hAAA桥梁结构试验检测.ppt
《hAAA桥梁结构试验检测.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《hAAA桥梁结构试验检测.ppt(104页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、桥梁结构试验检测,桥梁结构试验的概念 桥梁上部结构检测 桥梁荷载试验 桥梁基础检测,教材 道路与桥梁工程试验检测技术 邢世建 重庆大学出版社,参考 桥梁结构试验 章关永 人民交通出版社 Bridge Management (2nd ed)Michael J. Ryall Elsevier,桥梁结构试验,桥梁结构试验的任务 通过物理技术手段,通过一定物理量的输入,得到相应的输出,判定结构的行为效应是否出于预测的范围,或反求推测结构的内部性能 确定桥梁的承载能力及其运行条件 分析桥梁病害产生的原因及其变化规律 对新建或改造桥梁进行鉴定,检验其设计与施工的效果,作为竣工验收的依据。 主要依据 公路工
2、程质量检验评定标准(JTJ F80/1-2004) 公路工程技术标准(JTG B01-2003) 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) 公路旧桥承载能力鉴定方法交通部,1988 公路工程竣(交)工验收办法(交通部2004年第3号) 大跨径桥梁荷载试验方法交通部科研所 公路桥梁承载能力检测评定规程(送审稿)交通部科研所,桥梁试验的目的,科学性试验 验证新的结构分析理论、设计计算方法 运用和推广新的结构形式、新的建筑工艺积累经验 为制定新的设计规范提供依据 生产性试验 对于新桥型及桥梁中运用新材料、新工艺的应验证桥梁
3、的计算图式,为完善结构分析理论积累资料 对于旧桥,通过荷载试验可以评定出运营荷载等级。,桥梁试验的分类,原形试验 实桥试验 模型试验 小尺寸比例模型试验 满足相似原理? 静力试验 承载能力 动力试验 动力性能,缺陷,桥梁结构试验的组织,试验目的 查找有关文献 收集设计资料 拟定试验方法 组织人员设备,桥梁荷载试验方案,试验目的 加载方法 试验内容 测量方法 试验程序 试验进度,桥梁试验报告,试验目的 试验对象介绍 试验方法及依据 试验情况及问题 试验成果及分析 结论 问题与建议,桥梁上部结构检测,桥梁支座和伸缩装置 混凝土结构构件检测 预应力混凝土结构试验检测 钢结构试验检测 悬吊结构试验检测
4、,桥梁支座类型,简易垫层(用于小桥涵) 钢板支座 钢筋砼支座 橡胶支座,板式橡胶支座,板式桥梁橡胶支座的构造特性 天然胶(适用温度:3560) 氯丁胶(适用温度:2560) 三元乙丙胶(适用温度:6060) 构造特性 板式桥梁橡胶支座通常由若干层橡胶片与以薄钢板为刚性加劲物组合经硫化牢固的粘合为一体。 水平位移能力取决于橡胶的厚度,板式桥梁橡胶支座的检测项目,支座力学性能检测项目 极限抗压强度、 抗压弹性模量、 抗剪弹性模量、 老化后抗剪弹性模量、 容许剪切角正切值、 容许转角正切值、 四氟板与不锈钢板摩擦系数(如有四氟板) 解剖检测 锯开后橡胶层厚度和钢板与橡胶粘贴情况 尺寸偏差(平面及厚度
5、尺寸),实测抗压弹性模量方法步骤,准备试验: 将支座置于试验加载装置的承压板上,上下承压板与支座接触面不得有油污;对准中心,缓慢加荷至压应力为1.0 MP在承压板四角对称安装四只位移计; 进行预压: 将压应力以(0.03-0.04)MP/S的速率连续地增至平均压应力=10 MP,持续2分钟,然后以连续均匀的速度将压应力卸至1.0 MP,持续5分钟,记录初始值,绘制应力-应变图,预压三次;,实测抗压弹性模量方法步骤,正式加载: 每一加载循环自1.0 MP开始,将压应力以(0.03-0.04)MP/S的速率均匀加载至4 MP,持续2分钟后,采集支座变形值,然后以同样速率每2 MP为一级逐级加载,每
6、级持续2分钟,采集支座变形数据,直至平均压应力为为止,绘制的应力-应变图应呈线性关系。然后以连续均匀的速度卸载至压应力为1.0 MP。分钟后进行下一加载循环,加载过程应连续进行三次; 结果计算: 以承压板的四角所测得的变位平均值作为各级荷载作用下试样的累计压缩变形值,按橡胶层的总厚度,求出在各级荷载作用下试样的累计压缩应变值。,橡胶支座的性能,弹性模量的影响因素 粘结质量 形状系数 形状系数的概念 受压面机与自由表面之比 矩形 S = LaLb/2(La+Lb) 圆形 S = d/4 规范公式 E=66S-162 极限抗压强度 矩形 70MPA 圆形 75MPa,实测抗剪弹模方法步骤,准备试验
7、: 在试验的承载板上,应使支座顺其短边方向受剪,将试样及中间钢拉板按双剪组合配置好,使试样及中间钢板的对称轴和试验的承载板中心轴处在同一垂直面上,精度应小于1%的试样短边尺寸。为防止出现打滑现象,应在上下承载板和中间钢拉板上粘贴高摩擦板,以确保试验的准确性;在承压板水平向安装两只大标距的位移计(百分表);将压应力以(0.03-0.04)MP/S的速率连续地增至平均压应力,绘制应力-时间图,并在整个抗剪试验过程中保持不变; 调整试验机的剪切试验机构,使水平油缸,负荷传感器的轴线和中间钢拉板的对称轴重合; 预加水平力: 以(0.002-0.003)MP/S的速率连续地施加水平剪应力至剪应力=1.0
8、 MP,持续分钟,然后以连续均匀的速度卸至剪应力为0.1 MP,持续5分钟,记录初始值,绘制应力-应变图,预压三次;,实测抗剪弹模方法步骤,正式加载: 每一加载循环自=0.1 MP开始,每级剪应力增加0.1 MP,持续法分钟,采集支座变形数据,至=1.0 MP为止,绘制的应力-应变图应呈线性关系。然后以连续均匀的速度卸载至剪应力为0.1 MP。分钟后进行下一加载循环试验,加载过程应连续进行三次; 结果计算: 以各级荷载作用下百分表测出试样累计水平变形值,按橡胶层总厚度,求出各级荷载作用下累计剪切应变值。实测抗剪弹量按公式计算.,实测抗剪弹模方法步骤,注意: 每对检验支座所组成试样的实测抗剪弹性
9、模量G 为该试样三次加载所得到的三个结果的算术平均值。但各单项结果与算术平均值之间的偏差应不大于算术平均值的3%,否则应对该试样重新复核试验一次,如果仍然超过3%,应请试验机生产厂专业人员对试验机进行检修和检定,合格后重新进行试验。,容许剪切角,容许剪切角试验方法同抗剪弹模试验一样,并可与抗剪弹模试验同时完成。 tg=/G,摩擦系数试验,(1)将四氟滑板支座与不锈钢板试件按规定摆放,对准试验机承载板中心位置,精度应小于1%的试件短边尺寸。试验时应将四氟滑板试件的储油槽注满5201-2硅脂油; (2)将压应力以(0.03-0.04)MP/S的速率连续地增至平均压应力,绘制应力-时间图,并在整个摩
10、擦系数试验过程中保持不变。其预压时间为1小时; (3) 以(0.002-0.003)MP/S的速率连续地施加水平力, 直至橡胶支座试样与不锈钢板试样接触间发生滑动时为止,记录此时的水平剪应力值,加载过程连续进行三次。 (4) 摩擦系数计算公式:=/ =H/A0 =P/ A0,容许转角试验,(1)将试件按规定摆放,对准中心位置,精度应小于1%的试件短边尺寸。在距试件中心L处,安装使梁产生转动用的千斤顶和测力计,并在梁或板四周安装四只高精度位移传感器(精度0.001毫米); (2)预压。将压应力以(0.03-0.04)MP/S的速率连续地增至平均压应力,绘制应力-时间图,持续分钟后,以连续均匀的速
11、度卸载至压应力为1.0MP,如此反复三遍。检查传感器是否灵敏准确; (3) 加载。将压应力按照抗压弹性模量试验要求增至压应力(并在整个试验过程中保持不变),采集支座变形数据,绘制应力-应变图,用千斤顶对中间梁施加一个向上的力P,使其达到预期转角的正切值(偏差不大于5%),停5分钟后,记录千斤顶力及传感器的数值。 (4)实 测 转 角 正 切 值 的 计 算,判定规则,1)实测的抗压弹模与容许值偏差在之内,则满足要求; 2)实测的抗剪弹模与容许值的偏差在之内,则满足要求的; 3)在两倍的剪应力作用下,橡胶层未被剪坏,中间层钢板未断裂错位,卸载后,支座变形恢复正常,则认为是满足抗剪粘结性能要求;
12、4) 试件老化抗剪弹模与规定抗剪弹模的偏差在之内,则满足要求; 5) 实测剪切角正切值符合容许剪切角正切值,则认为是满足要求的;,判定规则,6) 在不小于的压应力时,橡胶层未被挤坏,中间层钢板未断裂,四氟板与橡胶未发生剥离,则认为极限抗压强度是满足要求; 7)实测摩擦系数符合容许摩擦系数,则认为是满足要求的; 8) 试件的转角正切值,混凝土和钢筋混凝土桥梁在1/300,钢桥梁在1/500时,试件边缘最小变形值大于或等于零时,则认为转角满足要求; 9) 三块(或三组)试样中,有两块(或两组)不能满足要求时,则认为该批产品不合格。若有一块(或一组)不能满足要求,则应重新抽取三块(或三组)试样进行试
13、验,若仍有一块(或一组)不能满足要求时,则也认为该批产品不合格。,桥梁伸缩装置的作用及分类,1.作用 1) 满足桥梁上部结构变形的需要 2) 保证车辆平稳过桥 2.分类 1) 模数式(适用伸缩量160毫米公路桥梁) 2) 梳齿板式(适用伸缩量小于毫米的公路桥梁) 3) 分类橡胶式(板式和组合)(适用伸缩量不大于12毫米) 4) 异型钢单缝式(适用伸缩量不大于毫米),桥梁橡胶伸缩装置检验取样,1)对模数式伸缩装置取样时应不小于4米长并具有4个单元变位、支承横梁间距等于1.8m的组装试样进行试验。 2)梳齿板式伸缩装置应取单元加工长度不小于2米组装试样进行试验。 3)橡胶伸缩装置应取1米长的试样进
14、行试验。,桥梁橡胶伸缩装置检验原则,三种不同的检验、型式、外观与尺寸、抽检 原则整体试验,试验设备条件不足,可以取样 专用试验平台 静力试验与冲击震动试验 防水试验 部件可替换性试验 尺寸检查,判定规则,成品力学性能 几何尺寸 解剖检验 化工材料 钢材 不合格的处理,砼结构构件试验检测,三个方面的质量检查 施工阶段 外观质量 混凝土强度 强度等级评定 立方体强度 钻心法 回弹法 超声回弹综合法 后装拔出法 超声法检测混凝土缺陷,立方体强度,抽样的组数 2、3、4、5 强度评定 试件大于10组 Rn-K1S0.9R Rmin K2R 试件小于10组 Rn 1.15R Rmin 0.95R,钻芯法
15、,适应范围 1对试块抗压强度的测试结果有怀疑时; 2.因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时; 3.混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时; 4.需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。 芯样钻取 芯样尽可能避免在靠近砼构件的接缝或边缘钻取。 1. 芯样数量 2. 芯样直径:为集料最大粒径的3倍,任何情况下不小于2倍。一般为150-100毫米。 3. 芯样高度:不小于直径,也不应大于直径的2倍。 4. 芯样外观检查内容:每个芯样应详细描述有关裂缝、分层、麻面或离析等,并估计集料的最大粒径、形状种类及粗细集料的比例与级配,检查并记录存在气孔的位置、尺寸与分布情况,必要时应进行
16、拍照。,钻芯法,芯样检查 (1)平均直径; (2)芯样高度; (3)垂直度; (4)平整度。 6.试样制作: 1) 用硫磺与矿粉的混合物在180-210度间加热后,摊铺在试样表面,用模板均匀按压,放置2小时以上。 2)用环氧树脂拌水泥,加入乙二胺固化,抹在试样表面,压平,使用矾土水泥养生18小时以上; 用硅酸盐水泥养生3天。 芯样端面整平要求:与轴线垂直,误差不应大于1度。,钻芯法,抗压强度试验 芯样强度计算 f = P/A 不同高径比强度换算系数 注意圆试件与方试件的比较 注意问题,回弹法检验砼强度,回弹法的基本原理: 回弹法是采用回弹仪的弹簧驱动重锤,通过弹击杆弹击砼表面,并以重锤反弹回来
17、的距离作为强度相关指标来推算砼强度的一种方法。 回弹仪率定 仪器率定: 在硬度为602的钢砧上,按规定方法回弹,其平均值应为802. 回弹仪的率定方法。回弹仪在工程检测前后,应在钢砧上作率定试验,并应符合下述要求:回弹仪率定试验宜在干燥、室温为535的条件下进行。率定时,钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时,取连续向下弹击三次的稳定回弹值的平均值。弹击杆应分四次旋转,每次旋转宜为90弹击杆每旋转一次的率定平均值应为802。,回弹法检验砼强度,检测方法 1.收集资料(1-6) 2.选择测区: 1) 一般构件其测区测区数不少于个, 对长度小于4.5米且高度低于0.3米的构件其测区数应不少
18、于5个。 2) 测区的面积宜控制在平方厘米(厘米); 3) 测区宜选在构件的两个对称可测面上,受力及薄弱部位必须布置测区; 3. 回弹值测量: 1) 测点宜在测区内均匀分布,相邻测点净距不少于20毫米, 测点距构件边缘不少于30毫米,应辟开外露钢筋及石料。 2)每一测区回弹点。检测时,回弹仪的轴线必须垂直于结构或构件砼检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位。,回弹法检验砼强度,碳化值的测定 1)测区规定: 选择不少于构件数的30%的测区,在有代表性的位置处测定碳化深度值。 2)方法:先用合适的工具在测区表面形成直径约为毫米的孔洞,然后除净孔洞内的粉末(不得用水清洗),立即用浓度为酚酞酒精溶液滴在
19、孔洞内壁的边缘处,再用深度测量工具测量其碳化值。 注:未碳化的砼颜色为粉红。,回弹法检验砼强度,回弹值计算和混凝土强度的确定 1. 计算平均回弹值:每一测区记取个回弹值, 剔除三个最大值和三个最小值,然后按公式计算 2.修正(角度与浇筑面修正) 3. 混凝土强度的确定 1)对于单个构件,应以最小值作为该构件砼强度推定值; 2)对于批量检测时,应按公式计算。 误差范围及极限减少误差的方法 注意问题,回弹法检验砼强度-测强曲线及测定,测强曲线 全国 地区 专用 测强曲线的测定 查表问题,超声法,超声仪的基本原理和组成 超声换能器的种类: 1)按波形分:纵波和横波换能器; 2)按发射频带分:窄和宽带
20、换能器; 3 )按发射能量大小分:小和大功率换能器; 4)按声辐射面分:平面和径向换能器。 超声仪的技术要求 对换能器的技术要求 超声仪的检验 自身检验的方法步骤 零读数问题,超声法,平面换能器零读数的标定方法 (1)直接相对法; (2)长短测距法 (3)标准试棒法 径向换能器零读数的标定方法 超声仪的使用与保养,超声法,测强曲线 声时测量 回弹测量 强度推定,拔出法检验砼强度,拔出法检验砼强度的基本原理: 利用拉拔力和砼强度有一定的线性关系,用专用设备检测出拉拔力,从而推定其砼强度。 检测要求 检测方法步骤 1.钻孔 2.磨槽 3.安装锚固件 4. 拔出试验 5.注意问题(1-3) 混凝土强
21、度的推定 1.单个构件混凝土强度的推定(方法) 2.抽检构件混凝土强度的推定(方法),超声法检验砼缺陷,砼缺陷产生的原因 ) 施工(振捣不足、骨料最大粒径选择不当和模板漏浆所造成的内部孔洞、不密实、蜂窝等) ) 非外力作用所形成裂缝(温度裂缝、砼干缩及碳化裂缝) )受外力作用所形成的裂缝 )由于腐蚀或冻融所造成的层状疏松 判别缺陷的基本依据 ) 根据低频超声在砼中遇到缺陷时的绕射现象,按声时及声程的变化计算缺陷的大小; ) 根据超声波缺陷界面上产生反射,因而到达接收探能量显著衰减来判断缺陷的存在及大小; ) 据接收的频率明显降低,也可判别砼内部缺陷。 ) 根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加,造
22、成接收波形奇变的现象判别缺陷。,超声法检验砼缺陷,换能器频率选择(根据测距和最小横截面尺寸) 换能器的布置方法(对测法、斜测法、平测法、钻孔法) 混凝土缺陷检测 ) 砼均匀性检测,根据声速的标准差和离差系数,可以相对比较学相同侧距的同类结构或各部位砼均匀性的优劣。离差系数越小,砼越均匀。 ) 砼结合面质量检测 ) 砼表面损伤层检测,运用砼表面损伤的声速与未损伤的砼声速比较。 ) 砼不密实区和空洞检测( 空洞尺寸可以用公式计算)。 ) 浅裂缝检测 6) 深裂缝检测,预应力砼结构构件试验检测,预应力钢材试验检测 热处理钢筋 预应力钢丝 钢绞线 预应力锚具、夹具和连接器检测 产品分类与技术要求 试验
23、方法与设备 张拉设备效验 张拉力控制 水泥浆,预应力钢材基本概念,预应力钢材(热处理钢筋、矫直回火及消除应力钢丝、冷拉钢丝、刻痕钢丝、钢绞线等) 1. 热处理钢筋:钢筋经热处理后,改变了钢筋内部的组织结构,抗拉强度得到了提高。 2. 矫直回火钢丝和冷拉钢丝统称为高强钢丝。它由含碳量为0.6%1.4%、含磷和硫量小于0.05%的碳素钢组成。 3. 钢绞线:由直径为(2.55毫米)的碳素钢丝按2根、3根、7根一股编绞而成,桥涵工程常用的钢绞线为7根一股的。,预应力钢材试验检测项目,. 热处理钢筋检验 抽样标准 外观、尺寸、允许偏差 不得有裂纹、结疤和折叠、外观、断面尺寸在容许范围之内,表面不得粘有
24、油污 力学性能 屈服强度、抗拉强度,拉伸试验 ,伸长率 合格的标准 2. 预应力钢丝检验 抽样 外观、尺寸、允许偏差 不得有裂纹、机械损伤,外观 断面尺寸在容许范围之内,表面不得粘有油污 力学性能 拉伸试验 弯曲次数 松弛试验 合格的标准,预应力钢绞线检验,抽样标准 外观、允许偏差 不得有横裂、相互交叉、电接头、麻坑等 面积与尺寸 力学性能 拉伸试验 松弛试验 预应力钢绞线力学性能检验的样品标距不少于毫米。 预应力钢绞线松弛试验检验的样品标距不少于2.5米。 合格的标准,预应力的锚具、夹具和连接器检测,1. 常用术语及定义 2.分类与代号 1) 锚具、夹具和连接器按锚固方式:按锚固方式不同可分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- hAAA 桥梁 结构 试验 检测
链接地址:https://www.31doc.com/p-3098147.html