荷载试验在公路桥梁检测中应用

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1、荷载试验在公路桥梁检测中应用　　摘要：荷载试验为一种可靠以及直观的公路桥梁检测方法，该种检测方法在对旧桥梁公路进行评定检测时，其主要是对公路桥梁工作不明确的状态况下对其进行评定以及研究。一般情况下，桥梁公路荷载试验包括动载试验以及静载试验两种。其中，静载试验的主要作用为将静力荷载施加在桥梁公路中，从而较好的对桥梁及公路结构进行检测，同时确定试验荷载对桥梁及公路结构的影响，该种影响主要包含应变和挠度等。关键词：荷载试验；公路桥梁；检测中图分类号：U448文献标识码：A一、需要进行荷载试验的桥梁（一）新建的大跨度桥梁，尤其当采用了新结构、新材料和新工艺的桥跨结构

2、更需进行荷载试验。（二）需通行特种车辆的新旧桥梁，为保证该桥使用安全，按实际轮位和轴重进行模拟荷载试验或等效荷载试验。（三）修复的、改建的或加固的旧桥，为验证工程效果，需进行验收或鉴定性荷载试验。（四）年久失修，且缺乏设计和施工技术数据的旧桥，为判断是否能承受预计的荷载，也需进行荷载试验。二、静载试验7（一）选定静载试验中内力或者是位移的控制一般情况下荷载试验孔为外观检测中施工质量较差、存在较多缺陷或者是出现较为严重病害并且其计算受力极为不利的孔以及墩等等。不同类型的桥型需实施不同的加载实验，如，对于简支梁的桥梁结构，其主要控制截面及内容为主梁跨中截面正弯矩

3、及挠度或者是梁端斜截面剪力；对于连续梁的梁桥结构，其要控制截面及内容为支点负弯矩、边跨梁端剪力、边跨1/4L正弯矩以及挠度、中跨跨中正弯矩及挠度；对于悬臂梁的桥梁结构，其主要控制截面及内容为支点负弯矩、梁端剪力、锚固跨最大正弯矩以及挠度、挂孔主梁跨中弯矩以及挠度、悬臂端挠度；对于拱桥的桥梁结构，其主要控制截面及内容为拱脚弯矩、1/4L（3/8L）弯矩以及挠度、拱顶弯矩以及挠度；对于钢架桥的桥梁结构，其主要控制截面及内容为墩底弯矩、墩顶水平位移、边跨1/4L正弯矩及挠度、中跨跨中正弯矩及挠度；对于悬索桥的桥梁结构，其主要控制截面及内容为塔脚截面内力以及主缆内力

4、；对于斜拉桥的桥梁结构，其主要控制截面及内容为索力、塔脚内力、塔顶水平位移、支点沉降、中跨跨中弯矩以及挠度等等。（二）确定试验荷载7在对试验荷载进行确定之前，首先应将公路桥梁结构中设计或者是期望荷载中控制截面产生的最不利的值进行计算，将其合值当做截面控制荷载，同时将其荷载内力影响线进行计算；之后，在允许的实验条件中选用同控制荷载相似的荷载，通过对其内力影响线中最为不利的荷载进行计算，确定荷载试验。为了可以让试验效果中试验荷载结构主要控制截面效应同设计荷载效应想接近，可通过试验荷载效率系数对其进行表示，其系数控制在0.80—1.05之间。（三）分析评价静载试验

5、结果公路桥梁结构中主要评价指标为校验系数η。一般情况下，校验系数η指在某一点，静载试验值同理论计算值之间的比值。当η为1时，证明静载试验值同理论计算值全部相符合；当η小于1时，证明该公路桥梁结构工作性能较为良好，且其具有安全储备；当η大于1时，证明该公路桥梁结构工作性能较差，其没有足够的安全储备。通常情况下，公路桥梁结构不同，其校验系数也不进相同。如，钢筋混凝土板桥其应变校验系数为0.20—0.40，挠度校验系数为0.20—0.50；钢筋混凝土梁桥其应变校验系数为0.40—0.80，挠度校验系数为0.50—0.90；预应力混凝土桥其应变校验系数为0.60—0

6、.90，挠度校验系数为0.70—1.00；圬工拱桥其应变校验系数为0.70—1.00，挠度校验系数为0.80—1.00。三、动载试验7桥梁结构的动力特性（频率、振型和阻尼比）是评估桥梁结构工作性能和进行桥梁动力分析的重要参数。桥梁在生命周期内将不可避免地承受交通荷载、风等动力作用而产生振动。动载试验较静载试验更接近于桥梁的实际使用状态，可更有效地把握桥梁的实际运营性能。动载试验属于模态测试问题，一些研究人员希望通过对桥梁动态特性如频率、振型的分析而识别出结构的损伤情况。但就目前的技术水平而言，可以比较精确地测量并识别桥梁整体结构的低阶振动频率，对于振型则相对

7、难以准确测量；而直接利用测得的整体桥梁结构动力特性来识别桥梁的局部损伤属于力学中的反问题，对于复杂且高冗余度的大跨桥梁结构，在技术上难度很大。需要指出的是，桥梁管理人员更迫切希望知道的是桥梁损伤后的承载能力和可靠度水平以及是否需要采取维护措施，且很多损伤状况可通过目测即可确定。因此，对于桥梁损伤的识别问题可能并非如此必要与迫切。桥梁的动载试验按桥梁受激励方式的不同可分为以下三类：环境脉动激励试验、车辆冲击试验、激振器强迫振动试验。（一）环境脉动激励试验环境脉动激励输入与附近激励源类别和特性相关。不同的激励源，由于产生机理不同，其频带范围和幅值大小往往也不同。

8、如车辆交通引起的地脉动，其幅值大小一般不超过0.2m