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摘要：桥梁的建设是我国道路建设的重要组成部分。因此，在桥梁施工时，为了能够准确的评估桥梁的承载力，可以使用荷载试验方法对其进行检测。虽然荷载试验可以在很大程度上对桥梁的承载力进行控制，但这种荷载试验是一项相对复杂繁琐的工作，由于对技术水平的要求比较高，涵盖的内容比较广，在操作期间存在很多的无法预测性，因此，在对其进行验收的时候，需要严格按照规定要求来验收。本文重点对荷载试验在桥梁检测中的动静态应用进行了分析，希望可以提高桥梁建设的安全性。
关键词：荷载试验；桥梁；检测；应用
1.桥梁荷载试验的对象及目的
1.1荷载试验目的
对桥梁项目进行荷载试验，不仅可以准确测量桥梁结构的动态特性，而且还可以获取桥梁结构的振动频率和振动类型等相关参数。一般，在进行荷载试验时，桥梁的主体结构会发出相应的振动参数，相关参数涵盖动应力以及冲击系数等。通过荷载试验可以方便工作人员掌控桥梁结构的状态，进一步对桥梁的荷载能力进行分析和试验，为判断桥梁结构的使用状态提供相应支持。同时，它可以在此基础上，对桥梁出现的病害进行详细的分析，进一步确定桥梁病害的成因，了解其变化的规律，从而掌握病害对桥梁的影响，以便可以更好的对桥梁质量进行全面评估，这样不仅可以保障桥梁测试的价值，还可以使危桥改造建设工作的顺利进行。
1.2荷载试验对象
一般，荷载试验的主要目标都是旧桥，在特殊情况下，会对一些新修建的桥梁进行荷载测试。那么需要进行荷载试验的桥梁包括以下几种：（1）桥梁设计和施工数据不完整的桥梁；（2）桥梁的设计方案不符合规定标准；（3）桥梁在建设完工以后，运行期间存在问题，影响桥梁的承载能力；（4）桥梁在质量、承载力各方面都满足实际需求，但是，建设单位对这种情况并不满意，希望可以更进一步提升桥梁的承载能力；（5）桥梁具有特殊的承载需求。
2.静载试验的应用
2.1制定加载方案
在还没有开始静载试验时，试验人员应科学合理的规划制定试验桥孔、桥墩以及桥台的加载计划，从而确保加载计划的有效性。选择测试孔时，应考虑以下三个因素。首先，检查桥梁孔以及桥梁墩有没有缺陷、常见性病害以及质量问题。其次，由于影响桥孔和桥墩的受力因素比较多，在计算桥梁孔或着桥梁墩的受力情况时，要采取相应措施，保证计算结果的准确性。第三，合理选择桥孔或桥墩的脚手架和测量点位置。由于试验桥梁孔和桥梁墩的选择，不仅会对桥梁试验工作的顺利进行造成影响，而且还会影响测量数据的准确性。因此，在选择测试孔和测试墩时，有必要安排实践经验和专业水平比较高的工作人员进行实际操作，它是静载测试中非常关键的一步，直接对后期的检测结果起着决定性作用。
2.2加载与观测
2.2.1观测项目的确定
在桥梁结构观测中，观测项目有桥梁拉力、压应力、最大挠度、裂缝等。一般桥梁受到荷载量的影响，分为桥梁整体变形和局部变形两种。其中，桥梁整体变形是反映桥梁整体结构状态的体现方式。桥梁局部变形是反映桥梁结构局部状态的体现方式。因此，在桥梁静载测试中，首先要选择最佳的测量位置和测量点，同时在布设测量点的数量时，一定要根据桥梁的大小、以及承载情况来选择合适的数量。在选择测量点的位置时，应该选在代表性比较强的地方，从而满足桥梁荷载计算分析的实际需求。
2.2.2实验仪器设备和观测方法的选择
一般光学测量所用到的仪器包括全站仪、经纬仪以及精密水平仪等。一般测量位移的方法有机械测量、电测法接触测量两种。一般测量所用的仪器有位移传感器、百分表以及挠度计。另外，应变测量有未知主应力方向和已知主应力方向两种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1）未知主应力方向的测量方式需要在试验点的三个方向设置应变花，其中常用到的测量仪器有应变片和钢应力计。（2）已知主应力方向的测量方式需要顺着主应力方向放置应变片。（3）通常，裂缝的测量是通过目测完成，刻度放大镜作为辅助工具。
2.2.3总结分析
通常，静态载荷试验数据是通过理论探索分析整理的。在估算桥梁结构的静载荷试验时，通常有两种常用的指标。一个是对规定允许数值和测试实际数值进行分析，从而了解桥梁的结构状态。另一个是对理论计算数值和测量点的实际数值进行分析比较，从而确定桥梁结构的性能。
3.动载试验的应用
3.1动载试验方法
根据不同的试验目的，桥梁动载试验方法通常被分为跳车测试、跑车测试、脉动测试三种。（1）跳车测试常被叫做冲击测试，其测试原理是在车辆上放置具有一定重量的东西后，让车辆越过15cm高的跳板，然后对桥梁结构中的衰减振动进行测量，通过对测量所获取的数据进行分析，最终确定桥梁的冲击系数。（2）跑车测试一般是对车辆在桥梁上行驶时造成的强迫振动和振动衰减进行测量。（3）脉动测试，通常是通过周围车辆和其他环境设施的影响下，对桥梁结构产生的细小且不规律振动进行分析，来获取准确的桥梁结构固有振动频率，此外它还可以用于判定大型桥梁结构的振动频率。通常，我们国家的桥梁建设动态检测都是通过以上三种试验方式来完成的，来保证桥梁的荷载能力满足实际需求，只有操作得当，其准确度还是非常高的。
3.2分析和测定动载试验数据
3.2.1桥梁结构动力分析测定方法
一般，对桥梁结构的动力特性进行分析时，常用到的是分析处理法。通常分析处理方法包含频域和时域两种分析方法。（1）频域分析一般是用数字化处理方式对时域信号进行分析，通过利用变幻针来确定结构频率和分布情况。（2）时域分析则通过分析时间历程曲线，从而获得振动类型、阻尼以及冲击系数等相关数据。（3）一般在测量固有频率时，应该根据图纸、时域历史曲线和功率图谱等数据进行物理测试。同时，也可以通过结合基频数据，计算出桥梁内部结构所能承载的动态刚度。（4）在对简单的桥梁结构动力进行分析时，通过测试一阶频率就可以。（5）在对复杂的桥梁结构动力进行分析时，则要通过一阶、二阶以及更高级别的阶频率测试才可以。（6）假如通过试验获取的测量数值比理论数值还要小时，则证明桥梁内部结构的刚度比较强，基本就可以断定桥梁结构是正常的，没有任何问题。（7）假如通过试验获取的测量数值比理论数值大时，则基本就可以断定桥梁结构的刚度比较小，其易发生裂缝问题等。
3.2.2对阻尼和振动类型的测定
当测量阻尼时，阻尼比以及对数衰减率将直接影响桥梁结构的阻尼特性。可以使用功率图谱中的半功率带宽方法或者系统软件来分析计算阻尼。桥梁的阻尼一般要控制在0.01到0.08之间的范围内。（1）如果桥梁的阻尼超过规定的范围，就证明此桥梁结构的能耗比较大。（2）如果桥梁的阻尼比规定标准小时，就容易发生支撑件异常或者桥梁结构裂缝问题等。（3）在测量振动类型时，应该把传感器安装在桥梁的各个结构组成中，一般在安装传感器时，采用的都是共振方法完成相应安装。（4）桥梁结构通过外在激振设备产生的共振，工作人员要对桥梁各部分的振动幅度和相位及时记录下来，然后根据试验所获取的振动幅度和相位，采用对比的方法绘制出振动类型的曲线。
结束语
由于我们国家的经济不断发展，直接带动着我们国家的桥梁建设，因此，为了确保桥梁建设的质量可以满足后期的使用需求，必须对桥梁结构的承载力进行测试，提高检测的水平和技术，进一步保障车辆通行过程中的安全，为我国的经济发展提供有力保障。
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[2]张伟，负荷试验在桥梁检测中的应用[J]，建筑工程技术与设计，2018，（14）：3020.
[3]盛伟民，负荷试验在桥梁检测中的应用[J]，建筑材料与装饰，2018，（47）：267-268.
论文作者:王吉
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第27期
论文发表时间:2019/8/15
标签：桥梁论文; 荷载论文; 测量论文; 结构论文; 测试论文; 阻尼论文; 应力论文; 《建筑模拟》2019年第27期论文;