公路桥梁检测中荷载试验的应用

摘 要：众所周知一个国家的经济发展情况是很大程度的依靠交通运输事业，所以评定一个国家的经济发展情况，交通运输首当其冲。所以随着我国国民经济不断发展，交通运输事业也在快速发展中，并且交通运输事业对我国的经济发展和人们生活水平的提高起到了很好的推动作用。因为交通运输事业开展的基石是公路桥梁，所以为了公路桥梁运营安全十分有必要的要对其展开准确地、有效地检测。荷载试验可以对公路桥梁的安全系数进行有效的检测，可以对公路桥梁的承载能力与整体受力性能予以科学地、准确地评价，从而保障公路桥梁的检测工作的顺利进行，为其安全性评估提供有力的参考。

关键词：荷载试验；公路桥梁检测；应用效果

为了适应经济的发展对与交通运输业提出的要求，公路桥梁的建设呈现出了迅猛的态势。国家相关部门在对公路桥梁进行验收的过程中，为了保证其运营承载能力能够达到相关的标准与要求，会对其进行一系列的荷载试验，进而通过试验的效果对公路桥梁的整体受力性设计进行评估，衡量其性能是否达到了规范与要求。公路桥梁的荷载实验是一项十分复杂而且十分细致的试验，具有较高的技术含量，涉及的专业范围也较为广泛，具有较好的权威性以及专业性，能够为公路桥梁的性能检测提供科学的参考与建议。

1 荷载试验

桥梁公路的荷载试验可以分为动载试验以及静载试验两种，其中静载试验的主要作用对桥梁及公路结构进行检测，通过将静力荷载施加在桥梁公路上，近而使用经典传感对桥梁及公路结构进行检测，得出荷载对桥梁及公路结构的影响，确定应变和挠度等因素的情况，进而完成对于公路桥梁性质的测定，并在评测结果出来后，结合将较系数，利用相似条件对比的办法来得出分析的理论值及实测值，以便提高对于公路桥梁实际受力情况以及荷载能力的评估水平。

在对公路桥梁进行实际荷载能力的评估过程中，如果公路桥梁结构较为复杂，还要对评测结果进行有效的、科学的、合理的计算，必要的时候还需要依据桥梁的设计图纸以及实际的结构测量数据来建立有限元模型，并将实际的测量结果与模型的估计结果进行对比，如果二者之间存在一定的差异，则需要对模型进行相应的调整与修改，比如改动模型中的物理以及几何参数，减少模型模拟与估算过程的约束，进而提高测量的精度，保证荷载试验的有效性以及可靠性。

2 荷载试验的适用对象

一般情况下，荷载试验的对象基本为旧桥老路，除却一些新建筑的公路桥梁有时会需要进行荷载试验检测之外，大部分需要进行荷载试验的公路桥梁都具备以下的特点或不足之处：（1）公路桥梁缺乏完整详细的施工设计和施工资料；（2）公路桥梁的建设不能够满足设计的标准与要求；（3）公路桥梁竣工后，在使用中出现明显的病害现象；（4）公路桥梁各个方面符合标准，但是相关人员想进一步提高该公路桥梁的各项能力；（5）有着一些特殊作用要求的公路桥梁。

3 公路桥梁荷载试验的分类

（1）动载试验：这种试验的基本原理便是使用试验激振的方法使得桥梁或是公路发生振动，并对路桥振动的频率进行收集与记录，分析振动的振型与行车响应等因素之间的联系，进而对路桥的结构刚度以及荷载性能进行初步的估计；（2）静荷载试验：这种实验的基本原理是通过将静力荷载施加在路桥的指定位置，观测受到静力荷载影响的路桥静力、位移以及缝隙等参数的变化，并对产生的变化进行分析与研究，进而推测路桥结构的荷载能力以及承重性能，需要注意的是在试验进行的过程中，需要保证荷载的加载能够从零开始，逐渐的增加到预定的荷载数值，必要的时候也可以借助重力或者是其他种类的加载设备来帮助加载试验顺利进行。

由于桥梁结构工作中所承受的属于静力荷载是有限制的，所以在公路桥梁荷载试验过程中最为常用的是静载试验。必要的时候还需要对随着时间变化移动车辆发生的荷载也要被看作静力荷载。静载试验也是熟悉了解与掌握桥梁结构特性的主要方法与重要途径，因为在对桥梁结构开始动力试验时，静力荷载进行试验也需要首先进行，以便于对桥梁的结构的相关参量测定出来。

4 公路桥梁检测中动载试验的应用

4.1 激振方法的种类划分。（1）强迫振动法；这是激振方法中最常见的种类，依靠振动的施加对路桥产生的影响来测定路桥的结构动力。（2）瞬态激振法；这种方法利用的是阻尼的自由衰减，通过激振迫使桥梁的整体结构可以产生带有阻尼的自由衰减振动，然后根据桥梁的反映情况通过曲线形成的振动图形记录下来。（3）脉动法；这也是较为常用的一种方法，这种方法主要依赖于通过车辆通过路桥结构时产生的振动来对路桥的性能进行测试。因为这种振动较小且不具有较高的规则性，所以不仅可以很好的测试出路桥结构的固有频率，还能够用于测量索塔以及跨度较大的桥梁，具有较广泛的应用范围以及应用前景。

4.2 动载试验数据的分析和测定。分析处理法是测定桥梁结构动力特性时最为常用的一种方法，其不仅能够对时域进行测量与分析，还能够对频域进行测量与分析。在进行时域的测量时，其依赖的主要是振型、阻尼比以及相应的冲击系数；而在对频域进行测量时，其主要依赖的是变换针对时域的处理原理，进而通过分析经过数字化处理后的结果，来获得相应的结构频率以及其分布特点。

4.3 加载与观测。（1）确定观测项目。路桥结构的观测重点是结构的挠度、裂缝以及压应力的出现与扩展的特点，总的来说，荷载对于路桥结构的变形影响主要包括了结构状况的总体变形以及路桥结构的部分变形两种，两种变形分别反映了整体与局部的结构性能以及刚度，所以在荷载试验开始之前，需要确定好相应的观测目标，才能够对观测点的布置提供指导，进而提供观测与实验的有效性。（2）仪器选用与方法选择。光学测量工作需要使用到的仪器包括经纬仪、全站仪以及水准仪，而位移的测量工作需要使用的仪器则包括了挠度仪、位移传感器以及百分表等。为了适应路桥结构的特点，可以使用的测量方式包括非接触式的光学测量技术、机械式的位移测量以及电测法接触式的位移测量几种。仪器以及方法的选用可以根据实际的情况以及经济条件的水平进行科学的搭配，进而保证测量结果的有效性。（3）结果分析与总结。测量得到的数据结果知识最原始的数据资料，需要对其进行进一步的分析与总结，才能够对整个路桥结构做出科学公正的评估，进而为路桥工程后续的养护与维修工作提供基本的参考与建议。

5 结语

路桥荷载试验主要是对那些已经竣工验收的新建桥梁以及那些在建桥梁的运营情况进行承载力评定的试验，而评定桥梁运营荷载等级、检测桥梁整体受力性能最直接且最有效的办法就是看是否满足设计和规范要求。桥梁荷载试验结果的作用在桥梁结构承载力评估中是十分重要的。随着科学的进步，环境脉动激励试验也将会进一步得到发展，在不久的未来，环境脉动激励试验会不再需要中断桥梁交通，而且历时更短，以便于我们可以更快速有效地评估桥梁的承载能力。

参考文献

[1] 闫玉民.动静荷载试验在桥梁检测中的应用[J].中国建设信息，2013.

[2] 韩冬琴，宁占金.荷载试验在公路桥梁检测中的应用[J].科技与企业，2013.

作者简介：刘春红（1976- ），女，中级，本科，从事公路试验检测方面的研究工作，身份证号码：152104197601060621。