桥梁养护中公路桥梁荷载试验检测研究

程燕

摘 要： 为科学评价公路桥梁设计功能是否完善、客观检验施工质量是否满足规范及设计要求、准确判断既有桥梁的服役性能是否达标，利用荷载试验方法对新建和既有桥梁进行鉴定和评价，是我国目前控制施工质量、确保桥梁安全最普遍也是最实用有效的手段。本文对桥梁养护中公路桥梁荷载试验检测进行分析，以供参考。

关键词： 公路桥梁;荷载试验;检测

【中图分类号】 F253.2      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0128-01

引言

通过开展承载试验可以更好的对桥梁工程项目的设计结构、施工质量等情况进行科学、合理、准确的评估，也能够更好的优化桥梁工程的设计形式。对公路桥梁工程项目的荷载试验是非常重要的，对桥梁工程项目的每一个重点检查部位需要进行严格的分析，为了改善公路桥梁工程项目的荷载试验的总体质量和水平，保证对桥梁工程进行科学有效的评估。

1 荷载试验简介

所谓荷载试验，主要是一种应用于公路桥梁质量检测的技术方式，就其具体的实践状况来看较为稳定且达到了预期的执行效果。与此同时此类检测方法在具体操作的时候无须明确基础的状况即可进行，可以说是极为便捷的一类技术检测方式。一般情况下，桥梁公路荷载试验主要涵盖动载和静载两类，具体来看，静载试验主要是通过在桥梁公路上施加静力荷载的方式实施检测，从而获得桥梁和公路结构的相关状况，以确定桥梁和公路在整个测试的过程中各项指标的变化情况。接着通过具体数据的对比分析，以对公路桥梁的实际承载力予以分析和诊断。需要注意的是，公路桥梁承载力的评定务必要以科学的理论为基础，并在精细计算的前提下进行。如果公路桥梁的结构比较复杂，那么就应在有限元模型的构建下进行模拟计算。构建有限元模型的过程中，务必要对公路桥梁结构的测量数据和设计图纸做出充分地分析，并在构建的模型中摄入理想化的数据，以做科学地对照和比较。对于存在数据差异的情况，应组织技术人员予以调整和修改。

2 荷载试验对象的选取

荷载试验的选取对象通常运用于通行时间久但却没有结构详细参数的桥梁，通过对该种类的桥梁进行试验，可以为后期的桥梁养护工作提供基础依据。另外，荷载试验也可以对其他新建公路桥梁实施检测。一方面，受检测的老旧公路桥梁通常没有足够的施工资料和图纸，另一方面，有些公路桥梁在施工过程中没有达到要求的技术水准，在修建阶段的施工标准太低。这些综合因素导致桥梁在竣工后，短期内没有保养和维护，加之外来因素，导致结构出现位移，桥面出现裂缝，重新检测就很有必要。减少超荷载的车辆通行，确定桥梁的最大承载力，为通车限行提供荷载标准，以此来增加公路桥梁的使用寿命。

3 承载能力评估方法

3.1 模糊综合评价法

模糊理论将一些边界不清、不容易定量的因素定量化，如果客观事物本身不明确，事物分类没有明确界限，即事物既可以属于某类也可以不属于该类的话，则可以考虑使用该理论，而桥梁评估领域存在大量的难以定量检测的因素，检测结果只能使用文字进行描述，采用模糊理论的隶属度-隸属函数这一概念能够很容易将这类检测结果量化，基于模糊综合评价的桥梁承载力评估，结果比较客观、科学，克服过去那种简单加权平均法及主观判断的缺陷。

3.2 人工神经网络法

人工神经网络，是20世纪80年以来人工智能领域兴起的技术，它是对人脑神经元网络系统的一种模拟。人工神经网络具有很强的自主学习能力和智能处理能力，能够很好地处理非线性的复杂问题，其应用在桥梁评估领域的基本思路是：通过模型训练在影响桥梁结构状态的各个参数和表征结构状态的的标度之间建立一种非线性的映射关系，从而对桥梁状态进行评估。一个训练良好的人工神经网络模型，能够很好的评定复杂的桥梁参数所对应的桥梁结构状态和承载力情况。

4 荷载试验的应用环境

4.1 动载试验的组成

对公路桥梁的性能和结构进行评价的主要方法是跑车试验，跑车试验是通过对汽车在桥面通行所产生的强迫震动，以及加速行驶后产生的震动衰减对桥梁结构的影响，所进行的评定方法;跳车试验则与跑车试验不同，它的检测目的主要是检测公路桥梁在受到车辆冲击后结构产生的系数变化。跳车试验的方法通常是让车辆在高度十五厘米左右的跳板上进行启动，在这种环境下，测量车辆对桥梁结构的震动衰减状况，以用来检测在不同系数变化的冲击下桥梁的震动特性和桥梁结构所受到的影响;脉动试验相对来说比较简单，不需要任何外来因素和车辆的影响，只检测桥梁本身的脉动频率对桥梁结构的影响。因为是检测自身的脉动频率，所以脉动试验的环境要求十分严格，只有这样才能为桥梁养护提供良好的客观、准确的依据。

4.2 静载试验条件

该类试验主要是借助于对截面内力的控制来对反映线形，同时采用等效汽车荷载来实施最不利荷载的构造，以得到与之相符的结构响应。通常情况下，试验荷载一般将截面最大内力划分为4级逐步施加。在对加载分级的过程中，车辆荷载应逐步地移入预定的加载位置，接着是各个点位的检测以保障试验的稳定安全。需要注意的是，在加载分级的过程中，务必要切实关注加载过程中其他截面内力的逐步增加，同时还要确保其最大内力处于可控的适宜的区间内。

4.3 静载试验工作的开展

静载试验结构的分析以及桥梁结构静载试验的评价，通常是借助于校验系数的指标来具体进行的。具体来说，就是通过某一检测点静载的实测值与理论值的比值来表示。当系数未1时，即代表二者数值的统一和吻合，而如果系数小于1，则说明结构有着较为稳定优良的工作性能，反之则说明其工作性能较差。安全防护工作也要做到位，公路桥梁在静载试验中，要做好安全防护工作。对试验中可能存在的安全隐患，要提前对安全工具做好布置，提高试验员的安全意识，此外要设置安全监督和管理部门，提前做好一切全面化的安全检查，做到防患于未然。针对安全防范的工作和突发事件的应急处理，都要落实到静载试验的方案中。

结束语

综上所述，桥梁承载能力的评估是一个涉及因素繁杂的综合性问题，并无固定的指标体系，单一的评估方法具有一定的局限性，在实际应用中通常是由多种方法互相辅助和印证，来确保评估的准确性。

参考文献

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