起的桥梁结构微幅振动响应,用以分析确定桥跨结构的振动频率、阻尼比、主要振型等自振特性参数的试验方法。脉动试验的测试结果可用于验证结构抗风、抗震分析的特征参数，为今后运营养护管理提供结构初始状态数据。本次脉动试验的测试内容主要是通过采集试验桥垮在桥址环境随机荷载（风荷载、地脉动、水流等）作用下的振动信号，利用测试系统的信号分析处理功能对采集到的振动信号进行频谱分析，得到试验桥跨的振动基频和阻尼比的数值结果。

脉动试验的主要测试设备选用丹麦生产的具有国际先进水平的PULSE信号分析仪（INV306智能数据采集和信号处理分析系统作为备用测试设备），该系统能完成集数据采集、信号处理、模态分析等多项功能。由于大跨度悬索桥和连续梁桥的振动整体振动频率较低，且这两种桥型的振动频率相互之间也存在较大的差距，因此测试系统选用了891型和美国endevco生产两种型号的低频加速度传感器和与之相配套的低通抗叠混滤波放大器。

测试断面与总的测点布置的原则是参照已有悬索桥和连续梁桥的测试经验，以及理论计算得到的本项目试验桥跨振型结果，并考虑现场实测的可操作性与招标文件的测试要求进行布置。由于悬索桥与连续梁桥之间振动特性存在较大差异，因此测点布置方案与传感器类型选择分别采用两种不同的方案进行。 2） 跑车试验

跑车试验即无障碍行车试验。因平胜大桥为直线桥，所以跑车试验拟采用1辆和并行的两辆后轴重约10吨，总重约15吨的载重汽车，分别以10km/h、30km/h、50km/h、

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60km/h的速度匀速往返通过桥跨结构，通过动力测试系统测定桥跨结构主要控制截面测点的动挠度时间历程曲线和车辆对桥面冲击系数。 3） 刹车试验

试验时，拟采用1辆和并行的两辆后轴重约10吨，总重约15吨的载重汽车，分三次以不同速度匀速行驶到主桥跨中时实施紧急刹车，使其产生较大的制动力及对桥梁产生一定的冲击作用，测定桥梁所布测点的最大动挠度、最大动应变。 4） 跳车试验

试验时，在主跨跨中设置高度为15cm的障碍物，模拟桥面铺装层局部损伤状态，用一辆后轴重约10吨，总重约15吨的载重汽车分别以5km/h、10km/h速度跨越桥面的障碍物，从而对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动，以测定桥梁结构在桥面不良状态下运行车辆荷载作用下的动力反应。测试内容为主跨跨中的最大动挠度、最大动应变。 3、测点布置

1）主跨跨中钢箱梁动应变测点

主跨跨中钢箱梁动应变测点选用对应截面的静态应变测点中的A1-6和A1-10，将其与动态电阻应变仪相连，试验开始后进行连续测试并用笔记本自动记录所输出的电压信号。

2）主跨跨中动挠度测点

加劲梁的动挠度采用桥梁光电挠度仪配匹笔记本电脑测记，西幅主跨主梁跨中动态挠度测点布置见图24。

钢箱梁跨中动挠度测点图24 西幅主跨钢箱梁跨中动挠度变测点布置

3）脉动试验传感器布置

加劲梁和主缆：在加劲梁上下游的L/4，L/2共4个位置上，分别布置4个竖向测点、4个横向测点和1个纵向测点，上下游主揽的L/2共2个位置上，分别布置2个竖向测点和2个横向测点,测试加劲梁或主缆的竖向、横向、纵向和扭转振动的基

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频。

主塔：在桥塔高度方向的2个位置上，分别布置2个顺桥向测点和2个横桥向测点,测试塔的顺桥向和横桥向振动的基频。

五、支架搭设

本试验主跨钢箱梁应变测试采用检查小车作为工作平台粘贴应变计并测试，边跨应变测试采用桥梁检测车粘贴应变计，将引线牵至桥面测试。

六、荷载试验测试的安全保障

1、试验车辆调配

在试验区时，车辆严格按指挥人员行驶、就位、停放。根据试验工况，制定详细的车辆行驶线路，并派专人负责指挥交通，确保车辆进桥、出桥安全。所有车辆驾驶人员将严格按照试验操作规程及安全生产条例作业。 2、试验人员和试验设备的安全

试验人员严格遵守安全生产操作规程，服从指挥人员的安排。夜晚试验时，作业面安装足够的照明设备，桥面设置一定安全防护设施，确保人员安全。当试验准备工作开始后，各种试验仪器及大量导线会陆续上桥安装到位，进行试验前的各项调试。在正式荷载试验前，安排专人对各项试验设备看守。试验以及试验准备期间，应禁止无关人员及车辆上桥。 3、配合

荷载试验是一个巨大的系统工程，只有业主、施工、监理等各方面密切配合，方能取得圆满成功。希望在现场试验过程中，有关方面尤其是施工单位能够大力协助配合试验工作。具体配合事项如下：

(1) 电源及照明方面：在试验现场接通220V电源，供仪器设备用，提供试验期间晚上试验孔桥面照明。

(2) 临时支架、临时吊篮等辅助测试设备的配合。 (3) 维持好秩序，禁止非施工人员上桥。

(4) 其他未尽事宜，根据具体情况进行协商配合。

七、主要仪器设备

本次桥梁检验使用的仪器设备清单如表16所示

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