1、精選優質文檔-傾情為你奉上橋梁靜動載試驗的方法研究摘要：橋梁的荷載試驗是對橋梁進行評定的重要方式，橋梁的荷載試驗包括靜載試驗和動載試驗兩種，本文將對這兩種試驗進行具體的研究。關健詞：橋梁工程、動載試驗、靜載試驗1引言：隨著現代橋梁工程技術的發展，橋梁的建設結構也趨于多樣化。在對新建的橋梁和已建的橋梁，進行營運質量的鑒定和檢測時通常使用的方法，就是對橋梁進行荷載的試驗，從而對橋梁的承載力以及運營的何載等級進行科學的評定。橋梁的何載試驗具體包括動載試驗和靜載試驗兩種。靜載試驗是在對橋梁結構進行試驗荷載作用下的控制截面的應變、位移以及裂縫等的測試，用來分析和評定橋梁的承載能力。動載試驗是對橋梁在動載

2、作用下的響應測試，來分析橋梁的頻率、阻尼和振動和模態等參數，并根據動力響應和模態參數來做出橋梁的何載力評定。2橋梁的靜載試驗2.1荷載作用下的橋梁結構驗算：在明確了橋梁的結構之后，首先要進行的就是理論的分析和計算，也就是按照試驗橋梁的設計圖紙與設計的荷載，來選取合理的計算圖式并按照設計的規范，計算出橋梁的結構圖設計內力。目的就是為了確定各種控制截面的位置及控制截面的最不利活載內力，從而為檢測截面的選取以及加載方案提供主要依據。科學合理的計算是保證試驗成功進行的前提條件，一般情況下橋梁的實際結構和組成材料，與設計理論存在一定的差別，所以需要將模型進行合理的簡化，并合理的確定邊界條件和材料參數。2

3、.2橋梁測點的布置和截面的選擇：靜力荷載的試驗既需要滿足橋梁承載力與使用性能的真實全面評定，又需要考慮到試驗成本的控制，所以需要進行合理的簡化。通常荷載試驗是選擇不同結構形式、不同跨徑的橋孔中具有代表性的一孔或幾孔進行的。變形的測點應該布置在被測橋孔的4分點或8分點所在的截面上，根據選擇的儀器或者實際的情況，可以布置在橋面或橋梁底面，至少需要在各截面的橫橋向分別布置3個點。應力的測點應該布置在被測理論計算的控制截面上，每個截面應該根據橋的寬度與高度，在橫縱向布置多個測點。2.3加載方案的選擇：測點及截面布置完成之后，要需要制定合理的加載方案，如加載的方式、加載的位置以及加載的程序。目前常用的加

4、載方式有車輛荷載加載、專用加力架加載以及重物加載三種，選擇時應該根據現場的實際情況進行。加載的位置和加載的重量則應該通過試驗荷載效應計算來決定。當加載的方式確定以后，要根據加載物的體積重量等特點，將其簡化為集中荷載或者均勻荷載布置在計算的結構上，從而使各截面產生的內力，接近設計的最不利活載產生的內力，目的就是盡量使用最少最合理的加載物來達到最大效果。加載程序的設計是為了使試驗能夠順利進行，并有效的獲取真實的數據，提高試驗工作的效率，同時也要防止試驗中結構發生意外破壞。對試驗的工序進行具體安排的工作，其主要的內容包括確定各控制截面試驗的工序，確定試驗加載及卸載的程序，確定加載的時間，以及確定變形

5、的測量和測量工作的方式與方法。2.4靜載試驗儀器的選用：靜載試驗主要的檢測目的是測量橋梁結構的變形和應變，橋梁結構的變形可采用撓度儀、精密水準儀、百分表以及連通管等儀器；而對于應變的測試則可根據試驗方法的不同選擇電阻應變儀、機械式應變計等；在選擇儀器時應該盡量注意：（一）所選的儀器必須滿足測試的精度要求，通常情況下要求所測量的結果誤差小于5%，也不能過于盲目的追求精度，因為儀器越精確對環境的要求就越高；（二）儀器應該具有足夠的量程，來滿足測試的需要，盡量的避免在試驗中進行儀器的調試；（三）測量相同內容時，應該選用同一種規格的儀器進行測量，以免出現誤差；（四）對儀器進行選擇時，還要客觀的考慮到環

6、境的影響因素，通常電子儀器的適應性較差，機械式儀器的適應性則較強，但適應性最強的要屬光學儀器。所以在選擇儀器時要根據實際的環境，再結合測量的需要進行選擇。2.5數據的采集與分析：試驗成功關鍵就是現場的組織操作和數據采集工作，所以要求現場的技術人員和工作人員必須準備充分。加載前要對工作面、測點的布置、儀器的安裝以及加載系統等進行全面的協調和準備。準備工作完成以后就可以開始加載試驗，試驗時交通必須封閉。試驗過程中要求進行實時的監控，對現場采集的數據進行詳細記錄。如果出現異常應當及時進行處理。現場采集的數據是進行試驗分析和橋梁使用性能評定的主要依據。而這些數據還要進行科學的處理才能得到真實的試驗結果

7、，并根據進一步的分析和計算得出橋梁的承載能力和使用性能。3橋梁的動載試驗3.1試驗的儀器選用：應該選擇的主要動載試驗檢測儀器有傳感器、放大器、磁帶記錄儀、光線示波器以及數據信號處理機等。在進行儀器選擇時也要根據實際環境和試驗需要，選擇合適且盡量簡化的儀器。而且儀器的選擇要匹配。3.2試驗的方法：進行動載試驗的方法主要有三種（一）脈動試驗：當橋面上沒有汽車通過和其他的周期性干擾力時，在有風、地面微振等環境下，橋梁所受到的激勵應該是平穩的各態歷經寬帶隨機激勵。結構所響應的主諧量是在固有的頻率附近進行振動，可以通過脈動測試確定結構的固定頻率；（二）跳車試驗：這種試驗方法是汽車在跨過15厘米高的跳板后

8、制動，然后測量此時橋梁結構在附加汽車的重量以后的衰減振動，以確定橋梁的抗沖擊系數，從而分析橋梁結構的振動性能；（三）跑車試驗：這項目試驗主要是測試當汽車在橋上行駛時，橋梁結構的強迫性振動響應，以及車輛通過以后的振動衰減情況。3.3動載試驗數據的分析：（一）橋梁固有的頻率：橋梁的豎向和橫向各階段的自振頻率，可以通過測試儀器直接進行測試記錄，并確定時域歷程曲線、功率圖譜上的峰值等。測試完成后將實際試測的結果與理論值進行比較，就可以評估出橋梁結構的剛度及性能，如果實測的數值大于理論的計算數值，就說明橋梁的風度較強，反之則說明剛度偏小，有可能存在較大裂縫或其他問題。在實際的試驗中，通常要求實測的頻率需

9、大于理論分析得到的頻率值，因為理論分析中忽略了橋梁的橫隔梁和橋面鋪裝等，結構的剛度對橋梁剛度增大的貢獻；（二）阻尼比：根據脈動試驗的數據和各種識別的方法，就可以計算出橋梁結構振動各階模態的阻尼。（三）沖擊系數：目前來講唯一可靠的方法就是，通過動載試驗測試橋梁結構的沖擊系數。可以根據跑車試驗測出的數據來計算出橋梁的沖擊系數。通過此沖擊系數可以對橋梁結構的行車性能進行評定。實測的沖擊系數如果與理論值差距較大，就說明橋梁行車性能較差。但是目前采用的沖擊系數評定橋梁結構的方法，還有待改進和提高。（四）振型：振型的試驗所采用的方法，就是將若干傳感器安裝在橋梁結構的代表部位，當激振裝置激發結構共振時，便可以同時