橋梁荷載試驗包(bāo)括橋梁靜載試驗和橋梁動載試驗兩種方式,是評價橋梁承載能力和使用功能的(de)一種重要手段。下麵中交路橋科技來談一下我國橋梁荷載試驗的技術(shù)和問題。
1、橋梁荷載試驗標準的選取
橋梁荷載試驗是評價(jià)橋梁(liáng)承載能力的有效手段,但是荷載試驗標準的選取(qǔ)應該是影響其評價結果的首要條件和評價結果應用的限製條件。橋梁的靜(jìng)載試驗是按照設計標準選取還是按(àn)照實際通行荷載標準來選取?目前我國正在運營的橋梁原設計荷(hé)載標準可能不一,而(ér)我國由於地域(yù)分布廣荷載的分布也不(bú)平衡且鮮有各地的實際通行荷載的實(shí)際車輛荷載模型。我國公路橋梁設計(jì)荷載標(biāo)準也經曆(lì)了數次變化,目前我國公路正在運營的荷載主要為2004年以後的標準(zhǔn)(公路-I和公路-II級)和汽車-10級、汽車-15級、汽車-20、汽車-超20級兩大類,也有少量更早的低標準荷載等級的(de)橋梁。早期建(jiàn)造的橋梁(汽車-15級)需要進行荷載試驗時,實際的交通車輛荷載與設計時相比增加量很大。若該橋按照汽車-15級設計標準進行試驗,檢測的結果可能能滿足原(yuán)設計荷載承載能力標(biāo)準要求(qiú),這個結論對於橋梁管理單(dān)位有多大的參考(kǎo)價值,能保證橋(qiáo)梁在實際運營(yíng)中的安全(quán)嗎?這個結論事實上對橋(qiáo)梁管理單位的參考價(jià)值很小,若經過(guò)檢測單位檢測後實際在超載(zǎi)條件下橋梁垮塌橋梁檢測單位有無責任?根據檢測報告的結論(lùn)“橋梁(liáng)承載能力滿足設計荷載承載能力要求”,檢測單位和管理單位應該(gāi)都沒有責任,而責任就是“車輛的超載”。
那麽橋梁按照汽車(chē)-15級荷(hé)載的評估結論看來毫無意義?那(nà)麽橋梁荷載試驗是否可以按照同(tóng)1條線路上設計標準最高的橋梁(假如是公路-I級)進(jìn)行加載,試驗檢測的(de)結果可能是(shì)承載能力不能滿足公路-I級荷載承載能力的要求。那麽這個橋梁該如何處治?按照結論就(jiù)應該加固提級或者拆除重建,若這座橋梁所在道路這種低等(děng)級的橋梁很多,若都采取措(cuò)施加(jiā)固可能(néng)資金問題又變成一個很大的問題(tí)。即使橋梁按照公路-I級荷載標準對橋梁進行荷載試驗,這個標準的選取可能(néng)與實際通行(háng)的荷載有很大的區別(bié),也不是科學的。如何選取荷載試驗標準來確保實際運營橋梁的安全,筆者認為美國建立各州(zhōu)的(de)實際評估荷載模型可(kě)以值得我們借鑒。
2、橋梁荷載試驗的模型分析(xī)
橋梁荷(hé)載試驗(yàn)的模型分析即車輛(liàng)荷載效應的理論計算值對橋梁結構的評價影響也很大,有時(shí)由於(yú)模型的計算可能會導致評價結果(guǒ)的錯誤。橋梁承載(zǎi)能力的評價時基(jī)於校(xiào)驗係數來評價的,而校(xiào)驗係數為實測參數與理論(lùn)計算參數的比值,因此橋梁荷載試(shì)驗的有限元模型計算至關重要。橋梁(liáng)結構的有(yǒu)限元模型應該(gāi)能(néng)夠真(zhēn)實的反映現狀橋梁的受力狀(zhuàng)態,這就需(xū)要在荷載試(shì)驗時對有限元模型進行修正(zhèng)。橋梁荷載試驗的有限元(yuán)模型同橋梁設計時的模型有一定的區別,荷載試驗的模型模擬的是橋梁運營狀(zhuàng)態(tài)的(de)受力計算。
橋梁在設計時基於安全的考慮可(kě)能沒有考慮橋麵鋪裝層的整體(tǐ)受力性能,而橋梁荷(hé)載試(shì)驗的橋梁可能進行(háng)過加固改造,因此橋梁荷載試驗的模型計算除了要考慮設計、竣工的資料外,還要考慮曆次維(wéi)修加(jiā)固對橋梁受力的影響以及橋梁結構病害的、材料力學性能的變化等因素的影(yǐng)響來對(duì)有限元模型進(jìn)行修正。橋梁荷載試驗模型有時可以根據實測橫向(xiàng)分布來調整板梁或T梁連接或約束條件;有(yǒu)時也(yě)可以采用實測材料的(de)力學性能參數(彈性模量)來修正;有時可以通過實測動力參數來調整橋梁結構的靜(jìng)力有限元模型。
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