1、ICS 93.040 P 28 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 17492013 桥梁预制梁板承载能力检测评定规程 2013 - 08 - 12发布 2013 - 08 - 31实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 17492013 I 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本规程由石家庄市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：河北道桥工程检测有限公司。 本规程主要起草人：杨海峰、韩艳鹏、董伯春、田寿、魏春辉、邓子娜、冯贵华、李召娟、邵建波、李双、任晓菲、郝云霞、吝丽艳。 DB13/T 17492013 1 桥梁预制梁板承载能力检测评定规程
2、1 范围 本规程规定了桥梁预制梁板承载能力检测评定中的术语，试验量测，基本荷载试验、极限荷载试验和破坏荷载试验。 本规程适用于桥梁单片预制梁板承载能力的试验方法和结果评定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D62 公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范 3 术语 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 基本荷载试验 Test of basic load
3、在标准荷载效应组合作用下，检验桥梁预制梁板构件在弹性使用阶段的受力状况是否能满足结构正常使用的要求。 3.2 极限荷载试验 Test of ultimate load 在基本荷载效应组合作用下，检验桥梁预制梁板构件在弹塑性阶段的变形状况以及预应力构件抗裂系数是否能满足结构承载能力极限状态的设计要求。 3.3 破坏荷载试验 Test of failure load 在破坏试验荷载作用下，检验桥梁预制梁板构件在塑性破坏阶段的安全储备是否能满足结构承载能力极限状态的要求。 3.4 标准荷载效应组合 Combination for standard load effects 结构构件进行弹性阶段计算时
4、，永久荷载作用效应与可变荷载作用效应（含冲击力）乘以相应分项系数及组合系数的组合。相应分项系数及组合系数按照JTG D60取值。 DB13/T 17492013 2 4 试验量测 4.1 一般规定 4.1.1 量测内容： a) 荷载：包括均布荷载、集中荷载或其他形式的荷载； b) 位移：梁板的变形、挠度、转角和支点位移； c) 裂缝：梁板的开裂荷载、裂缝形态及裂缝宽度； d) 应变：混凝土及钢筋的应变。 4.1.2 试验量测准则： a) 应按一定的时间间隔进行测读，各测点读数时间应基本相同； b) 分级加载时，应在持荷开始时预读，持荷结束时正式测读，持荷时间为10min30min； c) 各级
5、荷载加载完成时，记录加载力值同时应记录环境的温度； d) 仪器、仪表的预估试验量程应控制在量测仪表满量程的30%80%范围内，其示值相对误差宜不大于1%。 4.2 力值的量测 测量加载力值时，可采用荷载传感器、弹簧式测力仪等直接读取，亦可通过称量加载物的重量计算加载力值。 4.3 位移和变形的量测 4.3.1 测量位移和变形时，可采用电子位移计、百分表、千分表、直尺等测读。 4.3.2 测量位移和变形时，测试断面和测点布置应符合下列要求： a) 测试断面：在试件最大位移处、支座处及四分点截面处布置测试断面； b) 梁类构件测点布置：在测试断面处布置1个测点； c) 板类构件测点布置：测试断面处
6、在板两侧各布置1个测点。 4.3.3 测量位移和变形的仪表应安装在独立不动的仪表架上。 4.3.4 计算挠度实测值时，应消除支点位移的影响。 4.4 裂缝的量测 4.4.1 混凝土开裂的测量：在试件的最大主拉应力区，沿主拉应力方向连续布置应变计。当某应变计的应变增量发生突变时，说明混凝土开裂，取当时的荷载值为开裂荷载实测值。 4.4.2 裂缝出现后应在试件上描绘裂缝的位置、分布和形态，记录裂缝的宽度和对应的荷载值或荷载等级，并持续观察记录裂缝形态和宽度的变化，绘制构件裂缝形态图，并判断裂缝的性质及类型。 4.4.3 测量裂缝宽度时，量测位置宜按下列原则确定： a) 梁类构件的受弯裂缝应在构件侧
7、面受拉主筋处量测最大裂缝宽度；受剪裂缝应在构件侧面斜裂缝处量测最大裂缝宽度； b) 板类构件可在板面或板底量测最大裂缝宽度。 DB13/T 17492013 3 4.4.4 测量裂缝宽度时，可采用刻度放大镜、电子裂缝观测仪、裂缝宽度检验卡等测读。 4.4.5 对试验加载前已存在的裂缝，应量测和标记，初步分析裂缝的成因和性质。试验加载后应对已存在裂缝的发展进行观测和记录，确定裂缝宽度的变化。 4.5 应变的量测 4.5.1 测量钢筋和混凝土的应变时，可采用电阻应变计、振弦式应变计、光纤光栅应变计等测读。 4.5.2 应变测点布置要求： a) 对受弯构件应在弯矩最大的截面上沿截面高度布置测点，每个
8、截面不少于2个；当需要测量沿截面高度的应变分布规律时，测点数应不少于5个（图1a、1b）。宜在受弯构件弯矩最大截面的受拉区主筋上布置应变测点； M M M Ma） b）图1 受弯构件截面应变量测测点布置 b) 对同时受剪力和弯矩作用的构件，当需要测量主应力大小和方向及剪应力时，应布置45或60的平面三向应变测点（图2）。 4560图2 三向应变量测测点布置 4.5.3 采用电阻应变计测量构件内部钢筋或钢绞线应变时，应事先进行贴片，并作防护处理。 4.5.4 应变测量应有温度补偿措施或进行温度修正。 5 基本荷载试验 5.1 试验荷载的确定 确定试验荷载，需将加载弯矩和加载位置换算成加载集中力或
9、加载均布力。加载弯矩为标准荷载效应组合的弯矩与构件自重产生的弯矩之差。标准荷载效应组合的弯矩按照JTG D60计算。 5.2 试验方案 5.2.1 加载方法确定原则： DB13/T 17492013 4 a) 加载形式应能模拟结构的内力，根据受检构件的内力包络图，通过调配荷载使控制截面的主要内力等效；并使其内力与实际受力的差异较小； b) 可采用多种手段组合的加载方式，避免由于加载重物过多造成试验工作量的增加； c) 重点观测部位不应堆积加载物； d) 应根据试验目的控制加载量，避免造成不必要的永久性损伤或局部破坏； e) 应考虑合理简捷的卸载方式，避免发生意外。 5.2.2 试验程序： a)
10、 试验前应预加载。预加载值可取试验荷载的50%70%； b) 试验荷载应分级加载，每级加载值不应大于试验荷载值的20%； c) 试验荷载应分级卸载，每级卸载值可按试验荷载值的20%50%控制。 5.2.3 试验过程中应进行下列观测： a) 荷载变形关系； b) 控制截面上的应变； c) 试件的开裂、裂缝形态以及裂缝宽度的发展情况； d) 卸载过程中及卸载后，试件挠度和裂缝的恢复情况及残余值。 5.3 试验安全： a) 结构试验方案应包含保证试验过程中人身和设备仪表安全的措施及应急预案； b) 制定结构加载方案时，应采用安全性高、有可靠保护措施的加载方式，避免在加载过程中结构破坏或加载能量释放伤
11、及试验人员或造成设备、仪表损坏； c) 试件和试验装置的安装、调试及拆除等工作均应符合相应工程安全技术规定的要求； d) 检测师、检测员、吊车司机、焊工、电工等试验人员均应经过专业技术培训，需持证上岗； e) 试验用的荷载架、支座、支墩、脚手架等辅助装置均应有足够的安全储备，试验的地基应有足够的承载力和刚度； f) 试验区域应设置明显的标志，试验人员应与实验设施保持足够的安全距离； g) 试验用的千斤顶、分配梁等应有防坠落措施，仪表宜有保护措施。 5.4 试验结果整理 5.4.1 各测点挠度或应变实测值的计算，应符合以下规定： a) 测点挠度或应变的初始值，应按式（1）计算： 0 0=S (1
12、) 式中： 0S 测点的初始值； 0 测点的初始读数值。 b) 第i级荷载作用下，测点挠度或应变的实测值，应按式（2）计算： 0=i iS (2) 式中： iS 第i级荷载作用下，测点的实测值； i 第i级荷载作用下，测点的读数值。当i 表示挠度测点的读数值时，应消除支点位移的影响，按式（3）计算： DB13/T 17492013 5 l ri i i il x xl l (3) 式中： i 第i级试验荷载作用下的读数值（包括支座沉降）； li 第i级试验荷载作用下构件左端支点位移读数值； ri 第i级试验荷载作用下构件右端支点位移读数值； x 测点距左端支座中心线的垂直距离； l 构件左、右
13、两端支座中心线的垂直距离。 c) 满载情况下，测点挠度或应变的实测值，应按式（4）计算： 0=z zS (4) 式中： zS 满载情况下，测点的实测值； z 满载情况下，测点的读数值。 d) 卸载后，测点残余变位或残余应变的实测值，应按式（5）计算： 0=u uS (5) 式中： uS 卸载后，测点残余变位或残余应变的实测值； u 卸载后，测点的残余值。 5.4.2 试验校验系数，应按式（6）计算： zsSS (6) 式中： 试验校验系数； sS 试验荷载作用下测点的理论计算值。 5.4.3 相对残余变位或相对残余应变，应按式（7）计算： 100%upzSSS (7) 式中： pS 测点的相对
14、残余变位或相对残余应变。 5.5 试验结果评定 当出现下列情况之一时，应判定受检梁板不满足构件承载能力弹性使用阶段的设计要求： a) 主要测点静力荷载试验校验系数大于1.00； b) 主要测点相对残余变位或相对残余应变超过20%。 DB13/T 17492013 6 6 极限荷载试验 6.1 试验荷载的确定 确定试验荷载，需将加载弯矩和加载位置换算成加载集中力或加载均布力。加载内力为基本荷载组合的内力与构件自重产生的内力之差。基本荷载组合的效应设计值参照JTG D60计算。 6.2 试验方案 6.2.1 加载方法应符合本标准5.2.1条的规定。 6.2.2 试验程序 a) 试验前应预加载。预加
15、载值为试验荷载的30%50%； b) 试验荷载应分级加载，每级加载值不应大于试验荷载值的10%；超过试验荷载的50%后，每级加载值不应大于试验荷载值的5%； c) 试验荷载应分级卸载，每级卸载值可按试验荷载值的10%20%控制。 6.2.3 试验过程中应进行下列观测： a) 荷载变形关系； b) 控制截面上受拉主筋的应变； c) 试件最大主拉应力区连续布置的应变测点的应变值的变化，确定试件的开裂荷载值； d) 试件的裂缝形态以及裂缝宽度的变化情况； e) 卸载过程中及卸载后，试件挠度和裂缝的恢复情况及残余值。 6.3 试验安全 试验安全应符合本标准5.3条的规定。 6.4 试验结果整理 6.4
16、.1 各测点挠度实测值的计算，按照5.4.1条执行。 6.4.2 挠度检验允许值的计算，按照JTG D62执行。 6.4.3 最大裂缝宽度检验允许值，应按式（8）计算： =0.7s max (8) 式中： s 最大裂缝宽度检验允许值； max 最大裂缝宽度设计限值，按照JTG D62取值。 6.4.4 预应力构件抗裂检验系数实测值，应符合以下规定： a) 采用均布加载时，预应力构件抗裂检验系数实测值应按式（9）计算： GcrcrsQ QQ (9) 式中： DB13/T 17492013 7 cr 预应力构件抗裂检验系数实测值； crQ 以均布荷载形式表达的构件开裂荷载实测值； GQ 以均布荷载
17、形式表达的构件自重等效荷载值； sQ 以均布荷载形式表达的构件基本荷载组合试验荷载值。 b) 采用集中力加载时，预应力构件抗裂检验系数实测值应按式（10）计算： GcrcrsF FF (10) 式中： crF 以集中荷载形式表达的构件开裂荷载实测值； GF 以集中荷载形式表达的构件自重等效荷载值； sF 以集中荷载形式表达的构件基本荷载组合试验荷载值。 6.4.5 预应力构件抗裂检验系数允许值，应按式（11）计算： 0.95pc tkcrscf (11) 式中： cr 预应力构件抗裂检验系数允许值； 受拉区混凝土塑性影响系数，按照JTG D62取值； tkf 试验时的混凝土抗拉强度标准值，应根
18、据设计的混凝土强度等级，按照JTG D62取值； pc 试验时在抗裂验算边缘的混凝土预压应力计算值，按照JTG D62计算； sc 基本荷载组合试验荷载作用下抗裂验算边缘混凝土的法向应力。 6.5 试验结果评定 当出现下列情况之一时，应判定受检梁板不满足构件承载能力极限状态的设计要求： a) 满载情况下，主要挠度测点的计算值大于挠度检验允许值； b) 满载情况下，主要受拉主筋应变测点的受拉应变达到或超过0.01； c) 满载情况下，构件最大裂缝宽度大于最大裂缝宽度检验允许值； d) 预应力构件抗裂检验系数的实测值小于抗裂检验系数允许值。 7 破坏荷载试验 7.1 试验荷载的确定 破坏试验荷载根
19、据加载内力和加载位置换算成加载集中力或加载均布力。最小的加载内力可取1.600 倍的基本荷载组合内力与构件自重产生的内力之差。其中，0 为结构重要性系数，为构件极限承载能力检验修正系数。基本荷载组合的效应设计值参照JTG D60计算。 7.2 试验方案 7.2.1 加载方法应符合本标准5.2.1条的规定。 7.2.2 试验程序 DB13/T 17492013 8 a) 试验前应预加载。预加载值为试验荷载的20%30%； b) 试验荷载应分级加载，每级加载值不应大于试验荷载值的5%；超过试验荷载的50%后，每级加载值不应大于试验荷载值的2%，直到构件完全破坏或试验荷载全部加完； c) 试验荷载应
20、分级卸载，每级卸载值可按试验荷载值的5%10%控制。 7.2.3 试验过程中应进行下列观测： a) 荷载变形关系； b) 控制截面上受拉主筋的应变； c) 试件的裂缝形态以及裂缝宽度的变化情况； d) 卸载过程中及卸载后，试件挠度和裂缝的恢复情况及残余值； e) 试件承载力标志的观测。承载力标志见表1。 表1 承载力标志 受力类型 标志类型 （i） 承载力标志 受拉、 受压、 受弯 1 弯曲挠度达到跨度的1/50或悬臂长度的1/25 2 受拉主筋处裂缝宽度达到1.50mm或钢筋应变达到0.01 3 构件的受拉主筋断裂 4 弯曲受压区混凝土受压开裂、破碎 5 受压构件的混凝土受压破碎、压溃 受剪
21、 6 构件腹部斜裂缝宽度达到1.50mm 7 斜裂缝端部出现混凝土剪压破坏 8 沿构件斜截面斜拉裂缝，混凝土撕碎 9 沿构件斜截面斜压裂缝，混凝土破碎 10 沿构件叠合面、接茬面出现剪切裂缝 7.3 试验安全 试验安全应符合本标准5.3条的规定。 7.4 试验结果整理 7.4.1 构件的极限承载力检验系数实测值，应符合以下规定： a) 采用均布加载时，构件抗裂检验系数实测值，应按式（12）计算： , G,u iu idQ QQ (12) 式中： ,u i 出现承载力标志类型i时，构件极限承载力检验系数的实测值； ,u iQ 出现承载力标志类型i时，以均布荷载、集中荷载形式表达的荷载实测值； d
22、Q 以均布荷载、集中荷载形式表达的构件基本荷载组合设计值。 DB13/T 17492013 9 b) 采用集中力加载时，构件抗裂检验系数实测值，应按式（13）计算： , G,u iu idF FF (13) 式中： ,u iF 出现承载力标志类型i时，以均布荷载、集中荷载形式表达的荷载实测值； dF 以均布荷载、集中荷载形式表达的构件基本荷载组合设计值。 7.4.2 构件极限承载力检验修正系数，应按式（14）计算： 0 udRS (14) 式中： 构件极限承载能力检验修正系数； R 构件承载力设计值，按照JTG D62计算； udS 基本荷载组合的效应设计值，应按照JTG D60计算。 7.5 试验结果评定 a) 荷载全部加完，受检梁板构件仍未出现任何承载力标志，则判定其满足结构承载能力极限状态要求； b) 对出现承载力标志的构件，若满足式（15）的要求，则判定其满足结构承载能力极限状态要求： , 0u i ui (15) 式中： 0 结构重要性系数，按照JTG D60取值； ui出现承载力标志类型i时，构件极限承载力检验系数的允许值，按照GB50204取值。 _
