文档介绍：桥梁静载试验
xx铁道学院
岩土与结构实验中心
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第一讲结构试验设计及试验荷载
结构试验的一般程序
结构试验包括:结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验分析等主要环节。它们之间的关系如图所示。
1. 试验设计阶段
(1)研究试验目的、了解试验任务、搜集有关资料、确定试验方法等。
(2)确定试验的性质和规模。
(3)确定试验参数、决定试件的外形及尺寸。
(4)进行试件的设计与制作。
(5)确定加载方法和设计支承系统。
(6)选定量测项目及量测方法。
(7)根据具体情况写出试验大纲。
2. 试验准备阶段
(1)试件的制作
(2)试件的尺寸与质量检查
(3)试件的安装与就位
(4)安装加载设备
(5)设备仪表的率定
(6)做辅助试验(常和正式试验穿插进行)
(7)仪表的安装、连线调试
(8)记录表格的设计准备
(9)通过计算结构内力进行判断和控制加载(加载应力估计)。
3. 试验实施阶段
这是整个试验过程的中心环节,应按照规定的加载顺序和量测顺序进行。
(1)确定基本加载方案,如:破坏与否、试验周期的长短。
(2)荷载图式的选择,如:集中荷载还是均布荷载。
(3)加载顺序的确定,如:直接加载还是分级加载,按几个循环进行。
(4)观测注意点和测点布置。
4. 结构试验分析阶段
(1)数据整理阶段:整理原始测试资料,进行数据分析。
(2)数据处理总和试验结论:对试验现象和规律做出解释,试验结果和理论值比较,分析产生差异的原因,并做出结论,写出试验总结报告,提出新问题和进一步研究计划。
结构试验荷载
(一)静力荷载(静荷载)
1. 静荷载加载顺序:预加载阶段标准荷载阶段破坏荷载阶段。
2. 预加载的目的:
①使结构进入正常的工作状态,使结构变形与荷载关系稳定;
②检验全部试验装置的可靠性;
③检查全部观测仪表的工作是否正常;
④起到演****的作用,可实际检查试验人员的现场工作情况。
(二)动力荷载(动荷载)
动荷载作用则是指使结构或构件产生不可忽略的加速度反应的作用。
对结构施加动荷载,主要是用于研究结构动力性能的试验,如:结构的疲劳试验,采用匀速脉动荷载,一般应使试件在试验时不产生共振,远离共振区,加载顺序根据实际情况而定。
(三)结构试验对测点布置的要求
①满足条件的前提下,宜少不宜多;
②测点位置要具有代表性,以便于分析和计算;
③为保证量测数据的可靠性,应该布置一定数量校核性测点;
④测点的布置应有利于试验时操作和测读,安全和方便。~,以免结构突然破坏,而使仪表受损。
(四)荷载图式
等效加载图式应满足以下条件:
1)等效荷载产生的控制截面的主要内力应与计算内力相等;
2)等效荷载产生的主要内力图形与计算内力图形相似;
3)对等效荷载引起的变形差别应予以修正;
4)控制截面上的内力等效时次要截面上的内力应与设计值接近。
除了控制截面的某个效应与理论计算荷载相同外,该截面的其他效应和非控制截面的效应,则可能有差别,所以必须全面验算因荷载图式改变对试验结构构件的各种影响;必须特别注意结构构件是否因最大内力区域的某些变化而影响承载性能。尤其对不等强的结构,一定要细加分析和验算,采取有效的等效荷载形式。比如说:增加集中荷载个数,减小或消除影响。
等效荷载图
第二讲结构试验的加载技术
目前采用的加载方法和加载设备种类很多,有重物加载、气压加载、机械加载、液压加载、电液伺服加载系统等。
在选择加载方法与加载设备时应满足以下条件,即结构试验对加载方法与加载设备的要求:
①选用的试验荷载的图式必须是等效荷载图式;
②荷载传力方式和作用点明确,产生的荷载数值准确稳定,静荷载不随加载时间、外界环境和结构物变形而变化,保证荷载量的相对误差不超过±5%;
③静载试验便于分级加载和卸载,能控制加、卸载速度,荷载分级的分度值要满足试验量测的精度要求;
④加载设备不参与结构工作,不影响结构的自由变形,不影响结构受力;
⑤加载装置本身要安全可靠,不仅要满足强度要求,还需要严格控制其变形值。