隨著我國(guó)大型重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，對(duì)現(xiàn)有橋梁和新建橋梁的運(yùn)輸承載力的要求越來越高，為了使橋梁更加穩(wěn)固，運(yùn)輸更加通暢，給今后橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)、加固等提供相應(yīng)的依據(jù)，應(yīng)該對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)和判定，靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)作為重要的
檢測(cè)橋梁工程的方法，對(duì)橋梁工程的質(zhì)量有重要的影響，所以應(yīng)引起充分的重視。本文分析了靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)的檢測(cè)方法，以供參考。
關(guān)鍵詞：
橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用技術(shù)
1.靜載試驗(yàn)檢測(cè)方法
1.1基本規(guī)定
應(yīng)該在對(duì)橋梁進(jìn)行調(diào)查和檢算之后再制定其靜載試驗(yàn)方案，通常包含試驗(yàn)工況、測(cè)試截面、測(cè)試內(nèi)容、布設(shè)測(cè)點(diǎn)、試驗(yàn)荷載、控制試驗(yàn)過程、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容，應(yīng)該注意靜載試驗(yàn)需要在結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、應(yīng)力、位移和裂縫等控制的截面進(jìn)行，靜載試驗(yàn)的工況包含中載和偏載試驗(yàn)工況。
1.2試驗(yàn)工況及測(cè)試截面
應(yīng)該按照橋梁結(jié)構(gòu)代表性和最不受力的原則確定試驗(yàn)檢測(cè)程序中試驗(yàn)的工況和測(cè)試的截面；如果測(cè)試的最大正彎矩發(fā)生應(yīng)變，還應(yīng)該對(duì)截面的位移進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。異型橋梁和其他組合體系的橋梁的確定應(yīng)該按照其結(jié)構(gòu)力學(xué)特征和荷載情況具體確定。
1.3測(cè)量的內(nèi)容
（1）測(cè)量結(jié)構(gòu)控制截面的變?yōu)榛驌隙龋?）對(duì)結(jié)構(gòu)控制截面最大應(yīng)變的測(cè)量（3）對(duì)偏載作用下結(jié)構(gòu)的影響系數(shù)的測(cè)量（4）對(duì)試驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象的測(cè)量。
1.4布置應(yīng)變和位移的測(cè)點(diǎn)
（1）布置單向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)時(shí)應(yīng)該遵循山下兼顧、左右對(duì)稱、重點(diǎn)突出的原則，能對(duì)截面高度方向的應(yīng)變分布特征進(jìn)行很好的反映，不能少于2組，斜橋、彎橋、異型橋的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)應(yīng)該按照結(jié)構(gòu)在荷載作用下的特征及內(nèi)力特征進(jìn)行確定。在應(yīng)變測(cè)試中應(yīng)設(shè)置一定的補(bǔ)償片，并把補(bǔ)償?shù)奈恢迷O(shè)置在材質(zhì)、環(huán)境和機(jī)構(gòu)相同的非受力部分（2）位移測(cè)點(diǎn)的測(cè)值是結(jié)構(gòu)最大變化規(guī)律的具體反映，主梁的豎向位移縱向測(cè)點(diǎn)應(yīng)該布置在工況撓度曲線在荷載作用下的峰值位置，豎向位移橫向測(cè)點(diǎn)應(yīng)該能表現(xiàn)出橋梁橫向分布的特征，整體式的截面不少于3個(gè)。
1.5測(cè)試的設(shè)備以及技術(shù)要求
1.5.1測(cè)試的環(huán)境和準(zhǔn)備
（1）應(yīng)該在交通封閉的狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，避免在強(qiáng)風(fēng)和氣溫低于5℃或高于35℃、大、中雨和大霧天氣、振動(dòng)和沖擊以及強(qiáng)磁場(chǎng)等外部環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)該做好準(zhǔn)備資料、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、選擇測(cè)試孔、編制方案等準(zhǔn)備工作（2）預(yù)加載，靜載試驗(yàn)可以采用車輛加載或加載物加載，通常選用分級(jí)加載的單梁試驗(yàn)車或第一級(jí)荷載為預(yù)加載，使結(jié)構(gòu)非彈性變形逐漸消除，使結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)正常，還可以對(duì)人員完善的組織和儀器正常的工作進(jìn)行檢測(cè)（3）正式分級(jí)加載的級(jí)數(shù)應(yīng)該按照試驗(yàn)荷載的分級(jí)增量和荷載總量具體確定，分為3—5級(jí)，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一指揮和讀數(shù)，并對(duì)所讀的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)告。
1.5.2測(cè)試中注意的問題
（1）在試驗(yàn)加載的過程中，應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的晃動(dòng)、扭曲、異常響動(dòng)等現(xiàn)象及時(shí)采取措施進(jìn)行處理（2）加載的時(shí)間間隔應(yīng)該滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定反應(yīng)的需求，對(duì)第一級(jí)荷載結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效測(cè)試，確定其反應(yīng)穩(wěn)定之后才能進(jìn)行下一級(jí)的荷載試驗(yàn)，如果對(duì)主要的控制截面的最大應(yīng)力進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該保證分級(jí)加載穩(wěn)定的時(shí)間大于5min，對(duì)于還沒有投入使用的新橋，分級(jí)加載首個(gè)工況穩(wěn)定的時(shí)間應(yīng)該大于15min（3）布置和選擇應(yīng)變片。一般情況下應(yīng)該按照現(xiàn)場(chǎng)的溫度和濕度等合理的選擇貼片和防潮的工藝，一般選擇和觀測(cè)應(yīng)變部位同等材料為補(bǔ)償片，對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變運(yùn)用千分表進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，應(yīng)該使結(jié)構(gòu)的表面和千分表的軸線緊靠，使測(cè)試的誤差相對(duì)減少。
1.6分析和總結(jié)
（1）強(qiáng)度校驗(yàn)系數(shù)kg=6e/6t，其中6e是試驗(yàn)中測(cè)量的應(yīng)力差值，6t是理論應(yīng)力差值。如果計(jì)算得出的強(qiáng)度校驗(yàn)系數(shù)kg小于1，可以得出橋梁的結(jié)構(gòu)符合強(qiáng)度的相關(guān)需求，有足夠的安全儲(chǔ)備。反之，則不滿足強(qiáng)度的相關(guān)需求（2）剛度校驗(yàn)系數(shù)kg=δe/δt，δe是撓度的實(shí)測(cè)值，δt是撓度的理論值，如果剛度的校驗(yàn)系數(shù)kg小于1，可以得出橋梁的結(jié)構(gòu)符合剛度的相關(guān)需求，有足夠的安全儲(chǔ)備。反之，則不滿足剛度的相關(guān)需求（3）分析結(jié)構(gòu)的抗裂性，在汽車荷載組合最不利的情況下，觀察橋梁在加載過程中是否會(huì)產(chǎn)生拉裂縫。
2.動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)方法
2.1測(cè)試的儀器
測(cè)試動(dòng)載試驗(yàn)的儀器主要有放大器、靈敏度高的傳感器、磁帶記錄儀、光線示波器、數(shù)字信號(hào)處理機(jī)、譜分析軟件等，應(yīng)該按照傳感器的特性和儀器的性能選擇合適的測(cè)試系統(tǒng)。
2.2試驗(yàn)的方法
（1）脈動(dòng)試驗(yàn)
該試驗(yàn)指的是在橋面沒有交通荷載、橋附近沒有規(guī)則的振源的基礎(chǔ)上，通過對(duì)因水流、地脈動(dòng)、風(fēng)荷載等隨機(jī)激勵(lì)導(dǎo)致的微幅振動(dòng)的測(cè)定對(duì)結(jié)構(gòu)自振的特性參數(shù)進(jìn)行識(shí)別的方法，使用該方法需要對(duì)長(zhǎng)樣本信號(hào)進(jìn)行采集以平均能量，由于橋梁的激勵(lì)是各態(tài)寬帶的隨機(jī)激勵(lì)，結(jié)構(gòu)響應(yīng)的主諧量，是固有的頻率附近的振動(dòng)，所以利用脈動(dòng)測(cè)試能使結(jié)構(gòu)的固有頻率得到確定（2）跳車試驗(yàn)，跳車試驗(yàn)是對(duì)汽車跨過15cm高跳板之后進(jìn)行制動(dòng)的測(cè)試，對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)在汽車質(zhì)量附加的狀態(tài)下振動(dòng)衰減的測(cè)量，以橋梁的沖擊系數(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行分析（3）跑車試驗(yàn)，該試驗(yàn)主要是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)在汽車通過橋上時(shí)強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)，以及通過后振動(dòng)衰減的情況進(jìn)行的測(cè)試。
2.3分析數(shù)據(jù)
（1）自振的頻率
采集數(shù)據(jù)和分析頻譜時(shí)，應(yīng)該合理的設(shè)置采樣和分析的參數(shù)，保障頻率分辨率小于實(shí)測(cè)自振頻率的1%。橋梁橫向和豎向各階段的自振頻率可以直接利用測(cè)試系統(tǒng)對(duì)功率圖譜上的峰值、時(shí)域歷程曲線等進(jìn)行記錄。然后把其理論值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，可以對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度特性進(jìn)行評(píng)估。如果實(shí)測(cè)的值比理論計(jì)算值大，說明橋梁結(jié)構(gòu)具有較大的實(shí)際剛度，反之說明其剛度較小，極有可能存在不正常的情況。但是一般情況下，要求試驗(yàn)實(shí)測(cè)的橋梁頻率要比理論建模分析得出的頻率高，因?yàn)閷?shí)際建模中忽視了橋面鋪裝和橫隔梁等的剛度貢獻(xiàn)，兩者實(shí)際上都使橋梁的剛度增加。
（2）沖擊系數(shù)
沖擊系數(shù)適合采用同截面不同測(cè)點(diǎn)的均值，利用動(dòng)載試驗(yàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)進(jìn)行測(cè)試是當(dāng)前獲得沖擊效應(yīng)比較可靠的方法。通過跑車試驗(yàn)可以測(cè)得中跨跨中豎向振幅和其中最不利的加載截面的靜撓度，可以得出橋梁的沖擊系數(shù)。利用跑車試驗(yàn)測(cè)出的動(dòng)力沖擊系數(shù)，可以用來對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的行車性能進(jìn)行評(píng)定，實(shí)際測(cè)量中的橋梁沖擊系數(shù)太大或太小，說明橋梁結(jié)構(gòu)具有較差的行車性能。
（3）振型的測(cè)定
測(cè)定振型的時(shí)候一般采用共振法，選擇環(huán)境激振等方法對(duì)振型參數(shù)實(shí)施模態(tài)參數(shù)的識(shí)別，即在結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位安裝若干傳感器，當(dāng)激振裝置把結(jié)構(gòu)的共振激發(fā)，并對(duì)各結(jié)構(gòu)部位的相位和振幅進(jìn)行記錄，通過對(duì)各測(cè)點(diǎn)的相位和振幅進(jìn)行比較便能繪出振型的曲線。
3.結(jié)語(yǔ)
橋梁靜動(dòng)荷載試驗(yàn)在橋梁的實(shí)際檢測(cè)評(píng)估中被廣泛的運(yùn)用，為評(píng)定現(xiàn)有橋梁和新建橋梁的承載能力提供了直接有效的辦法，使其得到的結(jié)果正確可靠，所以可以用該結(jié)果對(duì)橋梁的安全狀況進(jìn)行判斷，給橋梁的評(píng)價(jià)提供相關(guān)的依據(jù)。
