基于公路桥梁荷载试验检测的方法分析

胡美珍 熊淑丽

摘要：文章总结了公路桥梁荷载试验检测的方法，在分析荷载试验的定义和作用基础上，全面解析公路桥梁荷载试验检测的对象，同时对荷载试验在公路桥梁试验检测过程中的具体应用进行论述，实践可知，公路桥梁的荷载试验对于提升其安全性有着非常直接的影响，同时也是进行准确承载性能分析的关键措施。

关键词：公路桥梁；荷载试验；检测；方法；分析

0.引言

公路桥梁是整个交通网络中非常重要的组成部分。如何才能全面提升公路桥梁的安全性和稳定性，成为目前施工各方所关注的重点问题。进行荷载试验是目前非常重要的公路桥梁的性能检测方法，可以准确的判定其荷载能力，本文以实践为基础，分析具体的检测技术方法。

1.荷载试验的定义和作用

1.1荷载试验的定义

荷载试验是依据桩体的应用性能，给整体结构中施以轴向压力与轴向上拨力，然后观察桩体的监测点实际所发生的沉降与位移量，同时还要分析出荷载与位移的内在关系，以确定单个桩体承载性能参数。在判定公路桥梁承载性能的过程中，需要综合分析理论数据来计算确定。如果桥梁的结构非常的复杂，应该使用有限元分析方法综合分析其承载性能。

1.2荷载试验的作用

（1）对施工质量进行全面检测

公路桥梁在施工时，非常容易受到各个方面因素的影响，比如外部自然环境、地质条件、人员因素、施工材料以及设计方案等等。为了可以全面提升公路桥梁的质量，则要加大监督管理力度，采取一定的监控管理措施。所以在竣工后，管理部门需要对桥梁实施荷载试验，以确定其结构的承载能力是否能够满足正常使用的需要，如果存在不符合标准的情况则要进行整改。

（2）评测公路桥梁的实际承载力

以某公路桥梁为例进行分析，其在长期使用的过程中受到了外部环境的影响出现了风化严重的现象，导致整个结构部分的安全性难以满足运行的需要，容易出现严重的交通安全事故。因此，相关部门需要对工程进行相应的荷载试验，以确定其承载性能以及损坏程度是否能够满足工程的需要，然后根据实际情况制定出合理的加固与维修方案。

2.荷载试验的具体对象

从当前的实际情况来分析，荷载试验主要是对一些已经长期使用的公路与桥梁进行检测，少数情况下也可以使用到新建设的工程中。通常情况下，可以分为如下的几种：一是未能达到工程的要求，并且施工资料不完善的公路桥梁工程中；二是竣工后存在非常严重的质量问题，导致了其性能无法满足使用的需要；三是公路桥梁运行情况良好，但是想要提升承载性能。而选择使用合理的加固与修复措施的基础，也是应用荷载试验，从而确定最佳的设施方案。

3.荷载试验的具体应用

3.1静载试验

3.1.1确定加载试验。静载试验就是在公路桥梁结构上述施加静力，然后进行观测，以结构变化的数据来判断其受损程度以及承载性能参数。

3.1.2确定荷载。在该阶段中，主要问题是计算确定桥梁结构在达到设计好的数据下所存在的不利结果，将该数据作为判断的依据。在实验条件之下，所应用的荷载数据需要与控制荷载保持一致性，同时还应该综合分析内部应力所产生的影响。为了可以达到荷载所要求的结果，必须要在截面上产生的效应与初设计中所存在的效应是一致的。

3.1.3数据分析。荷载试验之后的重要工作是进行数据分析，此时需要进行结构静载试验数据结果的分析与判断，然后与理论数值进行对比分析。也就是计算静载的实际数据与计算时间的比值。校验系数为1就表示实测的结果与计算结果是完全一致；如果校验系数大于1，则表示静载结果无法满足要求，性能也就存在严重问题；如果校验系数小数1，则表示整个工程结构的性能达到了最佳的状态。

3.2动载试验

3.2.1脉动试验。动载试验主要是在桥梁上部不存在任何车辆作用，且没有其他外部因素的作用之下，对公路桥梁的结构受到的激励和结构的主谐量数据进行分析。以固有频率附近的振动统计分析确定桥梁结构所具备的稳定性。

3.2.2振动性质试验。该试验的主要实施方案是在表面上有汽车通过，在越过了规定高度的情况下来进行制动，此时应该确保车辆保持着10～20cm的高度。然后对桥跨结构衰减状况进行全面的测量与分析，并且最终对冲击系数、振动性能等方面进行科学合理的分析，以确定其动载试验的数据是否准确有效。

4.实例分析

某公路桥梁工程设计总长度为120.0m，桥面的结构设计为预应力混凝土空心板梁，下部结构则使用的是柱式墩结构形式，整个桥梁投入使用时间比较长。

4.1实验过程

在试验中通过荷载的影响作用确定桥梁结构施加力，需严控荷载数据，避免因为荷载而造成结构部分损坏的情况。此外，检测人员应该全面的关注试验过程，如果出现了我们所要求的现象，就需要进行全面的检测与数据记录，为后续的分析提供依据和条件。

试验主要是利用截面内力管理影响线形状，通过标准汽车荷载布设最为不合理的条件，进而可以准确的判定结果的响应程度。根据试验的要求，将施加力分成了4的层级来进行，将车辆按照预先设定的方法，驾驶到要求的位置上，然后试验人员进行数据的测量和分析。在该阶段中，最为关键的问题，是内力需要逐渐的提升，且不能超出橋梁允许荷载的最大值。

（1）建立有限元模型

以设计方案明确有限元模型，其中包含了荷载弯矩包络图、弯矩影响线以及测点布置。

（2）结果评定

综合分析实验过程中所出现的数据变化，并且结合具体的试验情况最终判定试验结果，详细结果可见图1、图2所示。

从上述两图中可以发现，校验系数都在1以下，这也就表示所检测的截面位置具备较高的安全性，桥梁的实际运行情况比数据测定的更好，同时也表示了该桥梁的结构性能以及承载性能都能够达到了相应的要求，具备较高的安全性。

5.结束语

综上所述，公路桥梁的荷载试验对于提升其安全性有着非常直接的影响，同时也是进行准确承载性能分析的关键措施。经过深入研究，可以综合分析静载试验与动载试验，本文主要从当前的两种方式特点进行分析。在未来发展中，科学技术发展比较快，公路工程的检测技术也逐渐的成熟，荷载试验必然会朝着更加先进的方向发展，为我国交通事业的发展起到积极的影响意义。

【参考文献】

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[2]何周通.某中承式钢管混凝土拱桥荷载试验分析[J].建筑监督检测与造价，2017，10（03）：32-37