橋梁試驗(yàn)測試方法

根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)和試驗(yàn)內(nèi)容制訂測試方法，包括布置測點(diǎn),現(xiàn)場安裝儀器，決定加載方式和方法,實(shí)施試驗(yàn),整理和分析試驗(yàn)記錄,提出試驗(yàn)報(bào)告和結(jié)論。其中布置測點(diǎn)和決定加載方式是比較重要的環(huán)節(jié)。加載方式除了用實(shí)際荷載（機(jī)車和車輛）進(jìn)行靜載和動(dòng)載試驗(yàn)而外，還可以用儀器模擬加載，如用千斤頂模擬靜荷載，用激振器模擬動(dòng)荷載；還可以對橋梁模型或其部件用疲勞試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行疲勞試驗(yàn)或施加破壞性荷載進(jìn)行破壞試驗(yàn)；也可以利用自然界存在的微弱振動(dòng)對橋梁進(jìn)行振動(dòng)測試。在測試中須盡量防止出現(xiàn)差錯(cuò)，還必須保證有一定的重復(fù)次數(shù)，對明顯的錯(cuò)誤則應(yīng)在整理和分析時(shí)及時(shí)剔除。

橋梁試驗(yàn)用的設(shè)備可分為機(jī)械式測試儀器，電測儀器和光測儀器三大類。

機(jī)械式測試儀器 　習(xí)稱機(jī)測儀器。它是最先發(fā)展起來的橋梁試驗(yàn)設(shè)備，已有百余年的歷史。其特點(diǎn)是可靠性高，對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，整個(gè)測試比較簡單，易于操作，經(jīng)濟(jì)耐用。但和電測儀器相比，它的放大能力有限，靈敏度較低，機(jī)械信號的傳遞和顯示、記錄的靈活性差；整個(gè)測試系統(tǒng)雖比較簡單，但其感受機(jī)構(gòu)（即撿拾信號的部分）往往比較笨重，而且一般是逐個(gè)就地讀數(shù)，試驗(yàn)時(shí)占用較多的人力，給組織指揮工作帶來一定的困難，因而其使用范圍受到較大的限制。

橋梁常使用的機(jī)械式測試儀器，主要有應(yīng)變計(jì)、位移計(jì)和振動(dòng)儀等三大類。

①應(yīng)變計(jì)。主要有杠桿式應(yīng)變計(jì)、手持式應(yīng)變計(jì)和千分表（或百分表）式應(yīng)變計(jì)等。一般只適用于靜載試驗(yàn)。其基本原理是測受力物體兩固定點(diǎn)之間（標(biāo)距）在受力時(shí)的微小變化。如果所選的標(biāo)距比較大，測標(biāo)距的機(jī)構(gòu)足夠靈敏，可測到幾個(gè)微應(yīng)變；但由于標(biāo)距大，所測數(shù)值只能反映整個(gè)標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變值，且使用時(shí)受到較大限制。

②位移計(jì)。主要有接觸式位移計(jì)和張線式位移計(jì)兩種。一般也只適用于靜載試驗(yàn)。接觸式位移計(jì)主要是利用百分表（千分表）直接測量測點(diǎn)和固定參考點(diǎn)之間的距離的變化。張線式位移計(jì)是通過一根張緊的細(xì)鋼絲和測點(diǎn)相連，利用鋼絲傳遞測點(diǎn)的位移，并通過適當(dāng)?shù)淖儞Q和放大，再利用指示機(jī)構(gòu)進(jìn)行判讀，其量程可以相當(dāng)大。

③振動(dòng)儀。較常用的有蓋格爾萬能自動(dòng)記錄儀，它是多用途的以測量振動(dòng)為主的記錄儀，帶有慣性系統(tǒng)和記錄機(jī)構(gòu)，能在無固定參考點(diǎn)的情況下記錄被測點(diǎn)的振動(dòng)，也可以測動(dòng)載下的應(yīng)變和位移。但現(xiàn)已逐步被電測儀器所取代。

電測儀器 　它隨著電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)，發(fā)展迅速，現(xiàn)已是橋梁的主要測試儀器。其原理是：先把被測的機(jī)械量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電量，然后通過電子儀器把電量進(jìn)行加工和處理，最后再通過指示記錄裝置進(jìn)行判讀或記錄。它的主要特點(diǎn)是：有各種不同的傳感器，能滿足各種測試的需要，而且有的可以做到只有幾毫米的長度，能安裝在機(jī)測儀器根本無法安裝的測點(diǎn)上；可以遙控和自動(dòng)記錄；靈敏度高；能同時(shí)對很多測點(diǎn)進(jìn)行測試；在動(dòng)載測試中可以組成高度自動(dòng)化的多路測試系統(tǒng)等。但電測儀器的環(huán)節(jié)多，技術(shù)要求高，在一些規(guī)模小，條件差的橋梁試驗(yàn)中，有時(shí)難于采用。

電測儀器一般由傳感器、電子測量儀器（主機(jī)）和指示記錄裝置組成。

①傳感器。根據(jù)其測試內(nèi)容的不同，可分為應(yīng)變傳感器、反力傳感器、位移傳感器、振動(dòng)傳感器等。根據(jù)其轉(zhuǎn)換的原理不同，可分為電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器、壓電式傳感器等。其中電阻應(yīng)變片是在橋梁電測中應(yīng)用最廣泛的一種傳感器，它是利用一些金屬絲的電阻隨其在長度方向的應(yīng)變，在一定范圍內(nèi)保持線性關(guān)系的原理制成的。為了增大電阻的變化量和減少應(yīng)變片的長度，通常采用高電阻率的電阻絲繞制成柵狀，做成應(yīng)變片。測試時(shí)，把它牢固地粘貼在測點(diǎn)上，當(dāng)測點(diǎn)處的基材發(fā)生應(yīng)變時(shí)，電阻應(yīng)變片隨之發(fā)生應(yīng)變，其電阻值也作相應(yīng)的改變，這就達(dá)到了非電量向電量的轉(zhuǎn)換。電阻應(yīng)變片不但可以測量應(yīng)變，而且在加上一些附件之后，可以對位移和振動(dòng)等進(jìn)行測量。

②電子測量儀器。常用的有靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀等。其構(gòu)造是先通過惠斯登電橋把傳感器傳來的電阻的變化變成電壓的變化，然后通過放大器把電壓放大到能滿足指示裝置或記錄裝置的需要。近年來在靜載測試中，由電腦控制的多作用數(shù)字測量系統(tǒng)設(shè)備，能直接打印出所測數(shù)據(jù)。

③指示、記錄裝置。靜載試驗(yàn)可用指示裝置進(jìn)行判讀，靈敏度高的電壓表和電流表都可以作為指示裝置。動(dòng)載試驗(yàn)一般都用記錄裝置記錄測點(diǎn)的變化過程。常用的記錄裝置有光線式振子示波器和磁帶記錄器等。光線式振子示波器是利用磁電式振子在電流和磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并通過光學(xué)放大，使記錄紙感光而產(chǎn)生記錄。它可以在一卷寬十幾厘米的感光紙上，同時(shí)記錄若干個(gè)測點(diǎn)的信號隨時(shí)間而變化的波形，其頻率可高至幾百赫。磁帶記錄器是利用鐵磁材料磁化后的剩磁來保存被記錄的信號，它是一種永久性記錄，而且可以多次重放或復(fù)制。其特點(diǎn)是:頻帶寬，使用方便，線性好，漂移小,信噪比高。磁帶記錄信號后，通過電子計(jì)算機(jī)按不同要求的程序，可以得出需要的各種數(shù)據(jù)。

光測儀器 　見工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。

主要有應(yīng)變、位移和振動(dòng)的測試。①應(yīng)變測試。根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變在一定范圍內(nèi)的線性關(guān)系，通過測定應(yīng)變來計(jì)算應(yīng)力或據(jù)以推算其他數(shù)值。對鋼橋，可借以了解內(nèi)力、次應(yīng)力的傳遞、應(yīng)力集中狀態(tài)、橋面應(yīng)力分布及其與主梁的共同作用情況，以及節(jié)點(diǎn)部位的受力狀態(tài)。對鋼筋（或預(yù)應(yīng)力）混凝土橋可借以了解混凝土和鋼筋的應(yīng)力分布，截面的中性軸位置等。對多主梁橋，還可測定其各片梁的荷載分配系數(shù)。②位移測試。主要測定橋跨撓度、橫向位移、縱向位移、墩頂水平位移、以及混凝土裂紋的變化等。③振動(dòng)測試。主要測定橋梁（橋跨、橋墩）的振動(dòng)特性（振幅、波型、頻率或周期、阻尼等），以及動(dòng)載情況下的最大振幅及沖擊系數(shù)等。

①根據(jù)加載方法不同可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)是將荷載加在橋跨結(jié)構(gòu)的不同位置，在荷載靜止?fàn)顟B(tài)下測得所需的各種數(shù)據(jù)；動(dòng)載試驗(yàn)則是活載在橋上以各種不同速度通過時(shí)，測量各種數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化。②根據(jù)測試對象的不同，橋梁試驗(yàn)又可分現(xiàn)場橋梁試驗(yàn)和室內(nèi)橋梁模型（或部件）試驗(yàn)，前者多用于既有橋梁檢定；后者多用于重要的或新型橋梁的設(shè)計(jì)階段，必要時(shí)還可做模型或部件的破壞性試驗(yàn)。

①了解新型橋梁結(jié)構(gòu)的性能及其在荷載作用下的工作狀態(tài)；②了解結(jié)構(gòu)的承載能力并確定橋梁的運(yùn)用條件；③對重要橋梁進(jìn)行竣工檢定試驗(yàn)和運(yùn)營后的定期檢定試驗(yàn)（見橋梁檢定）；④檢驗(yàn)橋梁改建或大修加固后的預(yù)期效果；⑤分析試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，改進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

《高職高專路橋類專業(yè)規(guī)劃教材：公路與橋梁試驗(yàn)檢測》是中國電力出版社出版的書籍。

前言

緒論

第1章 試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)處理

1.1 抽樣檢驗(yàn)

1.2 質(zhì)量數(shù)據(jù)的整理

1.3 數(shù)據(jù)的分布特征

1.4 可疑數(shù)據(jù)的取舍方法 2100433B

本書內(nèi)容精煉實(shí)用，重點(diǎn)突出路橋工程試驗(yàn)檢測職業(yè)能力的培養(yǎng)。本書是高職高專院校道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)和公路工程檢測技術(shù)專業(yè)教學(xué)用書，可供相關(guān)專業(yè)教學(xué)使用，或作為相關(guān)專業(yè)繼續(xù)教育及職業(yè)培訓(xùn)教材，也可供土建類相關(guān)專業(yè)師生和從事試驗(yàn)室建設(shè)的工程技術(shù)人員參考。