橋梁檢測中動力荷載試驗的應用分析

劉文金

(貴州省通力達公路工程監理咨詢有限公司，貴州 貴陽　551000)

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橋梁檢測中動力荷載試驗的應用分析

劉文金

(貴州省通力達公路工程監理咨詢有限公司，貴州 貴陽551000)

摘要：以六六高速項目為例，分析了該項目在日常檢測過程中動力荷載試驗方法的實際應用。首先簡述了主要的試驗適用對象及原理，在此基礎上結合動力荷載試驗方法的基本原理與要求制定了相應的檢測方案，最后對檢測的結果進行了深入分析，為橋梁建設及其運用安全的保障提供可靠的技術手段。

關鍵詞：橋梁檢測；動力荷載試驗；應用

1工程概況

六六高速自貴州六盤水始，以六枝為終，屬于國家第12橫杭瑞省級高速公路與第13橫滬昆高速公路的聯絡線，為雙向四車道公路，全長60.067 km，設計時速80 km/h，總投資金額為558 408.3萬元，工程與2014年末交工驗收，是貴州六枝特區中的第二個國家級重點公路。

六六高速連通六盤水與六枝，是貴州省交通網絡中第七聯六盤水到鎮寧高速公路的重要分支，該高速公路起點在水城縣，終點設在六枝特區那玉村。公路起點和杭瑞高速相連，途徑水城縣、老鷹山鎮、陡箐鄉、化樂鎮、新場鄉、墮卻鄉、巖腳鎮以及龍場鄉，最終達到終點那玉村。工程于2015年1月6日正式投入使用。

2試驗方案

2.1試驗步驟

(1)在試驗橋跨中均勻設置拾振器，依據各個測點所提供的脈沖時程曲線中的譜求算出試驗段橋跨的垂直基頻率與阻尼比。

(2)選取一輛動力荷載試驗車，將行駛速度控制在10 km/h和30 km/h分別通過無障礙和有障礙橋梁平面，對試驗車通過時橋跨中產生的振幅時程信號進行記錄檢測，同時檢測出荷載條件下的橋梁結構振動頻率與振幅最大值。

2.2試驗成果分析

(1)基頻試驗成果

試驗段橋跨各個測點所提供的脈沖時程曲線中的譜求如圖1所示，試驗數據成果如表1所示。

表1　基頻試驗數據結果

通過對脈動自譜圖的分析得知，試驗段橋跨上層結構所對應的自振頻率數值是4.25 Hz，這一數值與通過有限元運算得出的結果存在9.96%的偏差，計算值稍大于測試值，還可得出該點的阻尼比數值是2.473%。

(2) 基頻測試結果

圖1　試驗段橋跨各個測點所提供的脈沖時程曲線中的譜求圖

試驗車再以兩種不同的行駛速度通過無障礙和有障礙橋梁平面時，各個側點的相應時程曲線與譜求如圖2、3所示，橋梁在此情況下的振動頻率測試結果如表2所示。

表2　橋梁振動頻率實測數據結果

通過對表5數據的分析可知，試驗車以兩種不同的行駛速度通過無障礙橋梁平面時，其上層結構所產生的振動頻率均小于空載基頻數值，這是因為試驗車會與上層結構同時振動，試驗車自重的施加會減少箱梁的實際振動頻率。試驗車在以10 km/h的行駛速度通過有障礙橋梁平面時，橋梁隨之產生3.15 Hz的振動頻率，與以相同速度通過無障礙橋梁平面時的振動頻率幾乎相同，但在試驗車行駛速度提高至30 km/h后，橋梁振動頻率顯著增加，與以相同速度通過無障礙橋梁平面時的振動頻率存在較大的差距。此結果可以表明，若車輛在以20 km/h以上的行駛速度通過有障礙橋梁平面時，其箱梁上層結構會產生相對較大的振動。

圖2　無障礙橋梁平面對應的時程曲線與譜求圖

圖3　有障礙橋梁平面對應的時程曲線與譜求圖

2.3試驗結論

該項目經過動力荷載全部試驗內容，其所有動力性能指標均滿足相應規范要求，具有良好的整體性與安全性。

3結束語

橋梁檢測過程中的動力荷載試驗數據在其承載力設計研究與評判的工作有著至關重要的作用。從當前的檢測水平來看，還存在一些亟需解決的問題。對于試驗而言，那些無需中斷運營，且耗時短、準確性高的試驗技術取得了長足的進步和發展，可為后續的評估、改造等工作提供高水平的技術支持，進而推動我國橋梁事業持續發展。

參考文獻：

[1]徐俊輝.荷載試驗在公路橋梁檢測中的應用[J].江西建材，2014，2(7):55-57.

[2]魏三艷.淺析公路橋梁檢測新技術[J].中華民居，2012，2(3):144-146.

Analysis on the application of dynamic load test in bridge detection

LIU Wen-jin

(Guizhou Province Tonglida Highway Engineering Supervision Program Consulting Co.，Ltd.，Guiyang, Guizhou 551000，China)

Abstract:Taking Liupanshui-Liuzhi highway project as example, the author analyzes the practical application of the project in routine testing method of dynamic loading test. At first, the author introduces the main test for object and principle. Combining with the basic principle and requirement of dynamic load test method, the author formulates corresponding monitoring scheme. Finally the author analyzes the results, which provides a reliable technique for bridge construction and the use of safety protection.

Keywords:the bridge detection; dynamic loading test; application

中圖分類號：U442

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0071-02

作者簡介：劉文金(1989-)，女，貴州遵義人，助理工程師，主要從事道路、橋梁監理方面工作。

收稿日期：2015-11-15