浅析公路桥梁静载试验的实施与优化

・２２６－２０１５年６月　工程技术　路桥工程　浅析公路桥梁静载试验的实施与优化　巨琰君　路桥建设机械工程有限公司，青海西宁８１００００　摘要：公路桥梁静载试验是分析桥梁特性的重要手段之一，论文简要分析了静载试验在公路桥梁中所能够解决的问题以及不　同结构桥梁的加载工况，并对静载试验应该遵循的原则以及需要注意问题进行探讨说明。　关键词：公路桥梁；静载试验：分析：问题　中图分类号：Ｕ４４５．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）２４．０２２６．Ｏ１　在桥梁结构的生命周期内发生的结构缺陷和损伤将不　可避免地影响桥梁的使用性能。为此，在桥梁的寿命周期内　需对桥梁的使用状况、缺陷及损伤进行全面检查，明确缺陷　和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势，以便分析、评　现场准备工作包括脚手架的搭设、加载位置的放样、试　验程序技术交底、仪器仪表检查标定等。脚手架的搭设要以　经济、方便、安全为原则，要充分考虑测试人员的安全和测　量结果的准确度，不能影响仪表、测点正常工答且不能干扰　价缺陷及损伤对桥梁性能和承载力的影响。精确有效地评估　桥梁的实际承载能力具有重大的社会经济价值：一方面它可　以减少不必要的加固、维修费用；另一方面，也可以确保交　通　１静荷载试验简析　公路桥梁静载试验是将静止的荷载作用在桥梁上的指　定位置而测试结构的静力位移、静力应变、裂缝等参量的试　验项目，从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用　能力。静载试验是结构试验中最大量、最常见的基本试验。　因为桥梁结构工作时所受的荷载主要是静力荷载，桥梁结构　的自重当然属于静力荷载，就是荷载位置随时间而变的移动　车辆荷载在设计计算时一般也是作为静载来考虑的。静载试　验一般可以通过重力或其他类型的加载设备来实现和满足　加载要求，静载试验的加载过程是从零开始逐步递增，一直　到预定的荷载为止。静载试验是了解结构特性的重要手段，　不仅用它来直接解决结构的静力问题，就是在进行结构动力　试验时，一般也要先进行静载试验，以测定结构有关的特性　参数。　静载试验一般步骤：　（１）在外观上来检测基础上要选择桥梁施工质量较差、　缺陷较多或病害相对严重且计算受力最不利的孔或墩为荷　载试验孔，并实际测量其构件的基本尺寸，材料特性。（２）　通过建模计算来确定试验加载方案，主要包括试验荷载载重　和加载位置的确定以及测点布置、荷载工况等。（３）根据加　载方案的现场加载，使用静态应变来测试系统采集桥梁在试　验荷载作用下的实测应变及挠度值。（４）进行数据整理，将　实测值与理论计算值进行比较，通过校验系数确定该桥的承　载力是否满足设计要求。　２静载试验荷载工况介绍　２．１简支粱桥　跨中最大正弯矩、支点最大剪力、桥墩最大竖向反力。　２．２连续梁桥　主跨跨中最大正弯矩、主梁支点负弯矩、支点最大剪力、　主跨桥墩最大竖向反力、边跨最大正弯矩。　２．３臂桥梁（Ｔ型钢构桥）　支点最大负弯矩，锚固孔跨中最大正弯矩、支点最大剪　力、挂梁跨中最大正弯矩。　２．４无铰拱桥　跨中最大正弯矩、拱脚最大负弯矩、拱脚最大推力、Ｌ／４　截面最大正弯矩和最大负弯矩。　２．５斜拉桥　主梁跨中最大正弯矩、主梁最大负弯矩、主塔塔顶顺桥　向最大水平位移、斜拉索最大索力、主梁最大扰度，塔柱最　大弯矩。　３静载试验准备工作　试验检测人员需要先对桥孔以及墩或台进行试验，随后　制定出科学合理的加载方案。选择试验孔时要充分考虑以下　几点：孔或者墩的质量较差，存在很多缺陷以至于病害问题　频发；孔或者墩的受力计算非常不利：孔或墩有助于加载时　对脚手架的搭设以及测点的设置。　测点的附属设施，如果不方便搭设脚手架，可根据情况采用　吊架、挂篮等。放样是为了使加载位置更为准确，在时间允　许和程序较少的情况下，可在加载程序前临时放样。　４公路桥梁静载试验注意事项　静载试验试验孔的选择需要结合被测桥梁的具体情况　进行，多孔结构桥梁相同跨径的结构可选１～３个具有代表　性的桥孔进行静载试验，选择时要以该孔计算受力最不利，　施工质量较差、缺陷较多、病害较重，便于搭设脚手架和试　验加载为条件进行。要试验时要注意温度变化对测试结果的　影响，最好选择温度较稳定的晚ｌＯ点至早６点进行，尤其　是加卸载周期较长的试验更要注意温度补偿措施。　采用载重汽车加载时，在施加试验荷载过程中，当某一　加载工况接近满载时（大于满载量的８０９６），应将该工况后续　加载车在试验测试桥跨的行车速度控制在ｌＯｋｍ／ｈ以下；在　卸载过程中，禁止多辆加载车同时启动。　主梁变形值同时使用精密水准仪和三通管测量，桥面系　挠度测点布置在单跨的两支座中心线、１／４Ｌ、１／２Ｌ、３／４Ｌ处　的人行道护栏边，两种测量方法的测点对称布置；动载试验　区采用ＤＨ３８１７动态电阻仪进行动应变采集，加速度采集采　用ＤＨ５９２０动态数据采集分析仪。用高倍放大镜、读数显微　镜来观察主梁裂缝。　５静载评定依据　在估算桥梁结构静载试验时常会有两种指标，一种是对　有关规定要求的允许值与检测测点实际值作比较分析，然后　对结构所处工作状况作出解释；另一种则是根据控制测点实　测值和相应理论计算值作对比分析，从而判定出桥梁结构安　全性能以及工作性能。　校验系数是评定结构工作状况、评定桥梁承载能力的重　要指标，校验系数ＴＩ等于实测值与理论值的比值。一般要求　结构校验系数ｒｌ≤１，ｎ值越小结构安全储备越大。ｎ值过　大过小都应该从多方面分析原因。ｒ１过大表明结构材料强度　较低，结构各部分连接性差，结构刚度较低等；Ｔｌ过小表明　结构材料实际强度及弹性模量较高，桥面与主梁共同受力，　支座摩阻力对结构受力影响有利，结构计算偏于安全等。　６结束语　公路桥梁质量事关交通运输安全和人民生命财产安全，　高速行驶的车辆会对桥梁产生冲击作用影响桥梁工作状态　和使用寿命，桥梁的振动又会对车辆平稳和安全造成影响，　近年来成于新材料、新技术、新工艺、新结构的使用，极大　的提高了桥梁承载能力，但理论推断和实际结构特性往往存　在一定差异，因此必须对桥梁进行静载试验，以评价桥梁质　量。在进行静载试验时，要充分考虑桥梁具体情况布设测点，　要注意安全、合理、规范，避免测试数据出现误差。　参考文献　［１］李建波．公路桥梁检测中荷载试验的应用［Ｊ］．工程建设　与设计，２０１１（８）：１４０．　［２］肖天．某公路桥梁承载能力荷载试验评定分析［Ｊ］．山西　筑，２０１２（１７）：２２４．　［３］毛亮．高速公路特大桥静力荷载试验研究［ｊ］．黑龙江交　通科技，２０１２（６）：１３２．