動載試驗
動載試驗是利用某種激振方法激起橋梁結構的振動,如大地脈動、行車激勵等,并測定其固有頻率、阻尼比、動力響應系數等參數,從而判斷橋梁結構的整體剛度、行車性能。
動載試驗用于了解橋梁自身的動力特性,抵抗受迫振動和突發荷載的能力。其主要項目應包括:測定橋梁結構的自振特性(自振頻率)的脈動試驗;檢驗橋梁結構在動力荷載作用下的受迫振動特性(動應力、沖擊系數)的行車試驗。
①脈動試驗
脈動試驗是通過在橋上布置高靈敏度的拾振器,長時間記錄結構在環境激勵:如風、水流、地模態等引起的振動,然后進行頻譜分析,求出結構自振特性的一種方法。
對環境激勵下橋梁的響應信號進行多次功率譜的平均分析,并利用各個測點的幅值和相位關系,可得到橋梁的各階自振頻率和振型值,利用波形分析法確定各階模態阻尼比,從而獲得橋梁的自振特性,并將實測值與理論值進行比較和分析,對橋梁的動力特性進行評估。
② 無障礙行車試驗
無障礙行車試驗是利用試驗車輛在橋上跑車和剎車,對橋梁施以動力荷載,測量橋梁特征位置的強迫振動時程曲線、動應變等,對測得的橋梁動力響應值進行分析,獲得橋梁的動力響應特性及舒適度指標,并對它們進行評估。
無障礙行車試驗擬采用一輛360kN雙后軸載重汽車以20~40km/h的車速勻速駛過試驗橋跨,測量梁體各測點振幅、沖擊系數和強迫振動頻率。試驗時,每10km/h為一級,每個速度重復一次。
③ 制動試驗
剎車試驗擬采用一輛360kN雙后軸載重汽車,以30km/h車速行駛至試驗橋跨控制截面位置剎車,測量梁體各測點振幅和梁體在順橋向沖擊荷載下的強迫振動頻率等。
④有障礙行車(跳車)試驗
擬采用一輛360kN雙后軸載重汽車,以10~20km/h車速通過試驗橋跨控制截面設置的5-7cm高的障礙物,測量梁體測點振幅和梁體在順橋向沖擊荷載下的強迫振動頻率等,試驗期間可根據實際情況決定是否進行。
靜載試驗
試驗的控制荷載必須根據結構檢算的結果確定,以保證荷載試驗的效果及安全。橋梁的控制荷載:控制橋梁設計的荷載,公路-Ⅰ級。試驗加載采用載重車,根據控制截面的內力影響線,用加載車布載使控制截面的內力與標準活載作用下的設計內力之比達到試驗荷載效率的要求。
根據《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T J21-2011)和《公路橋梁荷載試驗規程》(JTG/T J21-01—2015)規定,確定靜力荷載試驗各測試項目的荷載大小和加載位置時,采用靜力荷載試驗效率進行控制。為保證試驗效果,荷載效率
應介于0.85-1.05之間。靜力試驗荷載效率按下式計算:
式中:-靜載試驗荷載作用下控制截面內力或變位的最大計算效應值;
-控制荷載作用下同一控制截面內力或變位的最不利效應計算值;
-按規范采用的沖擊系數,平板掛車取用0。