荷载试验在公路桥梁检测中的应用探析论文_陈法辉

北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司深圳分公司

摘要:文章对首先分析和介绍了荷载试验的概念,然后重点论述了荷载实验在公路桥梁检测中的具体应用。

关键词:荷载试验;公路桥梁;应用

一、荷载试验概述

荷载试验为一种可靠以及直观的公路桥梁检测方法,该种检测方法在对旧桥梁公路进行评定检测时,其主要是对公路桥梁工作不明确的状态况下对其进行评定以及研究。一般情况下,桥梁公路荷载试验包括动载试验以及静载试验两种。其中,静载试验的主要作用为将静力荷载施加在桥梁公路中,从而较好的对桥梁及公路结构进行检测,同时确定试验荷载对桥梁及公路结构的影响,该种影响主要包含应变和挠度等。在相似条件下对比分析理论值及实测值,进而将校验系数当做衡量标准和指标参数,对公路桥梁的实际状况及实际承受力进行相应的评估。在对公路桥梁的实际承受力进行评定时,应通过富含理论的方法对其进行科学的、合理的计算,若公路桥梁结构较为复杂时,相关工作人员应对其建立有限元模型。所谓的有限元模型为依据公路桥梁结构现场测量数据以及设计图纸建立的,该种建立中隐藏了大量的简化以及理想化数据。若实际测量结果同模型计算结果之间出现一定的差异时,相关共组人员应及时、正确修改有限元模型。对其修正时可以通过动载试验检测结果进行,修正对象为有限元模型中的物理学参数、几何参数以及约束条件,进而使得有限元模型的动力特性同试验相结果。

二、 荷载试验在公路桥梁检测中的具体应用方法

1、静载试验的方法

(1)静载试验中内力或者位移控制的选定通常在荷载试验空检测的过程中,都是对公路桥梁质量存在缺陷,施工质量不高并且还存在这血多问题的桥墩和桥孔进行检测,这些公路桥梁孔或者墩的受力计算非分复杂。而且由于桥型所存在的差异,这就需要在实际的静载试验中,实施的加载试验截面和内容也就不同,如表 1 所示。

(2)试验荷载的确定

在确定试验荷载过程中,要先计算公路桥梁结构在设计的期望荷载中,控制截面在最差情况下所产生的公路桥梁结构内力值。将这些数值组合起来,得出的数值当作截面的控制荷载,与此同时还要准确计算出这个截面的荷载内力所受影响的数值;然后,在试验条件允许的情况下,计算出公路桥梁在内力影响最不利的荷载的数值,准确得出得出试验荷载的结果。

为确保荷载试验的检测的准确性,可以通过把试验检测数据中截面的控制荷载同公路桥梁在设计的荷载效应相适应,其接近程度通常用试验荷载效率系数来表示,其系数控制在 0. 80 ~1. 05 之间。

(3)分析与评价静载试验的结果

在公路桥梁的评价和分析的过程中,主要用校验系数 η来表示。通常状况下,校验系数 η 都是表示在某个检测点处静载的实际检测数值和理论计算数值之间的所得出的比值。当 η =1 时,公路桥梁的实际检测值与理论计算值相同;当 η<1 时,检测得出这个公路桥梁运营安全稳定,有良好的安全储备;当 η >1 时,这就说明所检测试验的公路桥梁在运营中存在安全隐患,缺乏相应的安全储备。不同的公路桥梁结构,它的校验系数也就是应力校验系数和挠度校验系数存在不同,如表 2 所示。

2、动载试验的方法

在荷载试验的动载试验中,根据公路桥梁的检测的目的,通常分为跑车试验、脉动试验以及跳车试验。跑车试验主要让车辆在被检测的公路桥梁运行,检测公路桥梁在车辆通过时,公路桥梁结构所产生振动性响应,以及车辆通过后振动衰减状况。脉动试验主要是指公路桥梁在没有受到外界其他诸如,风、地面微振等作用力下;车辆行驶以及其他周期性干扰影响时,公路桥梁受到的激励是平稳的各种状态李静宽带的随机激励。公路桥梁固有频率附近的振动是公路桥梁响应的主谐量,利用动载试验的脉动检测方法,可以准确了解和掌握公路桥梁结构的固有频率。而跳车试验主要是汽车在快过 15 cm 的跳板后,计算这个时候桥跨结构在附加汽车重量过程中所产生的衰减振动影响,进而分析公路桥梁的结构的振动性质。

三、荷载试验在桥梁当中的应用

1、进行桥梁检测时,我们应用动载试验最主要的作用就是为了更好的检测出桥梁的运行情况,再通过得出的数据具体分析出桥梁的结构强度和它的性能,在通常情况下,动载的几项试验包括有跳车,跑车和脉动测试几个方面等。

2、进行桥梁检测时,动载当中的跑车试验一般是通过在行驶的桥梁上对结构所产生的承重力和振动做一个减缓状态的检测,也就是说通过跑车试验对桥梁进行检测是最为有效的一种方法,也是较为常规的,在桥梁受力的作用下可以有效的检测出它的结构性能,更具有全面性。动载当中的跳车试验在检测时必须要在公路桥梁行驶的车辆当中形成一个冲击力,这也是重要的一个测试点,也就是说当车辆达到一定的高度时,再进行制动,随之观察桥梁的结构是否产生了变化,在较大的冲击力下所产生的振动才能达到检测的目的。进行动载当中的脉动试验时,必须是桥梁在静止的条件下,没有受到任何外力的影响和振动时,还没有形成的一个扰力,比较平衡的状态下进行检测,也就是测试桥梁结构的稳定性能。

3、桥梁检测中除了动载试验就是是静载试验,这种方法一般是通过桥梁在固定部位的结构以及受力等方面发生的变化进行检测的,也就是说在桥梁固定部位做一个静载荷,从而来观察它的结构是否发生了变化,再对得出的信息数据进行分析,准确的得出桥梁的有效使用性以及它的准确性。这种试验方法应用在公路桥梁当中是较为普遍的,也是应用时间最长的,是最基础的一种措施,所以桥梁结构能够承担多大的重量都是根据桥梁自身的作用,也施加了一些静载的重量,由此可见,这种静载的测试方法可以准确的判断出桥梁的稳定性。但是,在做试验以前,必须要根据桥梁检测时的具体要求来进行,应用科学合理的有效方法制定出测试方案,此外,也要根据试验的环境相结合,规划好每一个所涉及的环节,细致入微,同时也要把试验材料与所需的设备制定出规范要求,合理规划。

4、在公路桥梁试验当中,安全防范是非常重要的一个环节,只有通过静载试验才能达到安全防范的要求。不但可以确保施工人员和检测人员的安全,也可以确保桥梁检测的顺利开展,重要保障,因此,在进行试验时必须要在一个安全的范围内实施,而作为技术人员也要全面的考虑到试验当中会产生的各种问题,再根据问题找出相应的解决方法,有利措施,确保公路桥梁的安全性。

结语

综上所述,本文通过对荷载试验进行概况分析,探讨在公路桥梁检测中荷载试验的具体应用,主要分析了动载试验在公路桥梁检测中的具体应用以及静载试验在公路桥梁检测中的具体应用,通过载荷试验对公路桥梁进行检测之后,可以有效分析出公路桥梁的结构性能与桥梁的振动特性,从而避免桥梁的超负荷使用以及起到提前防范的作用,希望本文的分析研究对我国的公路桥梁的检测能起到一定的帮助作用。

参考文献:

[1]韩冬琴,宁占金.荷载试验在公路桥梁检测中的应用[J].科技与企业,2013(18):224+226.

[2]王学升.分析公路桥梁检测中荷载试验的运用[J].黑龙江科技信息,2015(18):223~233.

[3]安自军,邓改霞.荷载试验在公路桥梁检测中的应用分析[J].江西建材,2014(01):143.

[4]肖天签,韩建刚,高洪波. 某公路桥梁承载能力荷载试验评定分析[J]. 山西建筑,2012,38(17):222 -223.

[5]黎虹,周琳,储伟伟. 梁格法在桥梁荷载试验中的应用[J]. 城市道桥与防洪,2013,4(2):441 -442.

[6]李建波. 公路桥梁检测中荷载试验的应用[J]. 工程建设与设计,2011,14(8):147 -148.

论文作者:陈法辉

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/14

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

荷载试验在公路桥梁检测中的应用探析论文_陈法辉
下载Doc文档

猜你喜欢