對某橋進行了成橋的靜動荷載試驗及分析，測得各種力學性能指標，與理論計算結果進行比較，並按規範對橋梁結構的承載能力做出了評價，確保橋梁的主體結構處（chù）於（yú）良好的使用（yòng）狀態，保證橋梁投入使用（yòng）後的（de）運營（yíng）安全（quán）。

關鍵詞：靜荷載試驗；動荷載試驗；力學性能

1 工程概況

某特大橋為一座全長1550m的簡支小箱梁橋，采用橋麵連續的鋪裝形式，單（dān）孔跨徑25m，共62孔。該橋上（shàng）部結構橫斷麵由4片小（xiǎo）箱梁組成，梁高1.35m，梁寬2.5m，采用C50混凝土。橋寬13.5m，橋麵布置為0.75m（防撞牆）+12.0m（行車道）+0.75m（防撞牆）。

該橋設計荷載等級為：汽車—超20級，掛車—120。

2 靜荷載試（shì）驗

橋梁（liáng）結構靜荷（hé）載試（shì）驗的目的，主（zhǔ）要是測試橋梁結構在與設計荷載或使用荷載相當的試驗（yàn）荷載作用下的變形（xíng）和內力狀（zhuàng）況，將測試結果與結構按相應荷載作用下的計算值與相關規定值做比較，從而判定結構的強度和剛度等力學性能，判斷橋梁結（jié）構承載能力是否滿足設計（jì）要求。

2.1 靜荷載試驗工況及測點布置 2.1.1 靜（jìng）荷載試驗工況

靜荷（hé）載試驗首（shǒu）先要確定加載位置，即（jí）確定試驗（yàn）的加載工況。根據該（gāi）橋（qiáo）的實際跨徑布置，並對（duì）其進行理論計算，以跨中截（jié）麵（miàn）作為受力最不利截麵，選取跨中截麵作為（wéi）試驗（yàn）的關鍵加載位置，同時確定靜荷載試驗的（de）2個工況（kuàng）。

工況（kuàng）1：按跨中截麵正彎矩最不利（lì）進行橫橋向偏心加載（zǎi）。 工況2：按跨中截麵正彎矩最不利進（jìn）行橫橋向對稱加（jiā）載。

同時各工況的試驗（yàn）荷載效率必須滿（mǎn）足規範要求（qiú），由（yóu）《公路舊橋承載能力鑒定方法（fǎ）》（1988）規定，靜荷載試驗效率為：

ηq=

Ss

S⋅(1+μ)

式中：Ss——靜載試驗荷載作用下（xià）控製截麵內力計算值（zhí）；

S——控製荷載作用下（xià）控製（zhì）截麵最（zuì）不利內力計算值；

μ——按（àn）規（guī）範規定的衝擊係（xì）數。

靜荷（hé）載試驗（yàn）效率ηq采用0.8～1.05。按照該橋設計荷載汽—超20，掛—120標（biāo）準，采用了6輛30噸車加（jiā）載。實際加載效率如表1所示。

表（biǎo）1 各加載工況試驗效率

根據等效荷載效應的原則確定試驗（yàn）荷（hé）載。根據理論計算分析，以設計荷載效應控製，按橋梁關鍵截麵的內力影響線進行最不利加載，並保證達（dá）到規範[1]規定的（de）荷載（zǎi）試驗效率，以確定實際加載車輛的數（shù）目，確保荷載試驗的效（xiào）果。

最終，選取6輛3軸（zhóu）車作（zuò）為加載車，每輛車（chē）總（zǒng）重各為300kN，前軸重60kN，兩個後軸各重120kN，6輛車的編號分別為1#、2#……6#。各輛車的幾何參數和各工（gōng）況的荷載布置情況如圖1、圖2所示。

圖1 跨中加載汽車縱向布置圖（單位：cm）

圖2 偏心布載汽車（chē）荷載橫向布置圖（單位：cm）

圖3 對稱（chēng）布（bù）載（zǎi）汽（qì）車荷載橫向（xiàng）布置圖（單位：cm）

2.1.2測點布置

各梁的撓度及應（yīng）力測點如圖4、圖5所示。

靜（jìng）荷（hé）載試驗在滿載情況下，工況1、2實測的撓度以及理論計算的撓度如表1所示，相應的撓（náo）度曲線（xiàn）分（fèn）別如（rú）圖6、圖（tú）7所示。

43210#墩

8765L/2

4#梁3#梁2#梁1#梁

12111091#墩

圖4 撓度測（cè）點（diǎn）布置圖 圖5 應力測（cè）點布置圖（tú）

在試驗進行加載之前，為了檢查所有的（de）試驗裝置和測試裝置是否正常運轉，為了使橋梁結構能夠處於（yú）正常的工作狀態（tài），需要對橋梁進行預加載。

2.3 靜荷載試驗結果

在各項準備工（gōng）作完成之後，即可正式進行橋梁的靜荷載試驗。在每一個工況的加載（zǎi）過（guò）程中，施行（háng）分級加（jiā）載。每（měi）一個（gè）試驗工況加載過程中，需要對控製截麵的各項力學性能指標進行測試，這些指標主要包括主梁（liáng）的撓度、應力等。在加載（zǎi）過程中需（xū）要對加（jiā）載孔跨的梁體外觀進行（háng）觀測，查看是否有裂縫出現。在靜荷載試驗中，滿載情況（kuàng）下的實測結果見表2、表3、圖6、圖7。

表2 工況1、2作用下各（gè）梁（liáng）撓度檢測結果

表3 工況1、2作用下各梁應力檢測結果

經現（xiàn）場觀測，在試驗加載過程中（zhōng），小箱梁梁底及腹板沒有出現裂（liè）縫（féng）。

由表2、表3數（shù）據分析可以得出：在（zài）試驗荷（hé）載作用下，撓度（dù）和應力的校驗係數及其對應的（de）相對殘餘變位和相對（duì）殘餘（yú）應變均滿足規範要求（qiú），表（biǎo）明該橋承載能力滿足設計（jì）要求。

3 動（dòng）荷（hé）載試驗

橋梁檢（jiǎn）測動荷載試（shì）驗是動力測定評價（jià）方（fāng）法（fǎ）的基本（běn）測試項目，是為了滿足工程應用的需要，應用理論分析與試驗測試相結合的科學方法（fǎ）解決橋梁振動問題的必要手段，是橋梁檢測工作中（zhōng）的重（chóng）要環節，其對橋梁使用狀況和承載力的評價提供了重（chóng）要的（de）數據（jù）參數。橋（qiáo）梁檢測中（zhōng）動荷載試驗的內（nèi）容主要（yào）是結構動力特性和動載響應的試驗與分析，測量的主要部（bù）位是（shì）結構動力效應最大的構（gòu）件，以及動應力及動變形的控製截麵等。

動荷載試驗是為了測（cè）定橋梁結構的自振特性或在動力荷載作用下的受迫振動特性。其試驗項（xiàng）目主要

包括脈動試驗、行車試（shì）驗、跳車激振試驗。

3.1 自振特性（xìng）測試

自振特性的測試采用脈動法，通過對拾振器拾取（qǔ）的響應信號進行譜分析，確定橋梁的自振頻（pín）率。分析所得結構自振頻譜圖見圖（tú）8。

圖（tú）8 自振頻譜圖

3.2 動荷載響應測試

動（dòng）荷載響應測試的主要目的是模擬（nǐ）在各種行車條件下，橋梁的動應力（lì）響應以及實測橋梁的（de）衝擊係數。本次試驗主要進（jìn）行了跑車試驗，采用近於檢（jiǎn）算荷載（標（biāo）準荷載）重（chóng）車的（de）單（dān）輛載重汽車來充當試驗荷載。試驗時，單輛載重汽（qì）車以40km/h的速度勻速通過橋跨結構，測定橋跨（kuà）結構（gòu）主要控製截麵測點的動（dòng）撓度時間曆程響應曲線，見（jiàn）圖9。

圖9 勻速40km/h跑（pǎo）車跨中動撓度曲線

由圖8、圖9分（fèn）析得出：該橋上部小箱（xiāng）梁的一階自振頻率為3.05Hz，二階自振頻率為（wéi）5.63Hz；在車速為（wéi）40km/h時（shí）的動力（lì）係數為1.11。

4 結論（lùn）

⑴ 靜荷載試驗表（biǎo）明，在（zài）試驗荷載作用下，該（gāi）橋承載（zǎi）能力滿足（zú）設計要求。

⑵ 動荷載試驗表明，在試驗荷載作（zuò）用（yòng）下，該橋上部結構小箱梁的一階自振頻率為3.05Hz，二階自振頻率為5.63Hz；車速（sù）為40km/h時的動力（lì）係數為1.11。