公路橋梁靜載試驗(yàn)

公路橋梁靜載試驗(yàn)橋梁靜載試驗(yàn)是分析橋梁特性的重要手段之一，論文簡(jiǎn)要分析了靜載試驗(yàn)在公路橋梁中所能夠解決的問題以及不同結(jié)構(gòu)橋梁的加載工況，并對(duì)靜載試驗(yàn)應(yīng)該遵循的原則以及需要注意問題進(jìn)行探討說明。標(biāo)簽：公路橋梁;動(dòng)靜載試驗(yàn);荷載能力靜載試驗(yàn)是檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)受力特征的最直接和最有效的手段和方法。橋梁靜載試驗(yàn)是按照預(yù)定的試驗(yàn)?zāi)康呐c試驗(yàn)方案，將靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置，觀測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫、沉降等參量的試驗(yàn)項(xiàng)目，然后根據(jù)有關(guān)規(guī)范和規(guī)程的指標(biāo)、判斷橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力以及荷載作用下的工作性能。一、橋梁靜載試驗(yàn)在工程中主要能夠解決的問題橋梁靜載試驗(yàn)一般用來檢測(cè)新建橋梁工程質(zhì)量，在確定舊橋承載能力時(shí)也常常需要進(jìn)行橋梁靜載試驗(yàn)，靜載試驗(yàn)經(jīng)常用來解決以下幾方面問題。1.1檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。對(duì)于大、中跨度橋梁，要求在竣工之后，通過試驗(yàn)來具體地、綜合地鑒定其工程質(zhì)量的可靠性，并將試驗(yàn)報(bào)告作為評(píng)定工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要依據(jù)之一。1.2驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法，充實(shí)與完善橋梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論與施工技術(shù)，積累科學(xué)技術(shù)資料。隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的橋梁結(jié)構(gòu)日益增多，這些橋梁在設(shè)計(jì)、施工中必然會(huì)遇到一些新問題，其設(shè)計(jì)計(jì)算理論或設(shè)計(jì)參數(shù)需要通過橋梁試驗(yàn)予以驗(yàn)證或確定，在大量試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，就可以逐步建立或完善這類橋梁的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法。1.3掌握橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。目前，我國(guó)已建成了數(shù)萬座各種型式的橋梁，在使用過程中，有些橋梁已不能滿足當(dāng)前通行荷載的要求，有些橋梁由于各種自然原因而產(chǎn)生不同程度的損傷與破壞，有些橋梁由于設(shè)計(jì)或施工差錯(cuò)而產(chǎn)生各種缺陷。對(duì)于這些橋梁，經(jīng)常采用試驗(yàn)的方法，來確定其承載力和使用性能，并由此確定限載方案或加固改造方案，特別是對(duì)于那些原始設(shè)計(jì)施工資料不全的既有橋梁，通過靜載試驗(yàn)確定其承載能力與使用條件就顯得非常必要。二、靜載試驗(yàn)荷載工況為滿足鑒定橋梁承載力的要求，荷載工況選擇應(yīng)反映橋梁設(shè)計(jì)的最不利受力狀態(tài)，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可選1～2個(gè)工況，復(fù)雜結(jié)構(gòu)可適當(dāng)多選，加載項(xiàng)目不宜過多，常見橋梁通常選用以下荷載工況。2.1簡(jiǎn)支梁橋跨中最大正彎矩、支點(diǎn)最大剪力、橋墩最大豎向反力。2.2連續(xù)梁橋主跨跨中最大正彎矩、主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩、支點(diǎn)最大剪力、主跨橋墩最大豎向反力、邊跨最大正彎矩。2.3懸臂橋梁（T型鋼構(gòu)橋）支點(diǎn)最大負(fù)彎矩，錨固孔跨中最大正彎矩、支點(diǎn)最大剪力、掛梁跨中最大正彎矩。2.4無鉸拱橋跨中最大正彎矩、拱腳最大負(fù)彎矩、拱腳最大推力、L/4截面最大正彎矩和最大負(fù)彎矩。2.5斜拉橋主梁跨中最大正彎矩、主梁最大負(fù)彎矩、主塔塔頂順橋向最大水平位移、斜拉索最大索力、主梁最大擾度，塔柱最大彎矩。2.6懸索橋主梁控制截面最大彎矩，主梁扭曲變形，主梁控制截面位移或擾度、塔頂最大水平變位、塔柱底截面最大應(yīng)力、主纜和吊索最大拉力。三、靜載試驗(yàn)中遵循的規(guī)則橋梁靜載試驗(yàn)應(yīng)按照以下幾方面原則進(jìn)行：3.1靜載試驗(yàn)原則上宜選擇在氣溫變化不大于2℃和結(jié)構(gòu)溫度趨于穩(wěn)定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)過程中在量測(cè)試驗(yàn)荷載作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的同時(shí)應(yīng)相應(yīng)地測(cè)量結(jié)構(gòu)表面溫度。靜力加載試驗(yàn)宜在21：00至次日6：00這一時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。3.2靜載試驗(yàn)荷載持續(xù)時(shí)間，原則上取決于結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定所需要的時(shí)間，只有結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定后，才能進(jìn)入下一荷載階段。同一級(jí)荷載內(nèi)，若結(jié)構(gòu)變位最大的測(cè)點(diǎn)在最后5分鐘內(nèi)的變位增量小于第一個(gè)5分鐘變位增量的15%，或小于所用量測(cè)儀器的最小分辨值，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。3.3全部測(cè)點(diǎn)在正式加載試驗(yàn)前均應(yīng)進(jìn)行零級(jí)荷載讀數(shù)，以后每次加載或卸載后應(yīng)即讀數(shù)一次，并在結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定后，進(jìn)入下一級(jí)荷載之前再讀數(shù)一次。對(duì)結(jié)構(gòu)變位較大的測(cè)點(diǎn)，宜每隔5分鐘觀測(cè)一次，以觀測(cè)結(jié)構(gòu)變位是否達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。3.4若在加載試驗(yàn)過程中發(fā)生下列情況之一應(yīng)立即終止加載試驗(yàn)：（1）控制測(cè)點(diǎn)應(yīng)力或內(nèi)力值超過計(jì)算值并且達(dá)到或超過按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力或力值時(shí);（2）控制測(cè)點(diǎn)變位超過規(guī)范允許值時(shí);（3）由于加載試驗(yàn)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非正常的受力損傷或局部發(fā)生損壞，影響橋梁承載能力和今后正常使用時(shí)。四、橋梁靜載試驗(yàn)中注意問題：4.1采用載重汽車加載時(shí)，在施加試驗(yàn)荷載過程中，當(dāng)某一加載工況接近滿載時(shí)（大于滿載量的80%），應(yīng)將該工況后續(xù)加載車在試驗(yàn)測(cè)試橋跨的行車速度控制在10km/h以下;在卸載過程中，禁止多輛加載車同時(shí)啟動(dòng)。4.2試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)所選儀器進(jìn)行系統(tǒng)檢查，確保各儀器的完好，并在標(biāo)定后，逐一編號(hào)登記。對(duì)靜態(tài)測(cè)量，其測(cè)量誤差不應(yīng)大于預(yù)計(jì)量程的±5%，位移測(cè)量不大于±10%，動(dòng)態(tài)位移不大于±15%。根據(jù)測(cè)點(diǎn)和測(cè)站的位置備好足夠長(zhǎng)度的導(dǎo)線，并應(yīng)有一定的富余度，以用于導(dǎo)線意外損壞后的替換。4.3對(duì)試驗(yàn)方案中落實(shí)的車輛進(jìn)行標(biāo)定和編號(hào)。在有條件的地方用地磅分軸稱出各車的總重、各軸的軸重;在無條件的地方，可利用壓力傳感器來測(cè)定各軸軸重。若條件允許，最好對(duì)各車的總重及各軸軸重進(jìn)行調(diào)整。按分級(jí)加載工況用不同顏色的油漆在橋面上標(biāo)出車位。4.4為保證結(jié)構(gòu)的安全，要注意非測(cè)試斷面的內(nèi)力與撓度是否超限，必要時(shí)試驗(yàn)中增加支座、裂縫觀察，混凝土的荷載滯后效應(yīng)問題及各工況的混凝土的非線性殘余變形。五、結(jié)語橋梁靜載試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)條件以及周圍環(huán)境要求都比較高，在進(jìn)行荷載試驗(yàn)前應(yīng)制定切實(shí)可行的試驗(yàn)方案，選擇合理的加載方法，并且在試驗(yàn)過