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什么是橋梁荷載試驗(yàn)？

橋梁荷載試驗(yàn)是一種比較直觀評(píng)定橋梁承載力的方法，而且為廣大工程技術(shù)人員所接受。根據(jù)加載方式及響應(yīng)參數(shù)的不同，分為靜載試驗(yàn)與動(dòng)載試驗(yàn)。橋梁荷載試驗(yàn)是橋梁工程竣工驗(yàn)收的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通過橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，了解橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài)，綜合判斷橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力、動(dòng)力特性和安全運(yùn)用條件，是檢驗(yàn)橋梁整體施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)受力性能的一項(xiàng)關(guān)鍵工序，也是通車放行前對(duì)于放行條件的一次重要實(shí)測(cè)性評(píng)估，將為后續(xù)大橋的交工驗(yàn)收、健康監(jiān)測(cè)和運(yùn)維管養(yǎng)等提供基礎(chǔ)技術(shù)依據(jù)。

1 靜態(tài)荷載試驗(yàn)

靜態(tài)荷載試驗(yàn)是檢測(cè)橋梁承受靜止荷載的能力，需要在橋梁指定部位對(duì)靜力荷載進(jìn)行測(cè)試，靜態(tài)荷載還可以檢測(cè)出橋梁是否存在位移或者裂縫問題。根據(jù)靜態(tài)荷載試驗(yàn)的結(jié)果，可以推測(cè)出橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能以及使用壽命。

靜載試驗(yàn)加載的過程中，需要從零開始向上加，在加到預(yù)定荷載后，對(duì)橋梁的承載能力進(jìn)行判斷。在靜態(tài)荷載試驗(yàn)中，是借助重力進(jìn)行加載，需要應(yīng)用到特殊的加載設(shè)備，針對(duì)公路橋梁，一般采用的都是靜載試驗(yàn)，這與公路橋梁的功能以及特性有著較大的關(guān)系。橋梁在運(yùn)行的過程中，結(jié)構(gòu)有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一定變化，這與其運(yùn)行的時(shí)間有較大關(guān)系，由于受到車輛的影響，橋梁的承載能力會(huì)逐漸降低，車輛荷載可以看做是靜力荷載。在對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)前，一般都會(huì)先進(jìn)行靜態(tài)荷載試驗(yàn)，這樣可以檢測(cè)出相關(guān)參量，可以了解橋梁的結(jié)構(gòu)特性。

2 動(dòng)態(tài)荷載試驗(yàn)

動(dòng)態(tài)荷載試驗(yàn)是指利用激振的方式使橋梁的結(jié)構(gòu)處于振動(dòng)的狀態(tài)，然后對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型以及行車的響應(yīng)等內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，可以得出相關(guān)的參數(shù)，從而了解到橋梁結(jié)構(gòu)的剛度以及行車的性能。

動(dòng)態(tài)荷載試驗(yàn)一般是利用汽車在橋面上以不同的速度行駛以及剎車，汽車的重量一般為100kN左右，行車的速度分別為20km/h、30km/h、40km/h，在跑車或剎車的過程中，會(huì)使橋梁被迫振動(dòng)，工作人員需要記錄振動(dòng)的頻率、振幅以及阻尼。在試驗(yàn)的過程中，還可以將100kN的汽車在墊高15cm的角度下行駛，汽車的后輪會(huì)出現(xiàn)自由落體，橋梁會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這一過程可以量測(cè)出橋梁固有振動(dòng)頻率、振幅以及阻尼。

另外，在試驗(yàn)時(shí)還可以在無載荷的作用下對(duì)橋梁的振動(dòng)頻率、振幅機(jī)阻尼進(jìn)行測(cè)量。動(dòng)態(tài)測(cè)試需要確定好測(cè)點(diǎn)的位置，橋梁的振動(dòng)信號(hào)可以利用專業(yè)的傳感器進(jìn)行測(cè)量，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)可以利用采集箱與軟件。

橋梁荷載檢測(cè)試驗(yàn)基本流程

橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，需要根據(jù)試驗(yàn)的目的進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查，并進(jìn)行相關(guān)的理論分析，在此基礎(chǔ)上周密地制定試驗(yàn)方案，對(duì)于所有可能出現(xiàn)的問題都要認(rèn)真考慮并做出處理預(yù)案，制定切實(shí)可行的試驗(yàn)方案。荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容可按照如下三個(gè)階段進(jìn)行劃分。

Ⅰ 橋梁結(jié)構(gòu)的考察和準(zhǔn)備

① 明確荷載試驗(yàn)的目的

② 試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

Ⅱ 加載試驗(yàn)與觀測(cè)

① 加載方案設(shè)計(jì)

② 測(cè)點(diǎn)布置與測(cè)試

③ 加載控制與安全防護(hù)措施

Ⅲ 測(cè)試結(jié)果的分析與評(píng)定

① 試驗(yàn)結(jié)果分析與承載力評(píng)定

② 試驗(yàn)報(bào)告編寫

橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)需要注意的問題

通過分析試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，本文的橋梁主體結(jié)構(gòu)可以承受汽超-20、掛-120的荷載，滿足其設(shè)計(jì)的要求。荷載試驗(yàn)結(jié)果表明，橋梁在加載的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)變、撓度都滿足國家對(duì)公路橋梁的強(qiáng)制性要求。

橋梁結(jié)構(gòu)基頻為2.266Hz，結(jié)構(gòu)基頻的理論值為2.189Hz，所以，該橋梁的結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能良好，橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)符合相關(guān)要求。

承載能力評(píng)定荷載主要包括標(biāo)準(zhǔn)汽車、掛車或者特種重載等，在靜力試驗(yàn)荷載檢測(cè)的過程中，會(huì)受到較多客觀條件的限制，為了保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要根據(jù)實(shí)際選擇最佳的試驗(yàn)方法，在靜載試驗(yàn)中，多采用的是等效荷載試驗(yàn)法，這種方法又可分為可行式車輛以及重物直接加載兩種方式。采用重物加載方式時(shí)，還要避免出現(xiàn)卸載現(xiàn)象。

橋梁工程在施工的過程中，比較容易受到外界因素的影響，如果橋梁工程中存在較大的安全隱患，則會(huì)影響行車的安全，容易引發(fā)交通安全事故。在對(duì)橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)檢查時(shí)，可以了解橋梁的結(jié)構(gòu)特性以及性能，可以了解橋梁的抗荷載能力，還可以為橋梁的維護(hù)提供更多的參考信息。在對(duì)橋梁進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)，需要采用專業(yè)的技術(shù)以及設(shè)備，不能通過肉眼觀察，需要應(yīng)用專業(yè)的測(cè)量?jī)x器對(duì)橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試。橋梁結(jié)構(gòu)承載能力的評(píng)判，有利于保證橋梁的安全性。