中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
一、橋梁靜載試驗(yàn)項(xiàng)目及測(cè)量方法
橋梁靜力荷載試驗(yàn)的主要觀(guān)測(cè)項(xiàng)目及量測(cè)方法
1、撓度：靜載試驗(yàn)考慮橋梁的跨徑、橋型，以及周邊環(huán)境狀況等客觀(guān)因素，對(duì)撓度的測(cè)量百分表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度為0.01mm。
2、應(yīng)變：橋梁的應(yīng)變采用在橋底板表面粘貼應(yīng)變片，使用西安邁杰特電子科技有限公司的SC212靜態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)變儀量程為±19999με，精度為1με。
3、結(jié)構(gòu)控制部位的混凝土表面開(kāi)裂情況，采用人工目視觀(guān)測(cè)，輔助裂縫測(cè)寬儀及裂縫測(cè)深儀測(cè)定裂縫寬度和深度，裂縫長(zhǎng)度和位置采用5m鋼卷尺直接量測(cè)。
二、靜載試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置原則
1. 能準(zhǔn)確反映橋梁結(jié)構(gòu)狀況；
2. 能反映橋梁最不利狀況；
3. 符合技術(shù)規(guī)范要求。
三、實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)要點(diǎn)
利用MIDAS/CIVIL空間有限元軟件建立橋梁的空間計(jì)算模型，通過(guò)對(duì)模型在不同工況下加載，從而得出大橋在等效設(shè)計(jì)荷載條件下的應(yīng)力分布情況，通過(guò)和實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較分析，判斷大橋在日常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的承載能力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
靜載測(cè)試根據(jù)理論計(jì)算的結(jié)果對(duì)梁體主要受力部位進(jìn)行加載。采用試驗(yàn)加載車(chē)進(jìn)行等效加載，使各主要控制截面檢驗(yàn)荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力達(dá)到或者接近設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，并測(cè)試其應(yīng)變和變形，評(píng)定結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況和承載能力。
四、試驗(yàn)載荷確認(rèn)
就某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目而言，試驗(yàn)荷載按下式所確定的原則等效換算而得：
式中：ηq — 靜力試驗(yàn)荷載效率；
Sstate — 試驗(yàn)荷載作用下控制截面內(nèi)力計(jì)算值；
S — 控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算值（不計(jì)沖擊）；
(1+μ) — 按規(guī)范取用的沖擊系數(shù)。
試驗(yàn)荷載與加載得到的各個(gè)截面內(nèi)力值與設(shè)計(jì)值相比為荷載試驗(yàn)效率系數(shù)。本次靜力荷載試驗(yàn)荷載效率具體見(jiàn)下表2所列。
表2：靜力荷載試驗(yàn)試驗(yàn)效率表
加載 工況 | 加 載 項(xiàng) 目 | 設(shè)計(jì) 計(jì)算值 | 試驗(yàn) 計(jì)算值 | 試驗(yàn) 效率 | 加載車(chē) 數(shù)量 |
1 | 跨中截面最不利正彎矩偏心加載(kN*m) | 1143.53 | 1022.4 | 0.894 | 2 |
2 | 跨中截面最不利正彎矩對(duì)稱(chēng)加載(kN*m) | 1143.53 | 1022.4 | 0.894 | 2 |
五、試驗(yàn)車(chē)輛參數(shù)
本次靜載試驗(yàn)共采用重量為320 kN的試驗(yàn)加載車(chē)2輛。各試驗(yàn)車(chē)輛主要參數(shù)見(jiàn)表:3，加載車(chē)參數(shù)如圖2所示。
表3 試驗(yàn)車(chē)輛軸載參數(shù)表
加載車(chē) 編號(hào) | 前軸重 （kN） | 后軸總重 （kN） | 前軸距 （m） | 后軸距 （m） | 輪距 （m） |
1 | 64 | 256 | 3.5 | 1.35 | 1.8 |
2 | 64 | 256 | 3.5 | 1.35 | 1.8 |
圖2 加載車(chē)列參數(shù)簡(jiǎn)圖（單位：m）
六、加載方式與分級(jí)加載
為了獲取結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載與變位的相關(guān)曲線(xiàn)，防止結(jié)構(gòu)加載意外損傷，就某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目，其靜力試驗(yàn)荷載應(yīng)分級(jí)加載，分級(jí)卸零。靜力試驗(yàn)荷載的加載分級(jí)主要依據(jù)加載車(chē)在某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力和變位影響面內(nèi)縱橫向位置的不同以及加載車(chē)數(shù)量的多少分級(jí)。
七、加載位置與加載工況確定
1. 加載位置與加載工況主要依據(jù)以下原則確定：
（1）盡可能用最少的加載車(chē)輛達(dá)到最大的試驗(yàn)荷載效率；
（2）為了縮短現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)間，盡可能簡(jiǎn)化加載工況，在滿(mǎn)足試驗(yàn)荷載效率以及能夠達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康那疤嵯聦?duì)加載工況進(jìn)行合并，以盡量減少加載位置；
（3）每一加載工況依據(jù)某一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主，兼顧其他檢驗(yàn)項(xiàng)目。
2. 加載位置
靜力試驗(yàn)經(jīng)過(guò)優(yōu)化合并后，確定的加載工況為2個(gè)，每個(gè)工況加載位置、主要試驗(yàn)項(xiàng)目及其加載車(chē)輛的縱橫向排列。
3. 加載流程
在進(jìn)行正式加載試驗(yàn)前，首先采用一輛加載車(chē)在跨中進(jìn)行預(yù)加載試驗(yàn)，預(yù)加載持荷時(shí)間為20分鐘。預(yù)加載的目的是使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，并消除結(jié)構(gòu)非彈性變形。預(yù)加載卸至零荷載，并在結(jié)構(gòu)得到充分的零荷載恢復(fù)后，方可進(jìn)入正式加載試驗(yàn)。
正式加載試驗(yàn)分別按加載工況序號(hào)逐一進(jìn)行，完成一個(gè)序號(hào)的加載工況后，應(yīng)使結(jié)構(gòu)得到充分的零荷恢復(fù)，方可進(jìn)入下一序號(hào)的加載工況。結(jié)構(gòu)零荷充分恢復(fù)的標(biāo)志是，同一級(jí)荷載內(nèi)，當(dāng)結(jié)構(gòu)在最后五分鐘內(nèi)的變位增量，小于前一個(gè)五分鐘增量的5%或小于所用測(cè)量?jī)x器的最小分辨率值時(shí)，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。如果結(jié)構(gòu)控制截面的變位、應(yīng)力（或應(yīng)變）在未加到最大試驗(yàn)荷載前，提前達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算值，應(yīng)立即終止加載。
