某连续刚构桥静动荷载试验分析

梁西建 孙秋彦 王智勇

1河南省交通规划勘察设计院有限责任公司（450052）2河南省交院工程检测加固有限公司（450052）3河南建筑职业技术学院（450000）4河南省建筑工程学校（450000）

某连续刚构桥静动荷载试验分析

梁西建1，2孙秋彦3，4王智勇1，2

1河南省交通规划勘察设计院有限责任公司（450052）2河南省交院工程检测加固有限公司（450052）3河南建筑职业技术学院（450000）4河南省建筑工程学校（450000）

静载试验主要测试连续刚构桥控制截面的应变和挠度，动载试验主要测试桥梁自振频率、阻尼比和振型，通过这些参数可以评定桥梁的承载能力和动力性能。

连续刚构；承载能力；动力性能；挠度；应变；自振频率；振型

工程实践中，静动荷载试验是评价桥梁的承载能力和动力性能的重要手段[1]。桥梁的静载试验是测试桥梁控制截面的挠度和应变，以挠度和应变实测值与理论计算值的比值作为评价桥梁工作性能的依据。桥梁的动载试验主要测试桥梁的自振频率、阻尼比、振型等动力特性。

1 工程概况

某连续钢构桥桥跨组成为:80 m+154 m+80 m，横断面布置为0.5 m防撞护栏+18 m+0.5 m防撞护栏。

2 静、动载试验方案

2.1 静载试验方案

静载试验的目的是评价该桥的承载能力，基于此目的和相关规定[2]，测试截面布置如图1所示。

图1 测试截面布置图

2.2 动载试验方案

动载试验测点布置如图2所示。

图2 测点布置示意图

3 试验结果

3.1 挠度测试结果

试验过程中对该桥控制截面的挠度进行了数据测试和采集。图3给出了各工况的实测挠度和理论挠度比较图，由图可以看出实测挠度值均小于理论挠度值，挠度校验系数在0.71～0.83之间，均小于1，说明该桥挠度能够满足设计荷载的正常使用要求。

图3 各工况应变实测值与理论值对比

3.2 残余挠度测试结果

试验过程中对该桥控制截面的挠度进行了数据测试和采集。各测点相对残余挠度在1.1%～10.4%之间，均小于20%，说明该桥试验跨受力后，基本能恢复到初始状态，处于弹性工作状态。

3.3 应变测试结果

试验过程中对该桥控制截面的应变值进行了数据测试和采集。图4给出了各工况的实测应变度和理论应变比较图，该桥实测应变均未超出理论应变，应变的校验系数在0.60～0.85之间，说明该桥应变能够满足设计荷载的正常使用要求。

图4 各工况应变实测值与理论值对比

3.4 残余应变测试结果

该桥控制截面的相对残余应变在5.5%～14.2%之间，均小于20%，说明该桥梁试验跨受力后，基本能恢复到初始状态，处于弹性工作状态。

3.5 自振频率测试结果

自振频率实测值为0.93 Hz，理论计算值为0.81 Hz，实测值为理论计算值的1.15倍，表明该桥竖向动刚度满足设计荷载的正常使用要求。

3.6 自振频率测试结果

半功率带宽法是最常见的利用频谱进行阻尼计算的方法，它根据频谱中某个谱峰的半功率带宽计算阻尼比。本桥采用半功率带宽法计算阻尼比，桥梁的阻尼比为1.21%,在常规桥梁的正常范围内。

3.7 振型测试结果

利用有限元模型建立该桥主桥有限元模型，计算出第1阶竖向理论振型，如图5所示。根据智能信号采集处理分析仪现场采集数据，实测振型拟合结果如图6所示。由图可以看出，该桥1阶竖向振型实测结果与理论计算接近。

图5 理论振型图

图6 实测振型图

4 结语

1）连续刚构桥的静载试验主要测试中跨跨中、中跨1/4L、桥墩处、边跨0.4L等控制截面的应变、挠度，通过实测应变、挠度与理论应变、挠度对比来评价桥梁的承载能力。

2）连续刚构桥的动载试验主要测试控制截面的自振频率、阻尼比及振型，通过实测结果与理论结果对比来评价桥梁的动力性能。

[1]王智勇,曾勇,李磊,姜自奇.某分离式立交桥静载试验及评估[J].中外公路,2014,34(4):124～127.

[2]JTG/TJ 21-2011,公路桥梁承载能力检测评定规程[S].人民交通出版社,2011.