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1、桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用桥梁结构静载试验及应用总第104期公路与汽运Highways&AutomotiveApplications69桥梁结构静载试验及应用张喜才(广东冠粤路桥有限公司,广东广州510630)摘要:详细论述了桥梁结构静栽试验的全过程;结合工程实例,说明了如何对试验结果的数据进行科学整理和分析.关键词:桥梁;结构;静栽试验中图分类号:U441文献标识码:A文章编号:16
2、71—2668(2004)05—0069—04近年来,随着桥梁设计理论的不断发展,桥梁结构型式日益新颖,桥梁安全问题越来越引起人们的关注.为验证新建桥梁设计方案的合理性,提高桥梁设计水平,确保桥梁处于良好营运状态,在工程竣工验收时,需对桥梁的整体性能状态作全面鉴定.桥梁结构试验是对桥梁工作状态进行直接测试的一种鉴定手段.静载试验则是其中的一种主要测试方法,即测定静荷载作用下桥梁指定位置的工作状态和使用能力,从桥梁结构中提取能反映结构特性的参数,对桥梁的设计,施工及营运质量进行科学评估,为桥梁的安全使用提供可靠依据.本文结合工程实践,对桥梁结构静载试验进行较全面阐
3、述.1静载试验的主要内容对于桥梁结构来说,静载是指以缓慢速度行驶到桥上,指定荷重级别的车辆荷载.当试验现场条件受限制时,有时也以施加荷重(如堆置铸铁块,水泥,砂包,水箱等)或以液压千斤顶装置施力等方式来模拟某一等级的车辆荷载,从而达到试验目的.桥梁结构的静载试验大致分为3个阶段…:桥梁结构的考察及试验准备阶段;加载试验与观测阶段;试验结果分析与总结阶段.1.1现场考察及准备桥梁结构的考察及试验准备是桥梁检测顺利进行的前提.桥梁结构检测与桥梁结构的设计,施工和理论计算的关系十分密切,现代桥梁的发展对于结构试验技术,试验组织与准备工作提出了更高要求.在这一阶段,应根
4、据试验目的和要求,进行实地考察并收集设计与施工资料,进行必要的理论分析和计算,在此基础上制定周密合理的试验方案,同时,开始做试验前的各项具体准备工作.桥梁需要鉴定承载能力的荷载有以下3种:汽车和人群(标准荷载),平板挂车或履带车(标准荷载),需通行的重型车辆.为了满足鉴定桥梁承载力的要求,试验荷载工况的选择应反映桥梁结构的最不利受力状态,简单结构可选择1～2个工况,复杂结构可适当多选几个工况,但不宜过多.在这些工况下,分别计算以上几种荷载对控制截面产生的最不利内力,用产生最不利内力较大的荷载作为静载试验的控制荷载.由于客观条件的限制,在选择试验荷载大小和加载位置
5、时,采用荷载效率来确定试验的最大荷载.静载试验荷载效率定义为:试验荷载作用下被检测部位的内力(或变形的计算值)与包括动力扩大效应在内的标准设计荷载作用下同一部位的内力(或变形的计算值)的比值L2J,以表示,则有:S”(1)式中:S为试验荷载作用下被检测部位的内力或变形的计算值;S为标准设计荷载作用下被检测部位的内力或变形的计算值;为按规范采用的冲击系数,平板挂车,履带车,重型车辆取0.一般的静载试验,可取0.8～1.05.当桥梁的调查,检算工作比较完善而又受加载设备能力所限时,可采用低限;当桥梁的调查,检算工作不充分,尤其是缺乏桥梁计算资料时,应采用高限.为了加
6、载安全和了解结构应变和变位随加载内力增加的变化关系,对桥梁主要控制截面内力的加载应分级进行.一般情况下分级是均匀的,加载时每级一般可取确定试验荷载的20%～25%,分4～5级加载,当桥梁的调查和验算工作不充分或桥况较差时,应尽量增多加载分级.每级荷载间应有足够的间歇时间,时间长短视结构变形发展而定,即保证在每级加载后,结构的变形基本能充分表现出来.70公路与汽运第5期Highways&AutomotiveApplications200年1”0月另外,在布置测点时应考虑以下原则3J:在满足试验目的的前提下,各试验项目的测点数量和布置必须是充分,足够的,但宜
7、少不宜多,不能盲目设置测点;测点的位置必须有代表性,以便于分析和计算;测点的布置对试验工作应该是方便,安全的;应该布置一定数量的校核性测点.1.2加载试验与观测加载试验与观测是整个检测工作的中心环节.这一阶段的工作是在各项准备工作就绪的基础上,按照预定的试验方案与试验顺序,利用适宜的加载设备进行加载,运用各种测试仪器对结构受载后的各种反应如挠度,应变,裂缝宽度等进行观测和记录.需要强调的是,对于静载试验,应根据当前所测得的各种指标与理论计算结果进行现场分析比较,以判断受力后结构行为是否正常,是否可以进行下一级加载,以确保试验结构,仪器设备及试验人员的安全,这对于
8、存在病害的既有桥梁极为重
