T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁荷載試驗評定與探討

【摘要】伴隨著我國城市化建設(shè)腳步的不斷推進，對于我國橋梁工程項目的施工建設(shè)也提出了更高的要求，本文將以T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁為研究對象，對該橋梁工程的靜荷載試驗與動荷載試驗展開評定分析，旨在能夠?qū)蛄汗こ痰膶嶋H承載力做出正確的判斷。

【關(guān)鍵詞】T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁；靜荷載；動荷載；試驗評定

作為一種比較常見的橋梁工程項目，T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程的荷載能力水平一直受到橋梁工程建筑行業(yè)的廣泛關(guān)注，希望可以通過荷載試驗測試的方式，找到橋梁工程項目中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，及時加以修正，進而達到提高橋梁工程項目施工質(zhì)量的目的。

1、橋梁工程簡介

所謂T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁，主要指的是“T”字型的連續(xù)橋梁，這種橋梁工程項目的墩梁是固結(jié)好的，在T型的構(gòu)懸臂上面進行施工，進而使得每一個T型構(gòu)臂結(jié)構(gòu)都可以用簡支掛梁連接起來，不用進行橋梁體系轉(zhuǎn)換，而且施工起來比較方便，不過相對來說，缺點就是橋梁表面上的位移是不連續(xù)的，車輛在上面行駛的時候會感到有一些不舒服[1]。

2、橋梁工程靜荷載試驗

2.1加載內(nèi)容

在對T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程實施靜荷載力試驗時，首先需要此次靜荷載試驗的控制截面內(nèi)容，根據(jù)T型連續(xù)剛構(gòu)橋彎矩包絡(luò)圖（如圖1）將T型構(gòu)懸臂梁上支點的截面以及掛梁跨中截面當(dāng)作此次加載測試的截面實驗內(nèi)容，具體的截面控制試驗情況如表1所示。根據(jù)T型橋梁的主橋梁結(jié)構(gòu)特點可以知道，對橋梁結(jié)構(gòu)中的最不受力情況進行分析，可以測試出橋梁工程的最大應(yīng)變力值，比如說在縱橋方向上可能會發(fā)生最大的負(fù)彎矩和最大的正彎矩布載，使得橋梁向著橫橋方向進行偏載。

2.2控制內(nèi)力計算

在計算控制內(nèi)力的時候，可以應(yīng)用計算機Midas/Civil 2015有限元程序進行計算，結(jié)果如表2、圖2中所示。

2.3荷載確定

在對T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁的靜荷載力進行檢測時，荷載的確定是在控制內(nèi)力的基礎(chǔ)上進行的，這是一個反復(fù)運算的過程，為了控制荷載試驗的效果，我國現(xiàn)行的《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)范流程》中采用靜荷載的效率系數(shù)進行明確，認(rèn)為靜荷載的效率系數(shù)η在0.95～1.05之間，靜荷載試驗是有效的。荷載試驗時采用等效車輛的方式進行試驗加載，將試驗車隊按照有限的元計算方式進行影響線布設(shè)[3]。

2.4靜荷載試驗結(jié)果

在進行T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁的靜荷載力應(yīng)變測試檢驗時，獲得了兩組應(yīng)變對照結(jié)果，具體試驗結(jié)果如表3中所示，說明在偏載作用力下，橋梁工程中各測點的撓度在橫向分布上比較均勻，T型板的相對撓度均小于20%，這說明該橋梁工程主橋結(jié)構(gòu)基本處于正常的彈性運行狀態(tài)。

3、橋梁工程動荷載試驗

3.1動荷載理論

而對于T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁的動荷載試驗研究，主要是通過激烈振動的方式來引起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，從而得到橋梁的固有頻率值、振型、阻尼比、沖擊系數(shù)以及加速度等結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析和動力響應(yīng)，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能。

3.2脈動試驗

脈動試驗是T型剛構(gòu)橋梁中動荷載試驗方法的一種。一般來說，脈動振動可以是由地殼振動所引起的，像是地震的脈動，也可以是汽車振動、機械設(shè)備振動等。我們通過在T型剛構(gòu)橋控制截面上安裝靈敏度比較高的拾振器，然后將測到的振動結(jié)果以動態(tài)化的脈動荷載形式建立起相關(guān)動荷載振動響應(yīng)模型，從而了解橋梁結(jié)構(gòu)的振動特性。

3.3跑車試驗

跑車試驗主要指的是汽車通過橋梁路面時，記錄好橋梁控制截面上測試點的橋梁動撓度值，并將跑車試驗中的動應(yīng)變值繪制成曲線，分析橋梁工程的動荷載沖擊系數(shù)以及橋梁路面的平整程度，一般會在T型連續(xù)剛構(gòu)橋的主橋上面每相隔五米的地方放置拾振器，在全掛梁上設(shè)置撓度測量點，讓一臺300kN重的汽車以10km/h，20km/h，30km/h的時速通過橋梁[5]。

3.4動荷載試驗結(jié)果分析

①在動荷載試驗結(jié)果中如果實測自振頻率大于計算頻率，認(rèn)為結(jié)構(gòu)實際剛度大于理論剛度，反之偏小。②《公路橋梁抗震細則》（JTG/TB02-01-2008）中規(guī)定混凝土梁橋、拱橋的阻尼比不宜大于5%?！冻鞘袠蛄嚎拐鹪O(shè)計規(guī)范》（CJJ166-2011）規(guī)定結(jié)構(gòu)計算時阻尼比時混凝土拱橋為5%。以上兩本規(guī)范均為設(shè)計規(guī)范，進行抗震分析應(yīng)是偏不利取較小的阻尼比，因此可認(rèn)為實測混凝土梁橋、拱橋的阻尼比一般5%左右時，基本正常。③實測沖擊系數(shù)反映車輛對結(jié)構(gòu)的沖擊效應(yīng)，比規(guī)范取值大，說明結(jié)構(gòu)偏不安全，應(yīng)采取必要措施。

結(jié)論：

綜上所述，對于T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁的荷載試驗項目，是一種比較復(fù)雜的橋梁工程質(zhì)量管理任務(wù)，因而需要相關(guān)施工技術(shù)人員能夠注重起來，在橋梁工程的施工過程中，加強橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證橋梁工程項目擁有更強的承載能力，提高T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]喬杰，錢華，田小文，等.T型連續(xù)剛構(gòu)橋梁荷載試驗評定與探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（17）：14-16.

[2]石錦光.大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋荷載試驗研究[J].西南公路，2016，（02）：186-190.

[3]胡凱.淺談不等跨連續(xù)剛構(gòu)橋橋梁荷載試驗檢測技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2015，（04）：147.

[4]肖勇剛，高芳.基于荷載試驗的服役剛構(gòu)橋安全性評估[J].公路與汽運，2015，（02）：199-203.

[5]王國朋.連續(xù)剛構(gòu)橋荷載試驗設(shè)計與使用性能評定分析[J].北方交通，2013，（10）：61-64.