荷载试验在公路桥梁检测中的应用探析

刘星兴

(贵州省交通建设咨询监理有限公司)

1 荷载实验概述

在公路桥梁的检测评定过程中，荷载试验是最为常见的一种检测评定方法，它可以直观、准确地反映出被检测公路桥梁的运营承载力和整体受力性能状况。在公路桥梁运营不明确情况下，通常都是采用荷载试验对公路桥梁的运营安全性进行检测与研究，确保公路桥梁的安全稳定。在公路桥梁荷载试验的检测过程中，主要有静载试验以及动载试验这两种检测方法。静载试验是通过对公路桥梁施加静力荷载，然后再检测公路桥梁的结构，了解和掌握公路桥梁应变和挠度等结构在试验荷载下所产生的变化。并在条件一样的情况下，把实际检测的数据与公路桥梁理论上的数据进行比较和研究，进而把校验的应力校验系数和挠度校验系数等作为指标参考数据和相关的衡量标准，对公路桥梁的实际承载力和运营状况以及整体受力性能进行准确地评估。

在公路桥梁承载力的评定过程中，必须要有科学的理论方法进行计算，如果公路桥梁的结构比较复杂，相关的试验检测人员需要建立有限元模型。有限元模型主要是依据公路桥梁结构设计图纸和现场具体检测的实际数据建立起来的，在模型建立时，许多的理想化以及简化的数据都没有得到准确的体现，依据这个有限元模型计算的数据往往与现场试验检测的结果不相符，这就需要相关的工作人员对有限元模型进行及时、准确地修改。在修正的过程中，可以利用动载试验检测结果对有限元模型进行修正，修正内容主要包括有限元模型中的几何参数以及物理力学参数，确保荷载试验的结果和有限元模型计算的动力特性相一致。

2 荷载试验在公路桥梁检测中的具体应用方法

2.1 静载试验的方法

(1)静载试验中内力或者位移控制的选定

通常在荷载试验空检测的过程中，都是对公路桥梁质量存在缺陷，施工质量不高并且还存在这血多问题的桥墩和桥孔进行检测，这些公路桥梁孔或者墩的受力计算非分复杂。而且由于桥型所存在的差异，这就需要在实际的静载试验中，实施的加载试验截面和内容也就不同，如表1 所示。

表1 不同桥梁结构类型的控制截面和内容

(2)试验荷载的确定

在确定试验荷载过程中，要先计算公路桥梁结构在设计的期望荷载中，控制截面在最差情况下所产生的公路桥梁结构内力值。将这些数值组合起来，得出的数值当作截面的控制荷载，与此同时还要准确计算出这个截面的荷载内力所受影响的数值;然后，在试验条件允许的情况下，计算出公路桥梁在内力影响最不利的荷载的数值，准确得出得出试验荷载的结果。

为确保荷载试验的检测的准确性，可以通过把试验检测数据中截面的控制荷载同公路桥梁在设计的荷载效应相适应，其接近程度通常用试验荷载效率系数来表示，其系数控制在0.80 ～1.05 之间。

(3)分析与评价静载试验的结果

在公路桥梁的评价和分析的过程中，主要用校验系数η来表示。通常状况下，校验系数η 都是表示在某个检测点处静载的实际检测数值和理论计算数值之间的所得出的比值。当η=1 时，公路桥梁的实际检测值与理论计算值相同;当η＜1 时，检测得出这个公路桥梁运营安全稳定，有良好的安全储备;当η ＞1 时，这就说明所检测试验的公路桥梁在运营中存在安全隐患，缺乏相应的安全储备。不同的公路桥梁结构，它的校验系数也就是应力校验系数和挠度校验系数存在不同，如表2 所示。

表2 不同的公路桥梁结构的应力校验系数和挠度校验系数

2.2 动载试验的方法

在荷载试验的动载试验中，根据公路桥梁的检测的目的，通常分为跑车试验、脉动试验以及跳车试验。跑车试验主要让车辆在被检测的公路桥梁运行，检测公路桥梁在车辆通过时，公路桥梁结构所产生振动性响应，以及车辆通过后振动衰减状况。脉动试验主要是指公路桥梁在没有受到外界其他诸如，风、地面微振等作用力下;车辆行驶以及其他周期性干扰影响时，公路桥梁受到的激励是平稳的各种状态李静宽带的随机激励。公路桥梁固有频率附近的振动是公路桥梁响应的主谐量，利用动载试验的脉动检测方法，可以准确了解和掌握公路桥梁结构的固有频率。而跳车试验主要是汽车在快过15 cm 的跳板后，计算这个时候桥跨结构在附加汽车重量过程中所产生的衰减振动影响，进而分析公路桥梁的结构的振动性质。

3 结 语

在我国公路桥梁事业迅速发展的进程中，积极加强对公路桥梁的检测，保证公路桥梁的运营安全，这对我国社会经济的发展，人民生活出行的安全起着非常重要的作用。然而，公路桥梁的荷载试验检测非常复杂，这要求试验检测的工作人员必须要具备丰富的理论知识和检测经验。在对公路桥梁检测中，可以合理地应用荷载试验对其进行检测，保证公路桥梁的运行稳定。

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