對（duì）某橋進行了成橋的靜動荷載試驗及（jí）分析（xī），測得各種力學性能指標，與理論計算結果進行比（bǐ）較，並按規範（fàn）對橋梁結構（gòu）的（de）承載能力做出了評價，確保橋梁的主體結構處於良好的（de）使用狀態，保證橋梁投入使（shǐ）用後的運營安全。

關鍵詞：靜荷載試驗；動荷載試驗；力學性能

1 工程概況

某特大橋為一座全長1550m的簡支小箱梁橋（qiáo），采用橋麵連（lián）續的鋪裝形式，單孔跨徑25m，共62孔。該橋上部結構（gòu）橫斷麵由4片小（xiǎo）箱梁（liáng）組成，梁高1.35m，梁寬2.5m，采用C50混（hún）凝土。橋寬13.5m，橋麵布置為（wéi）0.75m（防撞牆）+12.0m（行車道）+0.75m（防撞（zhuàng）牆）。

該橋設計荷（hé）載等級為：汽車—超20級，掛車—120。

2 靜荷（hé）載試驗

橋梁結（jié）構（gòu）靜（jìng）荷載試驗的目（mù）的，主要是測試橋梁結構在與設計荷載（zǎi）或使用荷載相當的試驗荷載作用下的變形和內力狀況，將測試結果與結構按相應（yīng）荷載作用下的計算值（zhí）與相關規定值做比（bǐ）較（jiào），從而判定結構的強度和剛度（dù）等力學性能，判斷橋梁結構承載能力是否滿足設計要求。

2.1 靜（jìng）荷（hé）載試驗工況及測點布（bù）置 2.1.1 靜荷載試驗工況

靜荷載試驗首先要確定加載位置（zhì），即（jí）確定試驗（yàn）的加載工況。根據該橋的實際跨徑布置，並對其進行理論計算，以（yǐ）跨中截麵作為受力最不利截麵，選取跨中截麵作為試驗的關（guān）鍵加載位置，同時確（què）定靜荷載試驗的2個工況。

工況1：按跨中截麵正彎矩最不利進行橫橋向偏心加載。 工況2：按跨中截麵正彎矩最不利進行（háng）橫橋向對稱加載。

同時各工（gōng）況的試驗荷載（zǎi）效率必須滿足規（guī）範要求，由《公路舊橋承載能力鑒定方（fāng）法》（1988）規定（dìng），靜荷載試驗效（xiào）率為：

ηq=

Ss

S⋅(1+μ)

式中：Ss——靜載（zǎi）試驗荷載作用下控製截麵內力計算值；

S——控製荷載作用下控製截麵最不利內力計算值；

μ——按規範規定（dìng）的衝擊係數（shù）。

靜荷載試驗效率ηq采用0.8～1.05。按照該橋設計荷載汽（qì）—超20，掛—120標（biāo）準，采（cǎi）用了6輛30噸車加載。實際加載（zǎi）效率如表1所（suǒ）示。

表1 各加載工況試（shì）驗效率

根據等效荷載效應的原則確定試驗荷載。根據理論計算分析，以設（shè）計荷載效應（yīng）控製，按橋梁（liáng）關鍵截麵的內力影響線進行最不利加載，並保證達到規範[1]規定的（de）荷（hé）載試驗效率，以確定實（shí）際加載車（chē）輛的（de）數目，確保荷載試（shì）驗的效果。

最終，選取6輛3軸車作（zuò）為加載車，每輛車（chē）總重各為300kN，前軸重60kN，兩個後軸各重120kN，6輛車的編號分別為1#、2#……6#。各輛車的幾何參數和各工況（kuàng）的荷（hé）載布置情況如圖1、圖2所示。

圖（tú）1 跨中加載汽車縱向布置圖（單位：cm）

圖2 偏心布載汽車（chē）荷載橫向布置圖（單位：cm）

圖3 對稱布載汽車荷載橫向布置圖（tú）（單位：cm）

2.1.2測點布置

各梁的撓度及應（yīng）力測點如圖4、圖（tú）5所示。

靜荷載試驗在滿載情況下，工（gōng）況1、2實測的撓度（dù）以及理論計算的撓度如表1所示，相應的撓度曲（qǔ）線分別如圖（tú）6、圖7所示。

43210#墩

8765L/2

4#梁（liáng）3#梁2#梁（liáng）1#梁

12111091#墩

圖4 撓（náo）度測點布置圖 圖5 應力測點布置圖

在（zài）試驗進行加（jiā）載之前，為了檢查所有的試驗（yàn）裝置和測試裝置是否正常運轉，為了使橋梁結構（gòu）能夠處於正常的工作（zuò）狀態，需要對橋梁進（jìn）行預加載。

2.3 靜荷載試（shì）驗結果

在各項準備工（gōng）作完成之後，即可正式進行橋梁的靜荷載試驗。在每（měi）一個工況的加載過（guò）程中（zhōng），施行分（fèn）級加載。每一個試（shì）驗工況加載（zǎi）過程中，需（xū）要對控製截麵的各項力學性能指標進行測試（shì），這些指標主要包括（kuò）主梁的撓度、應力等。在（zài）加載過（guò）程中需要對加載孔跨的（de）梁體（tǐ）外觀（guān）進行觀測，查看是否有裂縫出（chū）現。在靜荷載試驗中，滿載情況下的實測結果見表2、表3、圖6、圖7。

表2 工況1、2作用下各梁（liáng）撓（náo）度檢測結果

表3 工況1、2作用下各梁應力檢測結果

經現場觀測，在試驗加載過（guò）程（chéng）中，小箱梁梁底及腹板沒有出（chū）現裂（liè）縫。

由（yóu）表2、表3數據分析可以得出：在試驗荷載作用下，撓度和應力的校（xiào）驗係數及其對應的相對殘餘變位和相對殘餘應變均滿足規（guī）範要求，表明該橋承載能力（lì）滿足設計要求。

3 動荷載試驗

橋梁檢測動（dòng）荷載試驗（yàn）是動力測定評價方法的基本測試項目，是（shì）為了滿足工程應（yīng）用的需要，應用理論分析與試驗測試相結合的科學方法解決橋梁振（zhèn）動問題的必要手段（duàn），是橋（qiáo）梁檢測（cè）工作中的重要環節，其對橋梁（liáng）使用（yòng）狀況和承載（zǎi）力的評價提供了重要的數據參數。橋梁檢（jiǎn）測中動荷載試驗的內容主要是結構動力特性和動載響應（yīng）的試驗（yàn）與分析，測量的主要部位是結構動力效應最大的構件，以及動應力及動變形的控製截麵等。

動荷載試驗是為了測定橋梁（liáng）結構的自振特性或在動力荷載作（zuò）用下的受迫振動特性。其試驗項目主要

包括脈動試驗、行車試驗、跳車激振試驗。

3.1 自（zì）振特性測試

自振特性的測試采（cǎi）用脈（mò）動法，通過對（duì）拾振器拾取的響應信號進行譜分析，確定橋梁的（de）自振（zhèn）頻率。分析所得結構自振頻譜圖見圖8。

圖8 自振頻譜圖

3.2 動（dòng）荷載響應測試

動荷載響應測試的主要目的是模擬在各種行車條（tiáo）件下，橋梁的動應力響應以及實測橋梁的（de）衝擊係數。本次試驗主要進行了跑車試驗，采用近（jìn）於檢算荷載（標準荷載）重車的（de）單輛載重汽車來（lái）充（chōng）當試驗荷載。試驗時，單輛載（zǎi）重汽車以40km/h的速度勻（yún）速通過橋跨結構，測定橋跨結構主（zhǔ）要控製截麵測點的動撓度時間曆程響應曲（qǔ）線，見圖9。

圖9 勻速40km/h跑車跨（kuà）中動撓度曲線

由圖8、圖9分析得（dé）出：該橋上部小箱梁的一階自振頻（pín）率為3.05Hz，二階（jiē）自（zì）振頻率為（wéi）5.63Hz；在車速為40km/h時的動力係數為1.11。

4 結論

⑴ 靜（jìng）荷載試（shì）驗表明，在試驗荷載作用下，該橋承（chéng）載能力滿足設計要求。

⑵ 動荷載試驗表（biǎo）明，在試驗荷載作用下，該橋上部結構小箱梁的一階自振頻率為3.05Hz，二階自振頻率為5.63Hz；車速為40km/h時（shí）的動力係數為1.11。