工程检测专业之桥梁工程检测毕业设计论文

目 录一 概 述21.1 工程概况21.2 检测评估目的、内容、流程及依据41.3 投入本次检测评估的主要仪器设备概况7二 桥梁外观检查及无损检测72.1 桥梁检查及其评价72.1.1 桥梁检查内容及评价标准72.1.2 桥梁外观状况检查结果82.1.3 病害统计112.1.4 桥梁技术状况评定122.2 无损检测方法与主要结果122.2.1 回弹法检测混凝土强度122.2.2 钻芯法检测混凝土强度132.2.3 混凝土碳化深度检测142.2.4 钢筋保护层厚度测试及钢筋测试142.2.5钢筋分布及直径测试162.3 桥梁检查及无损检测小结25三 静载试验253.1 活载内力计算253.2 加载程序273.3 试验荷载及加载效率303.4 测点布置图313.4.1 变形测点布置313.4.2 应变测点布置333.4.3 量测制度333.5 静载试验反应333.5.1 主要控制截面的试验荷载力333.5.2 控制截面加载效率353.5.3 试验计算挠度值363.5.4 试验应变值373.6 试验主要结果与分析评定383.7 加载试验小结45四 动载试验464.1 动载试验内容及方法464.2 动载试验主要结果及分析评定464.3 动载试验小结51五 结论与建议51 一 概 述1.1 工程概况厚街大道跨东引运河桥位于东莞市厚街大道，是厚街大道上重要的交通枢纽。桥梁上部结构为装配式预应力混凝土简支空心板，先简支安装，再通过浇注桥面现浇层来实现全桥桥面连续，其中预应力混凝土空心板板高0.85m，宽0.99m，共25片，梁体采用C40混凝土，现浇层为13cm厚的C40混凝土。该桥全长60.80m，跨径布置为320m，桥面净宽25.50m，为双向四车道，桥面横向布置为0.25m（栏杆）+4.50m（人行道）+28.0m（机动车道）+4.50m（人行道）+0.25m（栏杆）。该桥设计活载等级为城-A级，人群荷载为3.5kN/m2，由深圳市市政工程设计院设计，该桥概貌如图1.1所示，立面、平面布置如图1.21.3所示，横断面如图1.41.5所示。为检验厚街大道跨东引运河桥的承载能力，了解该桥的工作性能，为该桥今后的正常运营和养护管理提供依据，受东莞市城市管理局委托，根据2009年东莞市市区城市桥梁特殊检测评估工程项目（B包）招标文件及合同的要求，我公司制定了厚街大道跨东引运河桥的荷载试验方案，根据桥梁外观检查结果及其结构特点，将1#2#轴间桥跨预应力混凝土简支空心板作为静载试验检测对象，占该桥总跨数的33.3%，如图1.21.3所示，动载试验对象为全部桥跨。(a) (b)图1.1 厚街大道跨东引运河桥图1.2 立面布置图（单位：cm）图1.3 平面布置图（单位：cm） 图1.4 A-A横截面图图1.5 厚街大道跨东引运河桥横截面大样图1.2 检测评估目的、内容、流程及依据本次检测的目的是通过对该桥进行全面检查、检测，评价其实际承载能力与使用性能，评估其耐久性能，并据此对存在的安全隐患或不足提出相应的建议，以供维修养护及管理部门决策。根据根据东莞市地方公路管理总站2009年桥梁特殊检测和桥梁基础水下探测招标文件及合同的要求，该桥的检测内容包括外观检查及无损检测、结构验算分析、静载试验、动载试验四个方面。本次桥梁外观检查范围为全桥，根据该桥外观检查结果及其结构特点，将该桥5#6#轴间桥跨作为结构验算分析及静动载试验检测对象，如图1.21.3所示，具体检测及检查评估内容如下：（1）外观检查及无损检测内容l 桥梁的外观检查及评估； l 混凝土强度、碳化深度测试；l 钢筋保护层厚度测试、钢筋分布探测及锈蚀状况检测；l 裂缝分布形态及宽度测试。（2）结构验算分析l 强度验算；l 正常使用性能验算。（3）静载试验内容l 检测桥跨控制截面在试验荷载下的静应变； l 检测桥跨支点、跨中、四分点等截面在试验荷载下的静挠度；l 检测桥跨桥墩在试验荷载下的竖向变位。（4）动载试验内容l 检测桥跨的自振频率；l 检测桥跨的阻尼比。本次检测和评估的依据有：l 大跨径混凝土桥梁的试验方法（试行）；l 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ 023-85，下 文简称设计规范）；l 公路桥涵通用设计规范（JTG D60-2004）；l 公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）；l 公路养护技术规范（JTJ 073-96）；l 公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）（1998年）；l 公路桥梁板式橡胶支座（JT/T 4-2004）；l 公路桥梁伸缩装置（JT/T 327-2004）；l 工程测量规范（GB 50026-2007）；l 城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）；l 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T 23-2001）；l 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS/03：2007）；l 钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：2007）；l 普通混凝土力学性能试验方法（GB/T 50081）；l 2009桥梁特殊检测和桥梁基础水下探测（A包）合同；本次检测评估工作的流程如下图：根据图纸及现场测绘尺寸进行结构计算，确定试验加载方案和日期根据图纸和检测结果进行结构验算分析桥梁外观检查及无损检测检测方案报批申请封闭交通桥梁荷载试验综合评估分析检测评估报告静载测试主要控制截面实际承载力测试挠度、应力特征桥梁裂缝监测激振试验地脉动试验桥梁图纸资料收集及现场尺寸测绘试验动载试验 图1.7 检测评估流程图本次荷载试验的类型为：基本荷载试验。本桥现场荷载试验时间为2010年01月19日20:00时至20日1:30时。 511.3 投入本次检测评估的主要仪器设备概况检测项目参数名称仪器设备名称、型号/规格技 术 指 标制造单位检定/校准机构有效日期数量测量范围准确度等级/不确定度1、桥梁静载试验应变测量GEKON数据采集系统30001北京GEKON公司广东省计量科学研究院2010年7月1台，共150通道2、桥梁静载试验变形测量精密水准仪NA2/GPM33000mm0.05mm瑞士莱卡广东省计量科学研究院2010年7月2台3、桥梁动载试验DASP振动测试系统020kHz1北京东方振动和噪声技术研究所广东省计量科学研究院2010年12月1套4、无损检测仪器数显回弹仪/DIGISCHMIDT20008021瑞士Proceq公司广东省计量科学研究院2010年7月2台钢筋扫描仪/Profometer580mm2欧美大地仪器设备中国有限公司广东省计量科学研究院2010年7月1台非金属超声波检测仪-0.01s瑞士Proceq公司广东省计量科学研究院2010年7月1台钢筋锈蚀分析仪/ZANIN999mv5%瑞士Proceq公司广东省计量科学研究院2010年7月1台裂缝测宽仪/DJCK-22.0mm0.02mm北京大地华龙公司广东省计量科学研究院2011年1月1台5、桥梁静动载试验分析计算SAP2000专用分析软件CSI公司1套Midas/Civil专用分析软件北京迈达斯公司1套ANSYS 通用分析软件美国ANSYS公司1套二 桥梁外观检查及无损检测厚街大道跨东引运河桥的桥梁检查与评估主要根据城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003）、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）进行的。测试内容包括外观检查、典型区段定量无损检测等方面，检测范围为该桥全部结构。2.1 桥梁检查及其评价2.1.1 桥梁检查内容及评价标准桥梁外观检查包括以下内容：（1）外观是否整洁，有无杂物堆积、杂草蔓生。（2）桥面铺装是否平整，有无裂缝、局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边；混凝土桥面是否剥离、渗漏，钢筋是否露筋、锈蚀，桥头有无跳车。（3）排水设施是否良好，桥面泄水管是否堵塞和破损。（4）伸缩缝是否堵塞卡死，连接部件有无松动、脱落、局部破损。（5）扶手、防撞护栏和引道护栏（柱）有无撞坏、断裂、松动、错位、缺件、剥落、锈蚀等。（6）观察桥梁结构有无异常变形、异常的竖向振动、横向摆动等情况，然后检查各部件的技术状况，查找异常原因。（7）检查桥梁裂缝情况，绘制裂缝分布图，分析裂缝形态、类型及成因。（8）支座是否有明显缺陷，活动支座是否灵活，位移量是否正常。（9）墩台有无开裂、倾斜、滑移、沉降、风化剥落和异常变形。（10）锥坡、护坡、挡墙有无塌陷，铺砌面有无缺损、勾缝脱落、灌木杂草丛生。（11）交通信号、标志、标线、照明设施以及桥梁其他附属设施是否完好。（12）其他显而易见的损坏或病害。（13）桥梁资料搜集、采集、整理和现场核对。（14）根据检查结果对桥梁技术状况进行评定，评定标准分为A（完好）、B（良好）、C（合格）、D（不合格）和E（危险）五个等级。2.1.2 桥梁外观状况检查结果通过对厚街大道跨东引运河桥进行详细的外观检查，可知该桥的主要病害表现在以下几个方面，桥面系、上部结构和下部结构三方面，如图2.12.5所示，全桥病害分布图如图2.6所示。（1）桥面系1）西侧桥头人行道瓷砖损坏，如图2.1所示；2）1#3#轴南侧栏杆瓷砖破损，如图2.2所示；3）0#3#轴北侧栏杆瓷砖破损，如图2.3所示。(a)(b)图2.1 西侧桥头人行道瓷砖损坏图2.2 1#3#轴南侧栏杆瓷砖破损图2.3 0#3#轴北侧栏杆瓷砖破损（2）上部结构1）上部结构总体状况良好，如图2.4所示。(a)(b)图2.4 上部结构总体状况良好（3）下部结构1）西侧桥台护坡损坏，如图2.5所示。(a)(b)图2.5 西侧桥台护坡损坏图2.6 厚街大道跨东引运河桥病害分布示意图2.1.3 病害统计部件序号部件名称缺损位置缺损状况（类型、性质、范围、程度）1人行道西侧桥头瓷砖损坏2栏杆1#3#轴南侧；0#3#轴北侧栏杆瓷砖破损3护坡西侧桥台护坡损坏其他构件未发现异常状况2.1.4 桥梁技术状况评定桥梁名称厚街大道跨东引运河桥桥梁编号GK-12检测日期2009-10-12总体状况评级B总体状况评分BCI87.2总体状况状态良好结构名称评分等级状态构件名称评分桥面系87.5B良好桥面铺装92.5桥头平顺85.0伸缩缝85.0排水系统90.0栏杆、护栏90.0人行道77.5上部结构90.0A完好主梁90.0横向联系90.0下部结构84.6B良好桥台台帽92.0台身85.0基础85.0耳墙（翼墙）74.1锥坡 、护坡74.1支座85.0桥墩盖梁92.0墩身85.0基础85.0冲刷85.0支座85.02.2 无损检测方法与主要结果2.2.1 回弹法测试混凝土强度为检验混凝土质量，根据回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001），采用了回弹法测试梁体混凝土强度，以便采取必要的处理措施，现简介如下。本次检测按批量检测桥梁构件，每种构件挑选10个回弹测区，每个测区尺寸约为200mm200mm，测区的大小是以能容纳16个回弹测点为宜。测区表面采用砂轮清除表面杂物和不平整处，让其保持清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢、蜂窝麻面等。按上述方法选取布置测区后，先测量回弹值。测试时回弹仪应始终与底面垂直，并不得打在气孔和外露石子上。每一测区用回弹仪各弹击16点。同一测点只允许弹击一次，测点宜在底面范围内均匀分布，每一测点的回弹值读数准确至一度，相邻两测点的净距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、钢板的间距不得小于30mm。混凝土强度的推定步骤：采用统一测强曲线，得出各回弹测区的混凝土强度换算值（混凝土强度换算值是指将测得的回弹值和碳化深度值换算成被测构件的测区的混凝土抗压强度值）。混凝土强度测试结果见表2-1、2-2所示。表2-1 厚街大道跨东引运河桥梁体混凝土强度值测试结果测区12345678910混凝土强度换算值 （MPa）53.2 51.9 49.6 49.8 52.8 53.0 50.2 47.8 52.1 52.1 平均强度换算值（MPa）51.3标准差1.79强度推定值（MPa）48.3表2-2 厚街大道跨东引运河桥墩柱混凝土强度值测试结果测区12345678910混凝土强度换算值（MPa）46.3 40.5 48.2 46.3 46.5 45.2 47.0 45.9 45.2 45.0 平均强度换算值（MPa）45.6标准差2.04强度推定值（MPa）42.3混凝土强度检测结果表明，该桥梁体的混凝土强度推定值为48.3MPa，墩柱的混凝土强度推定值为42.3MPa。2.2.2 钻芯法检测混凝土强度根据钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS 03：2007），钻芯法检测的步骤及要求如下。 在钻取芯样时，芯样宜选取在结构或构件受力较小的部位、混凝土强度具有代表性的部位、便于钻芯机安放与操作的部位、避开主筋、预埋件和管线的位置，应尽可能避免在靠近混凝土构件的接缝或边缘钻取。混凝土强度测试结果见表2-3所示。表2-3厚街大道跨东引运河桥混凝土抗压强度值测试结果构件梁体墩住组数一组二组一组二组混凝土芯样数（个）123456123456各混凝土抗压强度值（MPa）48.043.539.346.334.842.931.828.935.131.135.423.8混凝土抗压强度值（MPa）43.6 42.9 31.9 31.1 混凝土抗压强度检测结果表明，该桥一组梁体的混凝土抗压强度值为43.6MPa，二组梁体的混凝土抗压强度值为42.9MPa；一组墩住的混凝土抗压强度值为31.9MPa，二组墩住的混凝土抗压强度值为31.1MPa。2.2.3 混凝土碳化深度检测对于各回弹区域，用在混凝土表面凿开直径为15mm的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。清除洞中的粉末和碎屑后（注意不能用液体冲洗孔洞），立即用1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，然后用塞尺测量碳化深度值，准确至0.5mm。检测结果表明该桥梁体混凝土的平均碳化深度为2.0mm，墩柱混凝土的平均碳化深度为2.0mm，说明该桥混凝土碳化程度正常。2.2.4 钢筋保护层厚度测试及钢筋探测本次保护层厚度检测采用的仪器是瑞士生产的Profometer5/Scanlog（加强型）钢筋扫描仪，该仪器是一种轻便、精巧的仪器，能无损地检测钢筋的位置、保护层厚度和钢筋直径。检测方法基于涡流和脉冲原理。其主要组成部件有显示器、多功能探头和路径感应轮等。主要具备定位钢筋、测定保护层厚度、测定钢筋直径、显示钢筋的分布图等功能。检测步骤如下：（1）将探头对空，按下“START/RESET”键，当信号条显示达到最小值时或检测范围显示到大范围，并且当前的保护层厚度示值为零时，复位过程完成。每次使用前应重复这个过程。（2）沿平行钢筋轴向方向移动探头，如果信号条向右边增长，且保护层数字变小，则说明探头正邻近钢筋；如果信号条向左边减小，且保护层数字变大，则说明探头正远离钢筋；当信号由小变大再变小，即产生一个突变时，仪器会发出短促的声音，并且最小的数字即混凝土保护层会自动存在“Memo”中。若信号条变化慢，则说明探头沿着钢筋轴向方向移动，应改变方向，沿垂直钢筋轴向方向移动探头。（3）当声音辅助定位“Variotone”被打开（“MENU”-“Basic Setups”-“Audible locating aid”），当探头接近钢筋时，声音的频率会发生变化。在这种操作模式下，保护层厚度同样临时存在“Memo”中。（4）在环境非常嘈杂的情况下，应该戴上耳机。不管怎样设置，信号值的强弱都是探头与被测金属之间距离的尺度。（5）钢筋方向可以根据探头沿着其轴向方向移动时被确定。尽量保持其信号值和当前保护层厚度不变。表2-4 厚街大道跨东引运河桥钢筋的砼保护层厚度测试结果构件名称钢筋的混凝土保护层厚度（mm）平均值(mm)墩柱696566625962.65962605866腹板393628373632.12734283026底板424239303537.74141364229保护层厚度检测结果表明，该桥墩柱与梁体混凝土保护层厚度基本满足规范要求。（6）本桥为简支空心板梁桥，底板典型区域的主要受力钢筋探测结果如图2.11 (单位：mm)所示。探测结果表明该桥主要受力钢筋分布基本符合设计图纸要求。图2.7 底板典型区域的主要受力钢筋探测结果2.2.5 钢筋分布及直径测试本次保护层厚度检测采用的仪器是瑞士生产的Profometer5/Scanlog（加强型）钢筋扫描仪，。本次检测上部结构8个测区，下部结构15个测区，结果如下：图2.8 1#2#轴腹板测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图 图2.9 1#2#轴腹板测区2钢筋分布图及直径探测结果示意图 图2.10 1#2#轴腹板测区3钢筋分布图及直径探测结果示意图 图2.11 1#2#轴腹板测区4钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.12 2#3#轴腹板测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.13 2#3#轴腹板测区2钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.14 2#3#轴腹板测区3钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.15 2#3#轴腹板测区4钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.16 1#轴台身测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.17 1#轴台身测区2钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.18 5#轴台身测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.19 5#轴台身测区2钢筋分布图及直径探测结果示意图 图2.20 2#轴墩身测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图 图2.21 2#轴墩身测区2钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.22 3#轴墩身测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图图2.23 3#轴墩身测区2钢筋分布图及直径探测结果示意图 图2.24 4#轴墩身测区1钢筋分布图及直径探测结果示意图钢筋分布及直径检测结果表明，该桥T梁腹板、墩柱混凝土钢筋分布和直径基本满足规范要求。2.3 桥梁检查及无损检测小结通过对厚街大道跨东引运河桥全面的检查及无损检测，可得以下结论：（1） 无损结果表明：该桥梁体混凝土的平均碳化深度为2.0mm，墩柱混凝土的平均碳化深度为2.0mm，说明该桥混凝土碳化程度正常；该桥梁体的混凝土强度推定值为48.3MPa，墩柱的混凝土强度推定值为42.3MPa； （2）混凝土碳化深度测试表明：检测结果表明该桥梁体混凝土的平均碳化深度为2.0mm，墩柱混凝土的平均碳化深度为2.0mm，说明该桥混凝土碳化程度正常。 （3）钢筋保护层厚度测试表明：该桥墩柱与梁体混凝土保护层厚度本满足规范要求 （4）钢筋分布极致经检测结果表明：该桥T梁腹板、墩柱混凝土钢筋分布和直径基本满足规范要求。 三 静载试验3.1活载内力计算采用Midas/Civil有限元软件建立了该桥空间梁格有限元计算模型，模型中共建立3641个节点，5656个单元，如图3.1所示。采用该有限元模型进行桥梁的设计活载及试验荷载内力、试验荷载反应和自振特性的分析计算。 图3.1 厚街大道跨东引运河桥计算模型采用动态规划加载法计算得出该桥在设计活荷载作用下单片梁的弯矩包络图，如图3.2所示。可见，该桥在城-A级和人群荷载作用下，20m桥跨跨中截面处最大弯矩为3.55E+05N.m。将控制断面的弯矩设计内力进行汇总，如表3-1所示。 图3.2 单片梁设计活载弯矩包络图表3-1 设计活载作用下控制断面弯矩汇总（单位：N.m）截面城A+人群荷载控制值支点0.00E+000.00E+00L/81.57E+051.57E+05L/42.87E+052.87E+053L/83.17E+053.17E+05L/23.55E+053.55E+055L/83.17E+053.17E+053L/42.87E+052.87E+057L/81.58E+051.58E+05支点0.00E+000.00E+003.2加载程序本桥采用汽车加载，需要4台重约350kN的重车。加载试验步骤分为3级加载和1级卸载共4个工况，具体加载步骤如表3-2所示。加载车轴位图，如图3.3，试验荷载载位及工况受力简图如图3.43.5所示。 表3-2 静载试验工况及试验目的加载阶段一使检测跨18#梁跨中正弯矩达到加载效率；工况1在检测跨跨中附近加载2台重约350kN的汽车，车体距人行道0.6m，两台车平行布置，并将外侧后轴置于跨中，两车相距0.6m，如图3.4所示。工况2在工况1基础上，加一台重约350kN的汽车，使其与工况1车辆外侧后轴相距3m，车体距人行道0.6m，如图3.4所示。工况3在工况2基础上，再加一台重约350kN的汽车，使其与工况2车辆平行布置，两车横向距离0.6 m, 如图3.4所示。卸载阶段 工况4按照相反的顺序依次将所加车辆撤离桥面。 图3.3 加载重车轴位图（单位：cm）图3.4 工况13 试验荷载载位图（单位：cm） 图3.5 工况3受力简图（单位：cm） (a)工况1实景图 （b） 工况3实景图（c） 工况3实景图图3.6 厚街大道跨东引运河桥静载试验现场实景图3.3试验荷载及加载效率本次试验为鉴定荷载试验，根据大跨径混凝土桥梁的试验方法（以下简称试验方法）的要求，桥梁的静力试验按荷载效率来确定试验的最大荷载。静力荷载效率的计算公式为：式中：试验荷载作用下，检测部位变形或内力的计算值； 设计标准荷载作用下，考虑冲击系数影响，检测部位变形或内力的计算值。取值在0.801.05之间，对应于各试验加载工况，厚街大道跨东引运河桥T梁控制截面试验荷载内力计算值如表3-3所示，加载效率如表3-4所示。表3-3 厚街大道跨东引运河桥T梁控制截面试验荷载弯矩效应汇总（N.m）主梁编号截面位置试验工况工况1工况2工况31#L/42.93E+054.30E+055.70E+05L/24.35E+057.38E+059.22E+053L/42.33E+055.55E+056.88E+052#L/42.42E+053.41E+055.10E+05L/24.03E+056.22E+058.67E+053L/41.63E+054.56E+055.86E+053#L/42.00E+052.81E+054.61E+05L/23.11E+054.98E+058.01E+053L/41.36E+053.72E+054.79E+05注：表中带有下划线的数值表示控制截面在试验荷载作用下的最大弯矩。表3-4 司厚街大道跨东引运河桥主梁控制截面弯矩加载效率表（%）主梁编号截面位置试验工况工况1工况2工况31#L/440.5 59.4 78.7 L/243.1 73.1 91.53L/430.8 73.4 91.0 2#L/433.4 47.0 70.4 L/240.0 61.7 86.0 3L/421.6 60.3 77.5 3#L/427.6 38.8 63.7 L/230.9 49.4 79.4 3L/418.0 49.2 63.3 注：表中带有下划线的数值表示控制截面最大加载效率。3.4测点布置图3.4.1 变形测点布置在试验桥幅的检测跨支点、四分点、跨中位置等处共设置7个挠度变形测点，如图3.7所示。图3.7 变形测点布置示意图（单位：cm）3.4.2 应变测点布置应变测试断面选在跨中处B-B截面，13#25#主梁共设置16个应变测点，应变测试截面测点布置详图如图3.83.9所示。图3.8 应变测点截面位置示意图（单位：cm） 图3.9 B-B截面应变测点布置示意图（单位：cm）3.4.3 量测制度为确保测量精度，制订量测制度如下：（1）测试仪器经全面标定后方可进入测试现场；（2）为减小变形测量误差，每次测量采用闭合回路，只有当闭合回路差满足要求时，本次变形测量方合格，否则，立即进行重测；（3）每次加载15分钟、待结构反应稳定后方可进行测量。3.5静载试验反应3.5.1 主梁控制截面的试验荷载内力表3-5 主梁控制截面试验弯矩汇总（N.m）主梁编号截面位置试验工况工况1工况2工况313#L/47.95E+049.70E+041.13E+05L/21.17E+051.50E+051.96E+053L/45.74E+048.83E+041.43E+0514#L/48.84E+041.07E+051.21E+05L/21.39E+051.77E+052.23E+053L/45.82E+049.50E+041.63E+0515#L/41.06E+051.24E+051.40E+05L/21.79E+052.24E+052.63E+053L/46.10E+041.05E+051.91E+0516#L/41.07E+051.25E+051.41E+05L/21.80E+052.27E+052.76E+053L/46.21E+041.17E+052.00E+0517#L/41.21E+051.39E+051.55E+05L/22.08E+052.61E+053.01E+053L/46.44E+041.31E+052.20E+0518#L/41.20E+051.38E+051.55E+05L/22.05E+052.55E+053.03E+053L/46.55E+041.52E+052.21E+0519#L/41.13E+051.31E+051.49E+05L/21.90E+052.45E+052.92E+053L/46.64E+041.54E+052.11E+0520#L/41.17E+051.36E+051.55E+05L/21.87E+052.45E+052.90E+053L/46.84E+041.63E+052.10E+0521#L/41.02E+051.21E+051.41E+05L/21.61E+052.17E+052.59E+053L/46.86E+041.46E+051.87E+0522#L/49.62E+041.18E+051.39E+05L/21.43E+052.00E+052.40E+053L/47.12E+041.38E+051.74E+0523#L/41.03E+051.15E+051.35E+05L/21.30E+051.87E+052.25E+053L/47.15E+041.30E+051.61E+0524#L/48.03E+041.05E+051.22E+05L/21.20E+051.77E+052.11E+053L/46.58E+041.17E+051.44E+0525#L/48.10E+041.07E+051.25E+05L/21.26E+051.87E+052.22E+053L/46.77E+041.19E+051.44E+053.5.2 控制截面加载效率表3-6主梁控制截面弯矩加载效率表（%）主梁编号截面位置试验工况工况1工况2工况313#L/427.7 33.8 39.5 L/232.8 42.3 55.2 3L/420.0 30.7 49.8 14#L/430.8 37.2 42.1 L/239.0 49.7 62.8 3L/420.2 33.1 56.8 15#L/437.0 43.3 48.8 L/250.3 63.0 74.0 3L/421.2 36.6 66.5 16#L/437.4 43.7 49.1 L/250.7 63.9 77.7 3L/421.6 40.6 69.7 17#L/442.1 48.4 54.1 L/258.7 73.4 84.8 3L/422.4 45.8 76.7 18#L/441.9 48.1 54.1 L/257.8 71.7 85.3 3L/422.8 53.1 76.9 19#L/439.4 45.7 52.1 L/253.4 68.8 82.1 3L/423.1 53.7 73.4 20#L/440.7 47.5 54.2 L/252.7 69.0 81.6 3L/423.8 56.8 73.2 21#L/435.4 42.3 49.0 L/245.2 61.2 73.0 3L/423.9 50.9 65.2 22#L/433.6 41.3 48.3 L/240.1 56.2 67.6 3L/424.8 48.2 60.5 23#L/435.8 40.1 47.0 L/236.7 52.8 63.3 3L/424.9 45.3 56.2 24#L/428.0 36.6 42.7 L/233.9 49.8 59.4 3L/422.9 40.8 50.0 25#L/428.3 37.5 43.6 L/235.5 52.6 62.5 3L/423.6 41.4 50.2 3.5.3 试验计算挠度值表3-7 试验荷载下各挠度测点计算结果（mm）测点编号截面位置试验工况工况1工况2工况31#支点0.0 0.0 0.0 2#L/4-1.7 -2.4 -2.9 3#L/2-2.4 -3.5 -4.3 4#3L/4-1.6 -2.5 -3.1 5#支点0.0 0.0 0.0 6#L/2-2.7 -3.8 -4.8 7#L/2-2.2 -3.0 -3.9 （注：挠度以向下为负） 图3.10 纵向测点挠度变化曲线图图3.11 横向测点挠度变化曲线图3.5.4 试验应变值表3-8 各测点计算应变汇总表（）主梁编号测点编号试验工况工况1工况2工况313#1#25 33 43 14#2#30 38 49 15#3#39 49 57 16#4#39 49 60 17#5#、6#45 57 66 18#7#、8#45 55 67 19#9#、10#41 53 63 20#11#40 52 61 21#12#35 47 56 22#13#31 43 52 23#14#28 41 49 24#15#26 38 46 25#16#27 41 48 （注：应变以受拉为正） 图3.12 应变测点计算值横向分布曲线图3.6 试验主要结果及分析评定（1）挠度测试结果检测桥跨在试验荷载下各挠度测点的计算挠度值、实测挠度值及两者的比较分别见表3-63-8，各级试验荷载下的各挠度测点的计算值及实测值曲线如图3.113.14所示，各测点在试验工况3作用下实测值与计算值挠度对比曲线如图3.153.16所示。由表3-8可知，在工况3试验荷载作用下，检测桥跨跨中6#测点的最大弹性挠度实测值为-6.6mm，对应的理论计算挠度为-7.1mm，两者的比值为0.92，满足试验方法中关于钢筋混凝土桥梁校验系数 式中：1.10，0.60的要求。在试验荷载作用下，检测跨的最大实测挠度值满足设计规范中关于梁式桥竖向挠度允许限值=33mm的要求。 表3-6 各试验工况下各测点计算挠度汇总表（mm）测点编号截面位置试验工况工况1工况2工况31#支点0.0 0.0 0.0 2#L/4-2.5 -4.2 -5.6 3#L/2-3.6 -6.3 -8.34#3L/4-2.3 -4.6 -5.9 5#支点0.0 0.0 0.0 6#L/2-2.7 -4.7 -7.1 7#L/2-1.6 -2.7 -5.0 8#L/2-0.1 -0.2 -0.9 注：挠度负值表示向下，正值表示方向向上，下同。表3-7 各试验工况下各测点实测挠度汇总表（mm）测点编号截面位置试验工况工况1工况2工况3卸载1#支点-0.2-0.1-0.20.0 2#L/4-2.1-3.4-4.5-0.13#L/2-3.0 -5.0 -6.50.14#3L/4-2.3-3.7-4.7-0.15#支点-0.3-0.5-0.2-0.16#L/2-2.6-4.2-6.8-0.27#L/2-1.6-2.4-5.2-0.1 表3-8 试验工况下各断面挠度的实测值和计算值比较（mm）测点数值类型试验工况最大弹性挠度实测值/计算值（Se/Sstat）加载阶段卸载阶段工况3卸载6#实测值-6.8-0.2-6.60.92计算值-7.1/-7.1注：上表中实测值已扣除了支座变形的影响。图3.11 纵向测点在试验荷载作用下的计算挠度曲线图3.12 横向测点在试验荷载作用下的计算挠度曲线 图3.13 纵向测点在试验荷载作用下的实测挠度曲线 图3.14 横向测点在试验荷载作用下的实测挠度曲线 图3.15 纵向测点在试验工况3荷载作用下实测挠度值与计算值对比曲线 图3.16 横向测点在试验工况3荷载作用下实测挠度值与计算值对比曲线（2）挠度与加载效率变化的关系 检测桥跨3#挠度测点在工况13试验荷载作用下实测变形与荷载关系曲线如图3.17所示，线性相关系数R为0.9804，表明挠度随荷载变化的线性关系一般，结构处于线性工作状态。图3.17 6#挠度测点在工况13荷载作用下实测变形与加载效率的关系曲线（3）应力（应变）测试结果在各级试验荷载工况的作用下，检测桥跨各应变测点的理论应变值、实测应变值及两者的比较见表3-93-11所示。各级试验荷载下的各应变测点的计算值及实测值曲线如图3.183.19所示，各测点在试验工况3作用下实测值与计算值应变对比曲线如图3.20所示。由表3-11可知，在工况3试验荷载作用下A-A截面最大弹性应变值为270me，而对应的理论计算最大应变值为265me，校验系数为1.02，满足试验方法中关于钢筋混凝土桥梁校验系数 式中：1.10，0.60的要求。 表3-9 各测点计算应变汇总表（）主梁编号测点编号试验工况工况1工况2工况31#1#、2#125 212 2653#58 98 123 4#25 45 532#5#、6#116 178 249 3#7#、8#89 143 230 4#9#、10#57 99 184 5#11#33 59 122 6#12#16 28 69 7#13#2 3 26 8#14#1 2 14 注：应变负值表示受压，正值表示受拉，下同。表3-10 各测点实测应变汇总表（）主梁编号测点编号试验工况工况1工况2工况3卸载1#1#、2#144 225 263-7 3#30 56 57 39 4#12 19 18 -6 2#5#、6#110 153 189 -9 3#7#、8#81 118 205 -8 4#9#、10#50 122 182 -4 5#11#26 43 121 -7 6#12#4 7 19 3 7#13#1 10 30 2 8#14#1 8 22 1 1#15#125-21#16#-2-3-4-21#17#78150注：上表中同一梁体取各应变测点的平均值。表3-11 试验工况下各断面应变的实测值和计算值比较（me）截面数值类型试验工况最大弹性应变实测值/计算值（Se/Sstat）加载阶段卸载阶段工况3卸载A-A实测值263-72701.02计算值265/265图3.18 应变测点在试验荷载作用下的计算值横向分布曲线 图3.19 应变测点在试验荷载作用下的实测值横向分布曲线 图3.20 在试验工况3荷载作用下实测应变值与理论值对比曲线（4）应变与加载效率变化的关系检测桥跨1#梁梁底在工况13荷载作用下实测应变与荷载关系曲线如图3.21所示，线性相关系数R为0.9961，表明应变随荷载变化成良好的线性关系，结构处于线性工作状态。图3.21 1#梁在工况13荷载作用下实测应变与加载效率的关系曲线（5）残余应变和变形试验结束前对试验桥跨进行了残余变形观测，由表3-7可知，检测桥跨跨中截面的6#挠度测点最大挠度值为-6.8mm，相应的残余挠度值为-0.2mm，残余挠度与最大挠度的比值为0.03；由表3-10可知，检测桥跨A-A截面应变测点最大应变值为263me，相应的残余应变值为-7me，残余应变与最大实测应变的比值为0.03，检测桥跨的残余变形值满足试验方法中关于钢筋混凝土桥梁 式中=0.25的要求，表明结构处于弹性工作状态。3.7 静载试验小结通过对的静载试验可以得出如下结论：该桥的静力工作性能一般，在试验过程中，检测桥跨未见肉眼可观测到的新裂缝出现，但既有裂缝有所扩展，结构基本处于线弹性工作状态，试验桥跨的桥墩未产生可观测到的沉降变位。桥梁的承载能力和正常使用状态满足汽车-20和挂车-100级设计活载等级的要求，但承载潜力小，安全储备低。 四 动载试验4.1 动载试验内容及方法动载试验主要内容是测试桥梁结构的自振特性、受迫振动特性、以及加速度时程响应。自振特性测试是在桥梁无荷载作用下所处的自然环境中进行，自振特性测试采用地脉动为激振源；受迫振动测试采用跳车方式为激振源，即利用一辆重约100kN的汽车，使其后轮在一高约15cm的垫块上自由下落。动载试验采用DASP动态测试与分析系统进行。本次动载试验对象为全部桥跨，在每跨均设置动测测点。动态测试的主要仪器为：（1）DASP 动态测试与分析系统（北京东方振动和噪声技术研究所研制）；（2）加速度传感器一批（国家地震局工程力学研究所研制）；（3）电荷放大器（河北秦皇岛仪器厂生产）；（4）IBM便携式笔记本计算机2套。4.2 动载试验主要结果及分析评定厚街大道跨东引运河桥动载检测跨的振动特性理论计算结果见表4-1及图4.2示。地脉动和跳车工况的实测加速度时程曲线及频谱如图4.34.8所示。表4-1自振频率及振型计算结果阶数自振频率 (Hz)振型一阶4.85对称竖弯二阶5.77横向扭转三阶 9.35对称竖弯 (a) 一阶振型图 (c) 二阶振型图 (b) 三阶振型图图4.1 桥梁振型图厚街大道跨东引运河桥检测跨在地脉动、跑车20km/h、跑车40km/h和跳车工况下的实测加速度时程曲线及频谱如图4.34.8所示。试验工况:地脉动 第 1 次试验 测点位置:第1跨L/2试验名:地脉动13跨 试验号:1 测点号:1 测试日期:2009-10-19 采样频率:49.990234 Hz dt: