論動靜荷載試驗在橋梁檢測中的應用

桂徐飛

摘? 要：結合當前橋梁檢測工作開展的情況，結合自身從事橋梁檢測工作的實踐經驗，通過實際案例，探討了動靜荷載試驗在橋梁檢測中的應用以及注意的要點，希望對于全面提升動靜荷載試驗在橋梁檢測中的應用水平有所幫助。

關鍵詞：橋梁檢測;動載荷實驗;靜載荷實驗;檢測方法

1 引言

在新時代的背景下，交通運輸工程是保障我國經濟社會和諧穩定發展的重要方面，在大型重載運輸快速發展的背景下，對于當前的橋梁及新建橋梁工程的承載力具有一定的挑戰性，這就應充分重視橋梁的養護及加固處理，并開展一系列的合理化檢測及判定工作。這里通過工程實例，重點明確了動載試驗和靜載試驗橋梁相關內容。

2 橋梁工程概況及試驗檢測

本案例中橋梁長度為148m，并通過不同階段所建造的兩橋進行并列組合而成，都是具有相同的跨徑以及簡支梁結構，在具體的設計中，選擇雙柱式鉆孔灌注樁基礎，還有相關的雙柱式加蓋梁墩、臺等情況。由于在不同時期建造的影響，存在著一定的橋梁道路設計中的差異性問題。經過初步調查，此橋由于各種原因造成存在著嚴重損壞問題，從而提出上游橋的橋梁的動靜荷載試驗工作。

具體來說，主要是落實以下方面的工作，進行主體結構的狀態評價，分析相應的主梁的承載力情況，開展一系列的主梁動靜載荷試驗工作。

在具體的測點分布的過程中，結合實際需要求，落實相應的主梁編號處理，這里主要檢測為編號中的10號跨和11號跨等，并能對應相應的應變測點的合理化分布，落實在相應的工字梁的肋部跨中的側面情況，并落實主應力測點布置滿足于遠離理論支撐線在40cm之外位置要求。

在具體的試驗加載環節，通過20t跨中加載的工作，進而落實相應橋跨主體質量及性能的要求;在具體的主梁的承載力試驗環節中，從實際出發落實相應的分別為 20t，30t 和40t加載車的加載要求。

3 靜荷載試驗分析結果

3.1荷載分布坍塌荷載分布

通過現場采樣數值的情況，落實相應的汽車和人群的結構荷載設計來看，通過相關的荷載試驗相關系數的情況，存在著偏載的情況，往往保持著荷載在三個梁之間的傳遞，并能滿足于橋梁的橫向剛度低的情況。結合相應的荷載試驗測試的情況，存在著橫向分布的實測及計算結果的差距性情況，從具體來說，滿足于距離荷載中心的較遠的梁往往表現為載荷能力不足的情況，能體現出相應的幾個梁中的荷載力傳遞的情況。

3.2 主梁承載力試驗

考慮到主梁的加載試驗情況，落實相應的彎矩情況。在滿足于荷載試驗效率值符合0.96～1.18的范圍，以滿足最大化試驗荷載效率的要求，以便更好地滿足規范標準。在具體的測試數據分析環節，應明確相應的橋梁檢定規程，并能滿足與撓度校驗系數的實驗結果滿足于0.621-1.280的范圍，這樣通過推算，不能滿足于20t汽車通行條件，應控制在汽車15t的要求。

3.3 應力應變

在具體的橋梁應力應變檢測實踐中，通過采集電阻應變片數據的情況，應落實應力應變的檢測的10號跨與1號跨相關要求，落實具體的五個檢測點。在進行試驗結果分析中，應明確跨中應變最小值超過計算值，以便難以保障落實基本荷載標準的要求。從實際來看，中性軸高度的實測超出理論值。

3.4 混凝土應變檢測

在開展混凝土應變檢測試驗實踐過程，應落實加強電阻應變片和應變測試工作。具體來說，涉及到10號跨與11跨的邊側混凝土的情況。結合具體的試驗情況，混凝土實際承載力應滿足設計要求，符合規范要求，明確中性軸髙度超出理論值。同時，存在著混凝土拉應力的試驗最大值超出上限的情況，進而能表明混凝土存在開裂問題。

3.5 綜合評定

第一，結合相關測算，當前的橋梁承載力不符合規范標準要求，如果強制使用存在一定的危險性，如不加以修復，必然會引發事故;第二，具體的承載力低于設計標準值，難以滿足汽車10級通車的要求，應減低原有承載力核定標準;第三，運行橋梁的實踐過程，和在超出承載力，必然會造成主梁結構受到破壞。

4 動荷載試驗

4.1 基本內容

主要在進行動荷載試驗中，進行自振頻率和汽車對橋梁的沖擊系數的計算。這里依然選擇上述的實驗對象，選擇載重汽車在不同車速下測試行駛激振，并進行相應的對稱模擬實驗，進行相應的振動數據采集，以便得到橋梁的特性情況。

4.2 橋梁的阻尼比及自振頻率

結合在載重汽車在20km/h、40km/h時進行時域波形與自譜圖來看，明確相應的橋梁自身頻率屬于2.583Hz～3.322Hz的范圍，相應的阻尼比為0.037-0.121;結合車載的條件，相應的自振頻率3.5Hz附近，阻尼比為0.0124情況。結合相關規范要求，本橋的實際阻尼比為0.131，這樣超過了標準規范中的0.01～0.08的正常范圍。由于實測頻率比計算頻率較小，這樣也意味著存在整體的剛度較差。

4.3 通行汽車對于橋梁的沖擊系數

結合相應的動荷載應變和位移測試的相應的測試點，結果統計為動荷載應變試驗結果為1.28，結合相應的波形圖，汽車對橋梁的沖擊系數為1.23.

4.4 綜合分析

考慮到沖擊系數在1.17～1.22范圍實際情況，滿足于測試自振基頻為3.5Hz情況下，沖擊系數為1.23，這樣意味著橋梁的整體性能較差。從整體來看，橋梁存在著主梁自振頻率差異比較大的情況，意味著整體受損問題較為嚴重，承載力不能符合規范標準的要求。

5 結論

結合相關技術規范及標準，本案例中橋梁承載力低于設計值，存在著一定的危險隱患。考慮到工字梁單獨受力的情況下，由于工字梁腹板較小的情況，難以保障主梁的支點截面承載力滿足規范設計要求，繼續運營則意味著巨大的安全隱患問題。借助于動靜荷載試驗的方法，能有效開展橋梁的檢測工作，應值得進一步推廣應用。

參考文獻：

[1] 邱陽.現代橋梁檢測靜載試驗應用效果及意義分析[J].設備管理與維修.2019，（9）.49-51.

[2] 劉國慶，楊斌，劉揚，等.季凍區多因素耦合作用下公路橋梁檢測技術[J].中國科技信息.2019，（10）.85-86.

[3] 姚華，杜松.近景攝影測量技術應用于橋梁檢測的試驗研究[J].北方交通.2019，（5）.43-45，49.