Испытания мостов
В период активизации строительства уникальных мостовых сооружений (Крымский мост г.Керчь, Русский мост г. Владивосток, Парящий мост в парке Зарядье, г.Москва и много других), задачи обеспечения безопасности инженерных конструкций мостовых переходов приобретают особенно важный приоритет. Важнейшими задачами в период строительства являются не только инженерно-техническое сопровождение строительства мостовых переходов, но и последующие динамические и статические испытания проводятся согласно СП 79.13330.2012 на соответствие фактического состояния конструкций мостов на соответствие проекту и СП 35.13330.2011 а также оценки возможности ввода сооружения в постоянную эксплуатацию под проектными нагрузками.
1. Статические и динамические испытания
В процессе статических и динамических испытаний решаются следующие задачи:
- определение напряженно-деформированного состояния конструкций под действием испытательной нагрузкой и оценка соответствия работы сооружения проектным предпосылкам;
- оценка динамических характеристик пролетного строения.
2. Содержание работы
В соответствии с требованиямиСП 79.13330.2012 (Изменения №1)выполняются следующие этапы работы:
- перед испытанием специалистами проводятся обследования доступных для осмотра частей сооружения для выявления дефектов, влияющих на грузоподъемность сооружения;
- расчет пролетных строений на статическую испытательную нагрузку, включающий подбор испытательной нагрузки и определение теоретических параметров напряженно-деформированного состояния пролетных строений от испытательной нагрузки, а также расчет динамических характеристик пролетных строений;
- проведение статических и динамических испытаний пролетных строений моста;
- составление заключения с предварительной оценкой результатов работ и рекомендациями по эксплуатации сооружения;
- составление Технического отчета, включающего, в том числе, результаты расчета пролетных строений на воздействие испытательной нагрузки, анализ результатов приемочных испытаний и выводы.
3. Приемочные испытания новых и вводимых в эксплуатацию после капитального ремонта различных
- Испытания проводятся по разработанной для каждого объекта Программе испытаний.
- Разрабатываемая Программа согласовывается с Проектировщиком объекта и утверждается у Заказчика строительства.
3.1 Испытательная нагрузка
В качестве испытательной нагрузки автомобильных мостов и эстакад используются груженые автосамосвалы массой в соответствии с испытательной нагрузкой. Автосамосвалы должны быть предварительно взвешены и иметь соответствующие документы, подтверждающие заявленный вес.
Машины устанавливаются согласно утвержденным схемам. Общее количество используемых автомобилей определяется на этапе расчета пролетных строений на статическую испытательную нагрузку.
Величина испытательной нагрузки при статических испытаниях подбирается таким образом, чтобы в соответствии со СП 79.13330.2012 усилия, возникающие в элементах испытываемой конструкции, составляли не более 80% (п. 6.9) и не менее 60% (п. 6.10) усилий от нормативной подвижной нагрузки принятой в проекте, с учетом коэффициента надежности по нагрузке, равного единице и динамического коэффициента.
Величины и схемы приложения нагрузок определяются расчетами.
3.2 Статические испытания
Статические испытания включают измерение следующих характеристик напряженно-деформированного состояния пролетных строений:
- прогибы в серединах испытываемых пролетов;
- напряжения в характерных точках поперечного сечения пролетных строений;
Порядок выполнения работ:
- снятие нулевых показаний приборов при отсутствии нагрузки на мосту;
- загружение различных участков пролетного строения испытательной нагрузкой, выдержка порядка 5-10 минут с контролем стабилизации показаний измерительных приборов;
- снятие отсчетов по приборам, а также геодезическим инструментом;
- разгрузка пролетного строения, снятие отсчетов;
3.3 Динамические испытания
Во время динамических испытаний по центру проезжей части моста пропускается автомобиль с различными скоростями движения – 5, 10, 20 км/час. Также производится пропуск автомашины через искусственную неровность высотой 4-5 см (порожек, т.е. уложенный поперек проезжей части деревянный брус) со скоростью 5 и 10 км/час.
В процессе движения и некоторое время после съезда автомобиля с пролетного строения производится запись диаграмм колебаний пролетного строения. Записанные диаграммы обрабатываются и определяются экспериментальные величины динамического коэффициента 1+µ и периода собственных колебаний T.
Перед испытаниями выполняется расчет динамических характеристик по методу конечных элементов. Результаты расчетов сопоставляются с данными фактических измерений, и дается оценка динамической жесткости пролетных строений.
3.4 Средства измерений
Основные виды работ на статических испытаниях выполняются высокоточными кварцевыми датчиками.
Продольные деформации измеряются кварцевым деформометром ДК200 (навесной автоматический экстензометр) с ценой деления 0,01 мкм на базе 200 мм. Диапазоном измерения смещения ±200 мкм с точностью измерения 1%.
Измерение малых углов поворота конструкций контролируется с помощью высокостабильных кварцевых инклинометров ИН120, предназначенных для долговременного непрерывного мониторинга инженерных конструкций.
Краткие технические характеристики инклинометра ИН120:
• Измерительный диапазон: от минус 10800 угловых секунд до плюс 10800 угловых секунд
• Разрешение инклинометра: 0.1 угловая секунда
• Температурный диапазон: от минус 40 градусов до плюс 50 градусов по Цельсию
• Габариты: диаметр — 90 мм; высота — 130 мм;
Динамические испытания проводятся с применением акселерометра-инклинометра цифрового трехосевого АЦт90 внесенного в Государственный реестр СИ и позволяющего проводить измерения ускорения по трем каналам(Х,Y,Z), cчастотой 256 измерений/канал и передачи результатов по интерфейсу RS-485. Акселерометр АЦт90 может применяться для идентификации собственных частот и форм колебаний строительных сооружений, а также для выполнения комплекса работ по разделению вибраций. Акселерометр-инклинометр трехосевой АЦт90 соответствует требованиям ГОСТ 53963.1-2010 в частирегистрации вибраций строительных сооружений. Минимальную комплектацию готового комплекта оборудования, для определения динамических характеристик мостов, можно посмотреть на странице: Определение динамических характеристик мостов, эстакад, пешеходных переходов
Кроме того замеры параметров вибрации проводятся с использованием поверенных и откалиброванных приборов, входящих в состав мобильного измерительного комплекса вибродиагностики сооружений (МКВС) информационно-измерительной системы.
Не смотря на наличие необходимого опыта и квалификации у специалистов компании ООО «НПЦ «БАУ-Мониторинг» в проведении мониторинга мостов и инженерных конструкций на этапе строительства, приемочных испытаниях после капитального ремонта и нового строительства, последующего мониторинга в процессе эксплуатации, ключевые задачи решаются в тесной интеграции и партнерстве со специалистами Филиала АО ЦНИИС «НИЦ «Мосты» и непосредственно лаборатории Методов расчета мостов.
Основными направлениями деятельности лаборатории Методов расчета мостов являются:
1. Разработка различных нормативных документов системы технического регулирования в области проектирования и строительства мостов, среди которых основные документы в области нормирования для мостовых конструкций СП 35, СП 46, СП 79, СП 122 и ГОСТы, а также значительное число СТО на различные строительные работы и конструкций.
2. Расчетный анализ, в том числе нелинейный и динамический, мостовых, промышленных и гражданских конструкций в составе проектных работ, мониторинга и испытаний существующих и построенных конструкций,
Расчеты ведутся с применением современных программных комплексов (MidasCIVIL, Cosmos/M, Nastran, AnSYS, Plaxis) и собственных разработок лаборатории.
ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ ИНКЛИНОМЕТРОВ, АКСЕЛЕРОМЕТРОВ, ДЕФОРМОМЕТРОВ, ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМИК.
© ООО"НПЦ"БАУ-Мониторинг" 2017г. Все права защищены