淺談橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)

1、淺談橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn) 【摘要】橋梁檢測(cè)是保證橋梁安全運(yùn)行的重要手段。在所有橋梁檢測(cè)項(xiàng)目中，靜態(tài)負(fù)載測(cè)試的進(jìn)行可以了解實(shí)際的工作條件和負(fù)載能力的橋梁，并提供直接和可靠的應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)。根據(jù)西溝橋梁檢測(cè)的實(shí)際情況，本文著重分析靜載試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和測(cè)試模式設(shè)置，為今后橋梁檢測(cè)靜載試驗(yàn)提供一定的參考。 【關(guān)鍵詞】橋梁檢測(cè)；靜載試驗(yàn)；布置方案；工法設(shè)置 1 工程概況 橋梁的靜力荷載試驗(yàn)是橋梁的具體位置，確定橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和撓度。它是了解橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)和承載能力的直接手段，掌握理論計(jì)算的位置的力，判別橋梁安全承載能力，可以同時(shí)發(fā)現(xiàn)很難找到一般的檢查和檢測(cè)隱藏的疾病。通過靜載試驗(yàn)可以掌握橋梁檢測(cè)設(shè)

2、計(jì)荷載作用下的實(shí)際性能和橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，橋梁維修，改造，提供科學(xué)基礎(chǔ)加固。西溝橋位于內(nèi)蒙古達(dá)拉特境內(nèi)，為線（西-德薩德勝薩拉齊）的一座主要橋梁。這座橋長(zhǎng)度為52m，橋的跨度是20m，上部結(jié)構(gòu)為20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部?jī)啥?，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)肋。橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：1設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)汽車荷載；2橋面寬度：凈 9 m + 2 0. 5 m；3設(shè)計(jì)洪水位100 年一遇；4抗震設(shè)防烈度為 8 度；5地質(zhì)情況：典型的粉砂土地基。 2 靜載試驗(yàn) 2. 1 試驗(yàn)內(nèi)容及目的 作為一種全橋結(jié)構(gòu)檢測(cè)，靜載試驗(yàn)將測(cè)試在指定位置的橋的靜載，橋梁靜位移，靜態(tài)應(yīng)變，裂紋參數(shù)，為橋梁結(jié)構(gòu)荷載作用下的工作性能和能力做

3、出評(píng)價(jià)。通過靜載荷試驗(yàn)：1掌握橋梁的重要組成部分，在設(shè)計(jì)荷載作用下，汽車的應(yīng)變測(cè)量控制截面的應(yīng)變分布規(guī)律及橋梁荷載變形，以此來確定符合設(shè)計(jì)要求的實(shí)際工況或是否在正常應(yīng)力狀態(tài)；對(duì)2實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的理論計(jì)算值的比較，對(duì)檢驗(yàn)橋梁設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，橋梁承載能力和工作條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；3橋梁維修，加固和重建提供依據(jù)，指導(dǎo)橋梁的正確使用和維修。 靜態(tài)負(fù)載測(cè)試的主要測(cè)試項(xiàng)目包括以下幾個(gè)方面： 1結(jié)構(gòu)控制部分的撓度或變化；2結(jié)構(gòu)控制部分的最大應(yīng)力（應(yīng)變）；3部分荷載作用下結(jié)構(gòu)的影響系數(shù)。 2. 2 檢測(cè)方案 檢測(cè)方案主要包括檢測(cè)孔的選擇、靜態(tài)加載方案、工作條件和測(cè)量點(diǎn)布置。檢測(cè)孔的選擇主要考慮以下條件： 1孔（或墩）

4、的應(yīng)力傳感器失效；2孔（或墩）的施工質(zhì)量差，或缺陷嚴(yán)重；3該孔（或墩）便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測(cè)點(diǎn)或試驗(yàn)時(shí)便于加載。綜合考慮后，該項(xiàng)目選擇了二次孔作為檢測(cè)孔。 2. 2. 1 靜載布置方案 根據(jù)荷載作用原理，研究者確定了彎矩影響線和橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)藝伎靜力荷載布置方案。靜態(tài)加載布局方案應(yīng)全面而詳細(xì)，并能較好地反映橋梁主內(nèi)力控制部分和實(shí)際交通情況。荷載靜力布置的主要控制標(biāo)準(zhǔn)，“大跨混凝土橋試驗(yàn)方法”的規(guī)定，荷載的原則規(guī)定靜載試驗(yàn)的荷載效率系數(shù)為0.85至1.05（彎矩試驗(yàn)值的靜載試驗(yàn)和彎矩比）。靜態(tài)布局方案必須是可以充分反映橋梁靜載受力在正常負(fù)載下，部分負(fù)荷，左車道，在右側(cè)的驅(qū)動(dòng)力情況下的各種反映的方案

5、；其次是橋梁反應(yīng)主要應(yīng)力集中處力，反映橋梁蓋梁頂部應(yīng)力主要集中在力；再次，在負(fù)荷的靜態(tài)布局方案必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)加載原理。 2. 2. 2 工況設(shè)置 根據(jù)靜載布置方案，設(shè)定各種可能工況并進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。 1） 工況一 使用300臺(tái)2千牛測(cè)試裝載車，裝載階段根據(jù)不同的條件分為兩加載和卸載，回零的水平。雙車道中心橋中心線（即雙車道）無載、荷載作用下的荷載作用條件。 2） 工況二 使用300套千牛載荷試驗(yàn)，工作條件是一個(gè)車輛荷載作用在中間的車道，一個(gè)負(fù)載車輛的橋梁中心線，屬于偏載作用。 3） 工況三 使用2套300 千牛和2200 千牛載荷試驗(yàn)車輛荷載作用下，兩個(gè)300 千牛載荷車輛行動(dòng)在中間的兩個(gè)車道，

6、兩個(gè)200 千牛載荷行為表孔2號(hào)和0號(hào)臺(tái)在橋。這種情況下，模擬駕駛和均勻的負(fù)載，這屬于的是加載的關(guān)于駕駛。 4） 工況四 采用2套300 千牛和2200 千牛載荷試驗(yàn)車輛裝載，一個(gè)功能兩個(gè)300千牛載荷在中間車道，角色的中心線的橋，兩個(gè)200 千牛載荷行為表孔2號(hào)和0號(hào)臺(tái)在橋。這種情況下，模擬為行車且荷載不均，屬偏載以及雙向行車。 2. 3 靜載評(píng)定依據(jù)及評(píng)定結(jié)果 2. 3. 1 評(píng)定依據(jù) 1）校正系數(shù)是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的重要指標(biāo)，對(duì)橋梁的承載能力進(jìn)行評(píng)估，校正系數(shù)等于實(shí)測(cè)值與理論值的比值。結(jié)構(gòu)校核系數(shù)一般要求小于1，結(jié)構(gòu)安全性越小。該值太大或太小，不能夠從多個(gè)方面進(jìn)行分析。eta太大，結(jié)構(gòu)材

7、料強(qiáng)度低，連接各部分的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的剛度低；eta太小，結(jié)構(gòu)材料實(shí)際強(qiáng)度和高彈性模量很高，橋面和梁的受力，橋梁的摩擦阻力會(huì)形成有利影響。 2） 相對(duì)殘余變位 （或應(yīng)變） 越小說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況，一般要求相對(duì)殘余應(yīng)變（位移）20% 。當(dāng)該值 20% 時(shí)，應(yīng)查明原因，并在結(jié)構(gòu)評(píng)定時(shí)酌情降低橋梁的承載能力。 2. 3. 2 試驗(yàn)結(jié)果的分析 主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析： 1實(shí)測(cè)應(yīng)變與理論計(jì)算的比較； 2分析了測(cè)得的撓度的最大值是否超出了分析范圍，分析了應(yīng)變、應(yīng)變的變形、定標(biāo)系數(shù)是否滿足； 3分析了剩余值是否滿足要求，分析了結(jié)構(gòu)恢復(fù)彈性變形的能力。 3 結(jié)論 橋梁檢測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，檢測(cè)人

8、員具有豐富的檢測(cè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)才能完成檢測(cè)方案的模擬真實(shí)負(fù)載。近年來，我國(guó)在橋梁檢測(cè)和評(píng)估方面積累了豐富的信息和經(jīng)驗(yàn)，橋梁工程已逐漸集中于橋梁檢測(cè)和維修加固。在本文中，結(jié)合實(shí)際工程檢測(cè)橋梁靜載試驗(yàn)荷載的布局和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了論述，并給出了一些有意義的檢測(cè)原理和參數(shù)，希望以后的橋梁檢測(cè)工作提供一定的參考。 參考文獻(xiàn)： 1宗一凡. 公路橋梁荷載試驗(yàn)與結(jié)構(gòu)評(píng)定m. 北京：人民交通出版社，2002. 2glenn a w. developments for the non-destruction evaluationof highway bridges in the usaj. ndt & e international，1998（31）：245-249. 3吳浪輝，馬保松，楊永貴.武漢白沙洲高架橋靜動(dòng)載試驗(yàn)研究j.鐵道建筑，2009（12）：15-17. 4高懷志. 橋梁檢測(cè)和狀態(tài)評(píng)估研究與應(yīng)用j. 世界地震工程，2000（2）：189-194. 5申明文，周?？? 橋梁靜