基于公路橋梁荷載試驗檢測的方法分析

胡美珍 熊淑麗

摘要：文章總結了公路橋梁荷載試驗檢測的方法，在分析荷載試驗的定義和作用基礎上，全面解析公路橋梁荷載試驗檢測的對象，同時對荷載試驗在公路橋梁試驗檢測過程中的具體應用進行論述，實踐可知，公路橋梁的荷載試驗對于提升其安全性有著非常直接的影響，同時也是進行準確承載性能分析的關鍵措施。

關鍵詞：公路橋梁；荷載試驗；檢測；方法；分析

0.引言

公路橋梁是整個交通網絡中非常重要的組成部分。如何才能全面提升公路橋梁的安全性和穩定性，成為目前施工各方所關注的重點問題。進行荷載試驗是目前非常重要的公路橋梁的性能檢測方法，可以準確的判定其荷載能力，本文以實踐為基礎，分析具體的檢測技術方法。

1.荷載試驗的定義和作用

1.1荷載試驗的定義

荷載試驗是依據樁體的應用性能，給整體結構中施以軸向壓力與軸向上撥力，然后觀察樁體的監測點實際所發生的沉降與位移量，同時還要分析出荷載與位移的內在關系，以確定單個樁體承載性能參數。在判定公路橋梁承載性能的過程中，需要綜合分析理論數據來計算確定。如果橋梁的結構非常的復雜，應該使用有限元分析方法綜合分析其承載性能。

1.2荷載試驗的作用

（1）對施工質量進行全面檢測

公路橋梁在施工時，非常容易受到各個方面因素的影響，比如外部自然環境、地質條件、人員因素、施工材料以及設計方案等等。為了可以全面提升公路橋梁的質量，則要加大監督管理力度，采取一定的監控管理措施。所以在竣工后，管理部門需要對橋梁實施荷載試驗，以確定其結構的承載能力是否能夠滿足正常使用的需要，如果存在不符合標準的情況則要進行整改。

（2）評測公路橋梁的實際承載力

以某公路橋梁為例進行分析，其在長期使用的過程中受到了外部環境的影響出現了風化嚴重的現象，導致整個結構部分的安全性難以滿足運行的需要，容易出現嚴重的交通安全事故。因此，相關部門需要對工程進行相應的荷載試驗，以確定其承載性能以及損壞程度是否能夠滿足工程的需要，然后根據實際情況制定出合理的加固與維修方案。

2.荷載試驗的具體對象

從當前的實際情況來分析，荷載試驗主要是對一些已經長期使用的公路與橋梁進行檢測，少數情況下也可以使用到新建設的工程中。通常情況下，可以分為如下的幾種：一是未能達到工程的要求，并且施工資料不完善的公路橋梁工程中；二是竣工后存在非常嚴重的質量問題，導致了其性能無法滿足使用的需要；三是公路橋梁運行情況良好，但是想要提升承載性能。而選擇使用合理的加固與修復措施的基礎，也是應用荷載試驗，從而確定最佳的設施方案。

3.荷載試驗的具體應用

3.1靜載試驗

3.1.1確定加載試驗。靜載試驗就是在公路橋梁結構上述施加靜力，然后進行觀測，以結構變化的數據來判斷其受損程度以及承載性能參數。

3.1.2確定荷載。在該階段中，主要問題是計算確定橋梁結構在達到設計好的數據下所存在的不利結果，將該數據作為判斷的依據。在實驗條件之下，所應用的荷載數據需要與控制荷載保持一致性，同時還應該綜合分析內部應力所產生的影響。為了可以達到荷載所要求的結果，必須要在截面上產生的效應與初設計中所存在的效應是一致的。

3.1.3數據分析。荷載試驗之后的重要工作是進行數據分析，此時需要進行結構靜載試驗數據結果的分析與判斷，然后與理論數值進行對比分析。也就是計算靜載的實際數據與計算時間的比值。校驗系數為1就表示實測的結果與計算結果是完全一致；如果校驗系數大于1，則表示靜載結果無法滿足要求，性能也就存在嚴重問題；如果校驗系數小數1，則表示整個工程結構的性能達到了最佳的狀態。

3.2動載試驗

3.2.1脈動試驗。動載試驗主要是在橋梁上部不存在任何車輛作用，且沒有其他外部因素的作用之下，對公路橋梁的結構受到的激勵和結構的主諧量數據進行分析。以固有頻率附近的振動統計分析確定橋梁結構所具備的穩定性。

3.2.2振動性質試驗。該試驗的主要實施方案是在表面上有汽車通過，在越過了規定高度的情況下來進行制動，此時應該確保車輛保持著10～20cm的高度。然后對橋跨結構衰減狀況進行全面的測量與分析，并且最終對沖擊系數、振動性能等方面進行科學合理的分析，以確定其動載試驗的數據是否準確有效。

4.實例分析

某公路橋梁工程設計總長度為120.0m，橋面的結構設計為預應力混凝土空心板梁，下部結構則使用的是柱式墩結構形式，整個橋梁投入使用時間比較長。

4.1實驗過程

在試驗中通過荷載的影響作用確定橋梁結構施加力，需嚴控荷載數據，避免因為荷載而造成結構部分損壞的情況。此外，檢測人員應該全面的關注試驗過程，如果出現了我們所要求的現象，就需要進行全面的檢測與數據記錄，為后續的分析提供依據和條件。

試驗主要是利用截面內力管理影響線形狀，通過標準汽車荷載布設最為不合理的條件，進而可以準確的判定結果的響應程度。根據試驗的要求，將施加力分成了4的層級來進行，將車輛按照預先設定的方法，駕駛到要求的位置上，然后試驗人員進行數據的測量和分析。在該階段中，最為關鍵的問題，是內力需要逐漸的提升，且不能超出橋梁允許荷載的最大值。

（1）建立有限元模型

以設計方案明確有限元模型，其中包含了荷載彎矩包絡圖、彎矩影響線以及測點布置。

（2）結果評定

綜合分析實驗過程中所出現的數據變化，并且結合具體的試驗情況最終判定試驗結果，詳細結果可見圖1、圖2所示。

從上述兩圖中可以發現，校驗系數都在1以下，這也就表示所檢測的截面位置具備較高的安全性，橋梁的實際運行情況比數據測定的更好，同時也表示了該橋梁的結構性能以及承載性能都能夠達到了相應的要求，具備較高的安全性。

5.結束語

綜上所述，公路橋梁的荷載試驗對于提升其安全性有著非常直接的影響，同時也是進行準確承載性能分析的關鍵措施。經過深入研究，可以綜合分析靜載試驗與動載試驗，本文主要從當前的兩種方式特點進行分析。在未來發展中，科學技術發展比較快，公路工程的檢測技術也逐漸的成熟，荷載試驗必然會朝著更加先進的方向發展，為我國交通事業的發展起到積極的影響意義。

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