摘要：随着社会经济的快速发展，桥梁工程的数量也在逐步增多，虽然相比于前些年，桥梁工程的质量安全有了一定程度的提升，但是为了更好的保证桥梁的使用安全，应该不断完善桥梁的结构检测系统，实现对桥梁的安全监控。在结构检测系统中，荷载试验是检测桥梁质量最有效的方法，本文首先分析了桥梁荷载试验的目的，然后对动载试验与静载试验进行了简要的介绍，最后以桥梁上的跑车试验、跳车试验、刹车试验三个试验项目为例，进行了桥梁静动载荷检测试验，并通过试验结果分析，探究桥梁的安全性。
关键词：桥梁；静载试验；动载试验
近些年来，我国的综合国力有了极为显著的提升，人们在物质生活得到满足的情况下，开始追求精神享受。在这种情况下，交通行业开始迅猛发展，桥梁工程的质量安全引起了人们的广泛关注，桥梁在使用过程中不可避免的出现一些不同程度的损坏现象，可能会对桥梁的安全使用造成不良影响。本文就以某桥梁工程为例进行静动载试验，希望可以为桥梁工程的安全监测提供一些参考。
1桥梁荷载试验的目的
调查研究显示，利用静动载试验对桥梁进行测试的主要目的有以下三种：首先是，验证桥梁结构设计的理论与方法是否满足安全标准。在社会经济快速发展的今天，在桥梁工程建设中不断地涌现出新的结构设计、工艺方法，在正式动工之前，需要利用静动载试验测试结构设计及工艺方法的可行性，只有在达到预期的安全标准的条件下，才能将理论问题应用于实践；然后是，检测桥梁设计及施工质量。目前，我国建设的诸多桥梁尤其是一些特殊设计的桥梁，在施工过程中总会遇到各种各样的质量安全问题，为了保证桥梁的使用安全，不仅要严格把控桥梁的设计原则达到安全标准，在桥梁建设过程中实时检测施工质量，还要在施工完成后对桥梁的承载力进行检测，通过检测结果判断建设完工的桥梁是否可以投入使用；最后是，判断桥梁的真实荷载。桥梁在投入使用之后，经常会因为损伤问题而影响质量安全，所以要利用静动载试验对整个桥梁尤其是损伤的部位进行安全测试，如果桥梁的承载能力有明显降低，应该及时的采取加固措施，以免造成人员伤亡。
2静载试验与动载试验
2.1静载试验
在桥梁质量安全检测中，静载试验是非常重要的测试方法，根据测试目的的不同可以分为鉴定荷载与验收荷载两种方法，一般来说，在桥梁质量安全检测中常用的方法为鉴定荷载试验，可以用来检测桥梁的结构设计与承载力是否符合安全标准。静载试验的检测指标主要包括两方面：一方面，在试验荷载下，桥梁上的桥墩与桥跨发生的竖向位移是否在允许范围内；另一方面，检测桥跨在试验荷载下主要空间控制截面的静挠度与静应变是否在安全范围内。除此之外，在进行静载试验时为了避免外界因素带来过多的干扰，要尽可能的使用较少的车辆进行桥梁加载。并且，相关工作人员也要在最大程度上简化试验工况，利用最简便的方法测得想要获取的数据。
在静载试验结束之后，要对静载试验的结果进行评定分析，评定分析的主要指标是桥梁的最大变形量是否在安全范围内；测试的残余变形值与总的变形量之间的比值是否在安全范围内；桥面的混凝土结构在使用中出现的裂纹是否会造成桥梁断裂等。
2.2动载试验
与静载试验相比，动载试验较为复杂，主要分为脉动试验与强迫振动试验两种。其中，脉动试验的测量对象包括自振振型、频率及阻尼三部分，一般是通过在桥梁上安装传感器获取数据，灵敏度较高的传感器可以实时的测量桥梁在使用过程中的结构状况，检测人员通过分析传感器记录的数据就可以得到桥梁的结构安全性。而强迫振动试验则是人为的给桥梁一个载荷，即选取一个符合标准的试验车，测试试验车通过桥梁时桥梁特定位置发生的振幅，然后对测试的结果进行分析评定。除此之外，现如今常见的跳车试验也是强迫振动试验的一种，测试方法为利用车辆可以缓慢行驶的特征，将车辆缓慢行驶过桥梁中间的三角跳车木，测试车辆通过三角跳车木过程中桥梁的竖向动力，然后对测试结果进行分析。
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3静动载试验结果分析方法
桥梁的静动载试验检测方法中最为重要的一部分，就是对试验结果进行评定分析，主要从以下几个方面进行：
3.1结构工作状况评定分析
在对桥梁进行结构安全测试时，校验系数是重要的参照标准，一般承重在安全范围内时，校验系数的值小于1。除此之外，还要计算测点的相对残余应变是否满足结构安全，在利用载重车辆对桥梁进行加载测试时，必须要计算桥梁的不同工况加载所需的车辆数目，然后根据实际加载的重量计算的控制截面测点的相对残余应变，相对残余应变越小，则桥梁结构越安全，接近于弹性运行状况，一般来说相对残余应变在小于20%的条件下桥梁可以安全使用,在相对残余应变大于20%时，应及时对桥梁进行加固，以防出现安全事故。
3.2裂纹及扩展情况评定分析
桥梁在使用过程中，经常会出现大大小小的裂纹，为了保证桥梁的使用安全，需要在试验荷载下，对裂纹及裂纹扩展情况进行安全评估。一般来说，在试验荷载下，桥梁的裂纹高度都不能超过预定值，在接近或者超过预定值之后，桥梁破坏速度就会加快，有一些情况下造成不可挽回的损失。除此之外，钢筋混凝土桥梁中绝大多数的裂纹宽度都不能超过0.3mm，而预应力混凝土桥梁则在多数情况下都不允许出现裂纹，尤其是对于空气较为潮湿的地区，相同材质的桥梁对于裂纹的要求就会更加严格。
3.3结构强度、刚度及稳定性评定分析
在桥梁的结构状况、裂纹及扩展状况都满足安全标准的情况下，还需要对桥梁的强度与刚度进行计算。其中，强度校验系数是实际的应力差值与理论应力差值的比值，在强度校验系数小于1时，桥梁的强度满足安全标准，如果强度校验系数大于1，则说明桥梁的强度设计不达标。刚度校验系数是试验测得的挠度值与理论挠度值的比值，同样的，刚度校验系数小于1时，桥梁结构的竖向静力刚度在安全范围内，刚度校验系数大于1时，则需要重新对桥梁进行刚度设计。只有在桥梁的强度与刚度设计皆满足安全结构设计标准，桥梁的整体结构才能稳定的存在。
3.4试验结果评定
总的来说，桥梁的承载能力不能满足使用要求的情况可以分为以下四种：第一，桥梁主要测点的静力载荷校验系数大于1时，桥梁暂时不能投入使用，需要进行加固；第二，桥梁主要测点的相对残余应变大于20%，需要对损伤严重的部位进行修护；第三，在试验载荷卸载后，裂纹的高度及长度皆超过预定值，且封闭宽度小于扩展裂纹的2/3；最后一条也是最严重的一条，在试验荷载下，桥梁整体都出现沉降变位，桥梁无法再进行使用。
4结束语
便利的交通给人们的生活带来了诸多方便，但是桥梁工程的质量问题也严重威胁着人们的出行安全，为了解决这一问题，相关政府部门应该加强桥梁的安全监测工作，利用静动载试验分析测试桥梁的安全性，对存在危险的部分进行加固修缮，以保障桥梁的质量安全。
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论文作者:邱金喜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：桥梁论文; 荷载论文; 裂纹论文; 刚度论文; 测试论文; 系数论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第19期论文;