橋梁檢測中動力荷載試驗(yàn)的應(yīng)用分析

劉文金

(貴州省通力達(dá)公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，貴州 貴陽　551000)

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橋梁檢測中動力荷載試驗(yàn)的應(yīng)用分析

劉文金

(貴州省通力達(dá)公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，貴州 貴陽551000)

摘要：以六六高速項(xiàng)目為例，分析了該項(xiàng)目在日常檢測過程中動力荷載試驗(yàn)方法的實(shí)際應(yīng)用。首先簡述了主要的試驗(yàn)適用對象及原理，在此基礎(chǔ)上結(jié)合動力荷載試驗(yàn)方法的基本原理與要求制定了相應(yīng)的檢測方案，最后對檢測的結(jié)果進(jìn)行了深入分析，為橋梁建設(shè)及其運(yùn)用安全的保障提供可靠的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測；動力荷載試驗(yàn)；應(yīng)用

1工程概況

六六高速自貴州六盤水始，以六枝為終，屬于國家第12橫杭瑞省級高速公路與第13橫滬昆高速公路的聯(lián)絡(luò)線，為雙向四車道公路，全長60.067 km，設(shè)計時速80 km/h，總投資金額為558 408.3萬元，工程與2014年末交工驗(yàn)收，是貴州六枝特區(qū)中的第二個國家級重點(diǎn)公路。

六六高速連通六盤水與六枝，是貴州省交通網(wǎng)絡(luò)中第七聯(lián)六盤水到鎮(zhèn)寧高速公路的重要分支，該高速公路起點(diǎn)在水城縣，終點(diǎn)設(shè)在六枝特區(qū)那玉村。公路起點(diǎn)和杭瑞高速相連，途徑水城縣、老鷹山鎮(zhèn)、陡箐鄉(xiāng)、化樂鎮(zhèn)、新場鄉(xiāng)、墮卻鄉(xiāng)、巖腳鎮(zhèn)以及龍場鄉(xiāng)，最終達(dá)到終點(diǎn)那玉村。工程于2015年1月6日正式投入使用。

2試驗(yàn)方案

2.1試驗(yàn)步驟

(1)在試驗(yàn)橋跨中均勻設(shè)置拾振器，依據(jù)各個測點(diǎn)所提供的脈沖時程曲線中的譜求算出試驗(yàn)段橋跨的垂直基頻率與阻尼比。

(2)選取一輛動力荷載試驗(yàn)車，將行駛速度控制在10 km/h和30 km/h分別通過無障礙和有障礙橋梁平面，對試驗(yàn)車通過時橋跨中產(chǎn)生的振幅時程信號進(jìn)行記錄檢測，同時檢測出荷載條件下的橋梁結(jié)構(gòu)振動頻率與振幅最大值。

2.2試驗(yàn)成果分析

(1)基頻試驗(yàn)成果

試驗(yàn)段橋跨各個測點(diǎn)所提供的脈沖時程曲線中的譜求如圖1所示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)成果如表1所示。

表1　基頻試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果

通過對脈動自譜圖的分析得知，試驗(yàn)段橋跨上層結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的自振頻率數(shù)值是4.25 Hz，這一數(shù)值與通過有限元運(yùn)算得出的結(jié)果存在9.96%的偏差，計算值稍大于測試值，還可得出該點(diǎn)的阻尼比數(shù)值是2.473%。

(2) 基頻測試結(jié)果

圖1　試驗(yàn)段橋跨各個測點(diǎn)所提供的脈沖時程曲線中的譜求圖

試驗(yàn)車再以兩種不同的行駛速度通過無障礙和有障礙橋梁平面時，各個側(cè)點(diǎn)的相應(yīng)時程曲線與譜求如圖2、3所示，橋梁在此情況下的振動頻率測試結(jié)果如表2所示。

表2　橋梁振動頻率實(shí)測數(shù)據(jù)結(jié)果

通過對表5數(shù)據(jù)的分析可知，試驗(yàn)車以兩種不同的行駛速度通過無障礙橋梁平面時，其上層結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的振動頻率均小于空載基頻數(shù)值，這是因?yàn)樵囼?yàn)車會與上層結(jié)構(gòu)同時振動，試驗(yàn)車自重的施加會減少箱梁的實(shí)際振動頻率。試驗(yàn)車在以10 km/h的行駛速度通過有障礙橋梁平面時，橋梁隨之產(chǎn)生3.15 Hz的振動頻率，與以相同速度通過無障礙橋梁平面時的振動頻率幾乎相同，但在試驗(yàn)車行駛速度提高至30 km/h后，橋梁振動頻率顯著增加，與以相同速度通過無障礙橋梁平面時的振動頻率存在較大的差距。此結(jié)果可以表明，若車輛在以20 km/h以上的行駛速度通過有障礙橋梁平面時，其箱梁上層結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生相對較大的振動。

圖2　無障礙橋梁平面對應(yīng)的時程曲線與譜求圖

圖3　有障礙橋梁平面對應(yīng)的時程曲線與譜求圖

2.3試驗(yàn)結(jié)論

該項(xiàng)目經(jīng)過動力荷載全部試驗(yàn)內(nèi)容，其所有動力性能指標(biāo)均滿足相應(yīng)規(guī)范要求，具有良好的整體性與安全性。

3結(jié)束語

橋梁檢測過程中的動力荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)在其承載力設(shè)計研究與評判的工作有著至關(guān)重要的作用。從當(dāng)前的檢測水平來看，還存在一些亟需解決的問題。對于試驗(yàn)而言，那些無需中斷運(yùn)營，且耗時短、準(zhǔn)確性高的試驗(yàn)技術(shù)取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展，可為后續(xù)的評估、改造等工作提供高水平的技術(shù)支持，進(jìn)而推動我國橋梁事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐俊輝.荷載試驗(yàn)在公路橋梁檢測中的應(yīng)用[J].江西建材，2014，2(7):55-57.

[2]魏三艷.淺析公路橋梁檢測新技術(shù)[J].中華民居，2012，2(3):144-146.

Analysis on the application of dynamic load test in bridge detection

LIU Wen-jin

(Guizhou Province Tonglida Highway Engineering Supervision Program Consulting Co.，Ltd.，Guiyang, Guizhou 551000，China)

Abstract:Taking Liupanshui-Liuzhi highway project as example, the author analyzes the practical application of the project in routine testing method of dynamic loading test. At first, the author introduces the main test for object and principle. Combining with the basic principle and requirement of dynamic load test method, the author formulates corresponding monitoring scheme. Finally the author analyzes the results, which provides a reliable technique for bridge construction and the use of safety protection.

Keywords:the bridge detection; dynamic loading test; application

中圖分類號：U442

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0071-02

作者簡介：劉文金(1989-)，女，貴州遵義人，助理工程師，主要從事道路、橋梁監(jiān)理方面工作。

收稿日期：2015-11-15