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采用在不允许发生静态损坏的运转条件下,可能作用在机器上的真实最大载荷。在载荷的一次作用下就会发生静态损坏,因此,如果每次测量的最大载荷值发生变化,为了预估真实的最大值,该值必须经过统计学处理(例如,极值统计)。
采用在不允许发生滑动的运转条件下,可能作用在机器上的最大载荷。在载荷的一次作用下,滑动也会发生,因此,如果测量得到的载荷值发生变化,该值必须经过统计学处理。
采用在不允许发生松动(这里指致命的旋转松动)的运转条件下,可能作用在机器上的最大交变载荷。“交变载荷”是一种作用方向反复交替变换的载荷。因为滑动反复发生,必定在螺栓和螺栓孔之间的间隙中发生向左、向右的交替反复滑动。因此,一个左右交替变化方向的系统外部剪切载荷,即一个交变载荷是必不可少的。如果载荷只在一个方向重复,螺栓和螺栓孔之间的滑动将只发生一次,而不会发生反复滑动,也不会有旋转松动的进展。因此,不需要考虑这种类型的载荷。
交变载荷从其零点算起,如果两个方向的大小相等,则此交变载荷称之为“完全交变载荷”;如果两个方向的大小不相等,则称之为“部分交变载荷”。在部分交变载荷的情况下,应用较小一方的载荷是适宜的。原因是,为了发生反复的滑动,被联接件在较小载荷的作用下发生滑动才是不可缺少的。
即使在单一的运转条件下没有交变载荷的产生,通过两个运转条件的组合,交变载荷也可能产生。正因如此,考虑运转条件的组合也是重要的。
采用在不允许被联接件出现分离的运转条件下,可能作用在机器(或部件)上的最大载荷。自然,只有将被联接件分开方向上的载荷才应当考虑。
疲劳断裂的发生是通过疲劳损伤的积累而产生的,疲劳损伤是由载荷的频繁反复作用而引起的。如果脉动载荷的大小是恒定的,则采用最大值;如果脉动载荷的大小是变化的,且在它们的组合作用下导致疲劳断裂,则应该估算在机器的生命(使用寿命)周期内,载荷的大小和该载荷作用的次数,通过线性累积损伤规律(Miner’s Law)预测其耐久性寿命。或者,根据估算的频次比施加不同大小的载荷,进行耐久性试验(程序加载耐久性试验)。
因此,在无限寿命的情况下,可以采用可能的最大反复载荷。然而,在有限寿命的情况下,必须考虑载荷的大小及重复频率的组合(载荷累积频率分布曲线)。
在应力分析中,为了进行可靠性试验,必须清楚这些应力如何作用在机器上,以及机器运转的条件。因此,必须彻底了解在各种运转条件下,研究对象区域所受的应力类型。同时,关注出现问题时的主要载荷和产生异常载荷的运转条件,以及对在主要运转条件下出现的所有问题进行彻底试验也是很重要的。另一方面,如在设计时忽视一个产生大应力的运转条件,等于忽视一个大的应力,这将导致设计失败。
存在快速试验(为了更快得到试验结果,而将试验载荷有意提高的试验)不能在实际机器上进行的情况。在这种情况下,试验可以这样来进行,从机器中取出相关的部分,安装在台架上,并采用外载荷加载,外载荷大于实际机器上所施加的正常载荷。在进行这种类型的台架试验时,要特别注意安装部位(或支架)的条件,以及载荷作用点的加载条件。如果这两个条件与实际的机器不同,试验可能得到与实际机器不同的试验结果。
因为各种材料的载荷确定条件不同,这里只介绍几种常见的试验载荷。
铁建试报59点荷载试验报告
方块或不规则体 试验 烘干饱和 表号:铁建试报 59 批准文号:铁建设 [2009]027 号 点荷载试验报告 委托单位 报告编号 工程名称 有效 基准 试件 强度 指数 由 I s(50) 平 均 值 计 算 常 规 岩 石 强 度 指 数 三轴抗剪强度 顺层抗剪强度 委托编号 记录编号 报告日期 岩石内摩擦角 φ (°) 试验结论: 纵波速度 Vp (m/s) 软化系数 Kp 静弹性模量 Es(MPa) 不含石灰岩 动弹性模量 Ed (MPa) 石灰岩 径向试验数据类别 I s(50) 平均值 (MPa) 标准差 Sm (MPa) 偏差系数 Cv (%) 岩石凝聚力 C(MPa) 单轴抗压强度 R(MPa) 抗拉强度 σ t (MPa) 岩石凝聚力 C(MPa) 检测评定依据: 静泊松比 μ s 岩石内摩擦 φ (°) 试件含水状态 构造 风化程度分级 试件数量
某立交桥病害检测和荷载试验
某立交桥病害检测和荷载试验 0 概述 某立交桥建于 1990年,原设计荷载为汽车 -超 20级,挂车- 120,原设计跨 径组合:10+20+10m,施工过程中由于原④号桥台土体大滑坡,变更设计跨径 为 16+20+16m(见图 1)。 图 1 桥梁纵剖面 桥梁总宽为 16.75+20.75m,南北两行车道宽分别为 15m和 19m。上部结构 为预应力混凝土空心板梁,板梁高 900mm。下部结构桥台为单排打入桩与盖梁 组合而成,钢筋混凝土预制方桩截面为 400×400mm,桩长 32m,桩底标高- 26.36m,持力层为第⑧层灰色轻亚粘土,桩进入持力层约 1m。桥墩为双排打入 桩,桩基与立墙式墩身组合而成, 基桩为 400×400mm钢筋混凝土桩, 桩长 28m, 桩底标高- 29.18m,进入持力层 3.8m。 由于该桥存在墩、 台不均匀沉降和结构裂缝等诸多问题, 为确保桥梁安全和 运营
荷载板试验就是在欲试验的土层表面放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级增量持续时间相同或接近,测记每级荷载板作用下荷载板沉降量和稳定值,加载至总沉降量为25mm,或达到加载设备的最大容量为止,然后卸载,记录土的回弹值,持续时间应不小于一级荷载增量的持续时间。根据试验记录绘制荷载P和沉降量S的关系曲线(图1)。分析研究地基土的强度与变形特征,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。
1、荷载试验分类,按所加荷载性质,可分为静载试验和动力试验;按加载数量与标准设计荷载的比值(包括冲击系数在内)可分为三种:基本荷载试验、重荷载试验和轻荷载试验,本文着重阐述静载试验和动力试验。
2、荷载试验准备:试验前,需做好充分的准备,这就要求尽可能的收集设计与施工资料,这也是为确定试验荷载、布置测点以及以后的测试数据的对比分析。这些资料包括桥跨的总体与各截面几何尺寸、标高、设计荷载等级、行车道标准、支座和墩台位置标高及布置,材料的物理力学性能等。如有可能,一方面,从设计单位那里索取该桥的控制截面的计算内力、计算挠度、影响线和结构的自振频率等;另一方面,从施工方那里索取该桥的实际尺寸、标高、施工时材料数据,尤其是混凝土的强度增长数据、弹模数据、荷载试验时混凝土的龄期等。与此同时,还应做好实桥调查工作,对实桥表面的病害,用图标明病害位置和病害程度;摸清桥址处的供电和交通情况,当地的气象情况,有无试验所需的标准车辆等第一手资料,因为这些都可能影响到事先所拟订的试验方案,如能及早发现情况和间题,就可以对试验方案进行及时修改。
【学员问题】桥梁荷载试验?
【解答】1.特大桥、结构复杂的大桥完工以后,承包人应协助和配合业主对桥梁或桥梁的某一部分进行荷载试验,以验证结构物具有足够承受设计荷载的能力。
2.荷载试验由业主委托有资格的科研或设计单位承担。
3.桥梁荷载测试项目按图纸规定,一般动载试验包括冲击、自振频率、动挠度、脉动、动应变试验;静载试验包括静挠度及静应变试验。上述项目业主将根据具体情况,选择部分或全部进行试验,必要时可增加其他项目进行试验。
4.根据试验结果,结构物或结构物的任一部分,如由于施工原因不能满足图纸要求,承包 人应进行重建或补强,重建或补强结构物的费用由承包人负责。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。