桥梁检测与加固实验报告华中科技大学Word格式.docx
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（一）静载试验
1、贴应变片;
2、安装位移计；
3、预加载：
预加载一级荷载（在主跨L/2、L／4、3L/４,边跨L/2上同时加载）,每加载点15ｋＮ,每级停歇5分钟后读取数据。
同时检查试验装置,试件和仪表工作是否正常,然后卸载,发现问题及时排除；
4、正式加载:
仪表重新调零后,重新加载试验，共加载三种荷载工况,具体如下：
１）主跨满载：
在主跨L/2、L/4、3L/4的加载点上分两级加载,每级加载点1５ｋN，每级停歇５分钟后读取试验数据;
2）边跨满载：
在边跨Ｌ/2加载点上分两级加载，每级每加载点15kN，每级停歇5分钟后读取试验数据;
3）全桥满载：
在边跨L/２和主跨L/2上分两级加载，每级每加载点15kＮ,每级停歇５分钟后读取试验数据；
4）卸载：
在以上各加载工况下分两级卸载,每级15kＮ,并停歇5分钟读取试验数据;
５）重复一次加载、卸载，读取试验数据。
（二）动载试验
1、结构模型上传感器与动态应变仪连接，设置好位移计，将全部仪器调零；
2、加载车按一定的速度在桥梁模型上运动,测量各测点的应变和跨中的动挠度;
３、改变加载车的运动速度,重复以上步骤。
【实验数据及分析】
一、测点布置、试验装置和测试系统图
二、数据
静载实验数据一、
静载实验数据二、
三、悬索桥缆索变化计算与分析（图中,Ｓ代表索力，Ｂ代表位移,Y代表应变）
a、主跨满载时
1、主梁内力—荷载曲线图
左半桥
右半桥
2、主塔内力—荷载曲线图
3、索力—荷载曲线图
4、位移—荷载曲线图
ｂ、边跨满载时
４、位移—荷载曲线图
c、全桥满载时
３、索力—荷载曲线图
四、动载试验
固有频率
加速度与时间
实验三、钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验
【实验时间】
2015年12月2５日 上午
【实验说明】
试件尺寸
据上述试验梁,完成实验设计（加载设计和观测设计）。
主要确定实验加载装置、加载制度;
进行测点布置和仪器选择。
1、加载系统设计
2、加载程序
根据开裂荷载、标准荷载和破坏荷载进行加载制度设计，采用分级加载，在标志荷载时细分2-4级，并给出加载程序表。
（1）开裂荷载确定
为准确测定开裂荷载值，实验过程中应注意观察第一条裂缝的出现。
在此之前应把荷载级取为标准荷载的5%。
（2）破坏荷载确定
当试件进行到破坏时,注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。
当发现下列情况之一时，即认为该构件已经达到破坏,并以此时的荷载作为试件的破坏荷载值。
●正截面强度破坏:
①受压混凝土破坏;
②纵向受拉钢筋被拉断;
③纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1/5０;
或构件纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5毫米。
●斜截面强度破坏
①受压区混凝土剪压或斜拉破坏；
②箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到1.5毫米；
③混凝土斜压破坏。
●受力筋在端部滑脱或其它锚固破坏。
【实验结果及分析】
应变与挠度记录表
测点
荷载
钢筋
应变
混凝土应变
με
挠 度
ｍm
荷载
级数
荷载值
1
2
１
３
４
５
预载
-1
０
０.０03
0.00３
4
13
1３
21
6
-3
-12
０.00３
0.17７
０.０07
-0．2３
０.0１7
８
４1
4１
64
19
－8
-32
-0.06
0.３63
0.00７
-0.０6
12
9８
83
１41
46
－10
-5９
-0.153
0.557
0．０0７
0.1
0.０1７
标准加载
1４
12９
107
190
65
-9
-7２
-０．197
0.6８
0.0０７
０．2
０．01３
16
1６2
130
224
89
-5
-８3
－0.２37
０.8
０.31
0.023
18
１９5
156
28９
１16
-９8
－0．253
0.92
０．0０7
０.４2７
44
－112
-0.273
1.０4
0.013
0．5２7
0．0２3
22
２7
-127
-０.2８3
1.163
0.0１3
0.７67
０．017
24
311
２45
497
-1４7
-0.31
1.3
0.09
0.787
0.０2
26
３4９
275
570
263
３0
-155
-0.３3３
1．43７
0.2１７
0.973
０.023
28
３8６
３05
643
3００
37
-16９
-0.3６
1.５57
0.34
1.02７
0.0１7
3２
45
-19８
-0.38
1.82
０.583
１.27
0.017
34
487
401
8３8
３９5
５6
-215
-０.３7
1.94
0.727
１．407
-0.０07
破坏加载
３８
55２
475
９６4
4５9
6８
-2４5
2.2１7
1.043
1．68
-０.０1３
４2
61８
540
1０78
524
80
-275
－0．3８3
２.5４7
1．327
１.9３7
－０.０1
4６
68５
584
１２０8
610
9６
-3０6
-０.３8
2．783
1.637
2.２3７
-0.0０7
６8７
115
-33５
３.３9３
１.943
2．５43
-０.0０７
54
817
７14
1５10
776
139
－３67
3．40３
2．273
2．８8
5８
８８6
783
16４５
853
15３
-405
-０.38
4.2
２.7４
3.４１3
-0.０0３
６2
94９
8６４
１781
９28
164
－439
-0.39
4.7５7
3.42
3．97３
-０.0０３
66
91
１72
-4７5
-0．39７
９.37３
3.9１3
４．503
-0.003
７０
１133
2７３
-50０
-0.403
7.０57
4.51
5．23
0.０03
实验现象描述及裂缝分布图
如图,随着荷载的逐渐增大,梁逐渐出现裂缝并变大，且裂缝成斜向分布。
当最终梁被破坏是，斜裂缝贯穿整个梁。
1、荷载挠度曲线、荷载应变曲线
1、钢筋荷载—应变曲线图
2、混凝土荷载—应变曲线图
2、梁荷载—挠度曲线图
四、实验值与理论值对比分析
钢筋混凝土梁在荷载为66KN的时候遭到破坏，为破坏荷载。
受力截面积S＝２*0.12＝0.24平米
破坏强度=６６000/0.24=275ＭP与理论值相差不多，所以为合格梁
但是从破坏裂缝来看，主要为斜裂缝，其斜筋配筋不够,应当加强。
实验四、连续梁荷载横向分布实验
２0１5年12月２5日下午
一、实验目的
１.增强对刚接板（梁）桥基本构造特征，以及肋、板、横向联系构造和支座功能与作用的感性认识;
2．深化理解荷载作用下,刚接板（梁）桥结构构件中的传力过程，该桥型的受力特性及内力分布情况；
3.计算荷载作用下的横向分布系数，验证荷载横向分布原理的合理性;
4.ﻩ培养学生进行结构实验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。
二、实验设备及仪器
1.ﻩ试件
横向由７片T梁组成的连续梁。
如图1-1所示。
2. 主要仪表及用途
（１）静态电阻应变仪KＤ70２4:
测量应变值。
（2）千分表或位移计：
测量主梁线位移。
（3）应变计：
测量主梁应变。
（4）静态数据采集系统:
采集实验数据
３. 加载设备
液压同步加载系统。
三、实验方法及步骤
（一）加载方案
（１）荷载工况Ⅰ,横向均布线荷载作用在单跨跨中Ｌ/2处；
（2）荷载工况Ⅱ，单个集中力作用在单跨1号梁跨中L/2处;
（3）荷载工况Ⅲ，单个集中力作用在单跨２号梁跨中L/2处;
（4）荷载工况Ⅳ，单个集中力作用在单跨３号梁跨中Ｌ/2处;
（5）荷载工况Ⅴ,单个集中力作用在单跨4号梁跨中L/２处；
（6）荷载工况Ⅵ，单个集中力作用在单跨4号梁跨中L/４处；
（7）荷载工况Ⅶ,单个集中力作用在单跨4号梁跨中L/8处；
（8）荷载工况Ⅷ,单个集中力作用在单跨４号梁支点处。
（二）测点布置
（1）应变片顺桥向粘贴于每片梁肋跨中底面、腹板侧面或顶板面处；
（２）千分表或位移计，在单跨每片梁底的支点、L/8、L/4和L/2处各设一个；
（3）压力传感器或机械测力计,在梁端支承处，于１号、3号、５号、7号梁下各布设一个。
图1-1加载位置和测点布置
（三）实验步骤
1、量测模型各部几何尺寸,标出荷载和测点位置;
２、确定模型材料的容重、弹性模量、剪切模量、泊松比,以及材料的力学指标,如比例极限、屈服强度、极限强度、标准强度和设计强度等;
3、选择并粘贴应变片,选择并安设千分表（或位移计）、力（或荷重）传感器或机械测力计;
4、安设加载系统，并进行调试和标定;
5、调试和标定仪器、仪表,检查线路;
６、预载后进行正式试验。
（1）施加初荷载，待稳定后读取荷载、应变、挠度和反力等初读数；
（2）继续加载，待稳定后读取荷载、应变、挠度和反力等读数值。
继续加载须按同一标准量值重复进行两次，如两次加载的试验量测值相差10%及以上时，应再加载一次,直至满足要求。
四、实验报告内容
1.两次继续加载的平均值与初始加载之差作为计算荷载,与之相应的应变、挠度、反力的平均值与初始值之差,分别作为计算荷载作用下的应变、挠度和反力。
2.ﻩ相应于每一种荷载工况，分别根据应变、挠度及反力,计算肋板梁桥的荷载横向分布系数,并与理论计算值进行对比分析。
3、按荷载工况所计算的荷载横向分布系数,绘制横向分布系数沿桥跨方向的变化曲线，并与实用计算方法对比分析。
【实验数据及分析】
应变片位置
实验数据
【实验时间】
２016年１月8日上午
本实验采用初位移法、初速度法、脉动法测结构动力特性和动力反应。
其中初位移法分为模式一和模式二。
模式一为前后有横撑,左右无横撑,模式二为前后有横撑，左右第一层加横撑。
实验采用一个五层钢框架进行，其中柱脚贴应变片测柱动应变,第四层装上加速度传感器,顶层中部有位移计。
初位移法（模式一）用一根绳子前后向拉钢框架使其震动并通过DH-59５6动态信号测试分析系统获得其实时动态图。
其中通道一接加速度传感器、通道二接应变传感器、通道三接位移传感器。
图一
图二
图三
图四
图五
图六
图一、二、三分别为加速度、位移、应变的动态图；
图四、五、六分别为其对应的频谱分析图。
初速度法是用锤子轻轻敲击（以防传感器受损）钢框架使其震动，再通过DH－5956动态信号测试分析系统获得其实时动态图。
图七
图八
图七为加速度的动态图,图八为其对应的频谱分析图。
脉动法是不需要任何加载或处位移,只需通过自然界的声音，并将DＨ-５956动态信号测试分析系统的灵敏度调到最大,测其动态图。
此时需要周围保持安静。
图九
图十
图九为加速的的动态图,图十为其对应的频谱分析图。
模式二下的初位移法如之前所述，是在钢框架的第一层加左右方向的横撑,试验方法如模式一一样。
图十一
图十二
图十一为位移的动态图，图十二为其对应的频谱分析图。
模式一与模式二的对比:
模式一与模式二均采用初位移法，所不同的在于模式二中钢框架的底层加有左右方向的横撑。
根据图六与图十二的对比，我们发现模式一中的频谱分析曲线中有一个主峰，频率为２.５4ＨZ,模式二中有三个峰（分别为前三个振型）,频率分别为2．８3HZ、8.59HZ、14.３1HZ。
此处我们对比分析第一个峰，发现模式二下的固有频率比模式一的高,这也符合实际情况,毕竟模式二增加横撑使结构整体刚度加大，固有频率增大。
初位移法、初速度法和脉动法的对比
初位移法中根据加速度频谱分析曲线得到频率为2.59ＨＺ,根据应变频谱分析曲线得到频率为2.59HZ,根据位移频谱分析曲线得到频率为2．5４HZ.基本相同,符合要求。
初速度法中根据加速度频谱分析曲线得到的三个峰的频率分别为2．69HZ、８.４0HZ、１7．18HZ。
其中第一个峰的频率与初位移法差不多。
脉动法中根据根据加速度频谱分析曲线得到的三个峰的频率分别为2．93HZ、8.45ＨＺ、1６.6０ＨZ。
其中第一个峰与初位移法的频率相差较大,原因在于做脉动试验时，实验室中同时有其他试验在进行，发出的声音影响到脉动法。
综合以上三种方法，我们发现其测固有频率的结果还是很接近的。
但实际桥梁检测中，测固有频率采用较多的方法还是脉动法和初速度法,毕竟没有那么大的力个一个大的结构物一个初始位移。
综合别叫脉动法和初速度法，脉动法通常用于风载和大跨度的桥梁中，而初速度法通常是使用跳车试验来进行。
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