淺析斜拉橋檢測中的靜載試驗

胡安慶 趙炯

摘 要 我國橋梁建設(shè)的類型很多。結(jié)合斜拉橋的設(shè)計結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)，對斜拉橋的靜載荷試驗進行了系統(tǒng)的研究。橋梁結(jié)構(gòu)的靜載荷試驗是評估橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的重要組成部分。通過斜拉橋靜載荷試驗的例子，討論了試驗內(nèi)容，載荷計劃和靜載荷試驗的注意事項。它為類似橋梁的靜載荷測試提供了經(jīng)驗，并為其他類似項目提供了具體指南。介紹了斜拉橋靜載荷試驗的準備工作，試驗過程和承載力評估方法。分析了橋梁結(jié)構(gòu)的修正系數(shù)，殘余變形，剛度和平面截面假設(shè)。

關(guān)鍵詞 斜拉橋;檢測;靜載試驗

引言

我國隨著交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代橋梁的建設(shè)日益增多。其中斜拉橋是一座接一座的建造。然而，由于環(huán)境的影響，斜拉橋的承載能力受到材料耐久性，載荷和腐蝕作用等諸多不利因素的影響。性能差，耐用性差，壽命縮短和安全性問題變得日益突出。我國橋梁安全事故頻繁發(fā)生，許多橋梁尚未達到使用壽命，需要對橋梁項目的安全性和耐久性進行審查。本文確定了在靜載荷測試條件下橋梁的最大安全承載能力[1]。同時，如果進行靜載荷測試，可以迅速發(fā)現(xiàn)一般橋梁檢查工作中無法發(fā)現(xiàn)的隱患安全隱患，確定在設(shè)計載荷下檢查過的橋梁跨度結(jié)構(gòu)的實際工作性能，并對橋梁結(jié)構(gòu)進行安全檢查進行綜合評估。為將來的橋梁維護和加固提供可靠的基礎(chǔ)。

1斜拉橋靜載試驗分析

以跨河的斜拉橋為例，斜拉橋是單跨單索扁平鋼筋混凝土，斜拉橋是平行結(jié)構(gòu)，主要結(jié)構(gòu)是橋梁，塔和墩?；炷列崩瓨虻撵o載荷測試主要是為了控制截面應力，主梁撓度，電纜張力和塔頂位置的變化?？紤]到斜拉橋主梁的結(jié)構(gòu)特性，我們主要測試了斜拉橋的應力，并使用了帶有溫度傳感器的智能數(shù)字弦應變儀，智能應變儀內(nèi)置在預應力混凝土梁段中。在電纜力測量過程中，使用振動法和電纜力計進行測量。主梁的撓度通過張力位移計進行測量，并且在主塔頂使用全站儀[2]。

完成后，測量橋的強度以確保實際值與設(shè)計值匹配。它不僅可以檢測項目的施工質(zhì)量，還可以檢測橋梁的工作狀況和性能。由于橋梁結(jié)構(gòu)會受到諸如車輛荷載和人群荷載之類的活荷載以及其自身重量或靜荷載的影響，因此靜載荷測試是檢查橋梁在活載條件下工作條件和設(shè)計適用性的有效方法。

2試驗流程與結(jié)果

（1）試驗流程

根據(jù)預定的測試計劃和測試程序，使用適合加載的加載設(shè)備，并使用各種測試設(shè)備來觀察測試結(jié)構(gòu)的性能指標。測試過程如下：

（1）儀器調(diào)試。調(diào)試測試設(shè)備能否正常工作是測試成功的關(guān)鍵。因此，在橋的預緊過程中，已經(jīng)對相關(guān)的測試設(shè)備進行了仔細的調(diào)試，以確保在正式的負載測試中設(shè)備的正常運行。

（2）靜載荷的初始讀數(shù)。在正式加載開始時，測量和讀數(shù)記錄器執(zhí)行其職責并執(zhí)行空載讀數(shù)。

（3）裝車安排。特殊人員指示車輛放置，并根據(jù)測試計劃在橋面上標出詳細的裝載位置以進行停車。

（4）穩(wěn)定后讀數(shù)。施加載荷后，結(jié)構(gòu)的變形和強度必須具有穩(wěn)定的過程。在測試期間，w控制點的應變值或注意值是穩(wěn)定的。如果讀數(shù)在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，則可以認為儀器讀數(shù)在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)[3]。

（5）卸載讀數(shù)。在工作狀態(tài)結(jié)束時，負載從電橋上縮回，每個測量點必須讀回零，這需要穩(wěn)定的過程。讀取數(shù)據(jù)后，完成工作條件。重復步驟W以測試以下工作條件。

2.2 試驗結(jié)果

（1）大橋主要部分測試斷面應力校驗系數(shù)如下：

（2）最大索力增量校驗系數(shù)如下：

測點位置N9X號拉索，實測值為173（kN），校驗系數(shù)Tw為0.90;測點位置N10S號拉索，實測值為181（kN），校驗系數(shù)Tw為0.94;測點位置N11X號拉索，實測值為174（kN），校驗系數(shù)Tw為0.91。其中三組計算值均為192（kN）。

部分撓度數(shù)據(jù)校驗系數(shù)如下：

部分斷面相應加載工況下?lián)隙葴y試結(jié)果：測點編號1#，對稱-14.5，偏載-19.0，理論值-19.0，校驗0.76;測點編號2#，對稱-15.0，偏載-14.5，理論值-19.0，校驗0.79。

3關(guān)于斜拉橋的靜力分析

斜拉橋的實際應力測試相對簡單。在最大工作條件下，使用Midas軟件計算橋梁斷面每個測量點的實際應力值，并將其與設(shè)計理論值進行比較。結(jié)果表明，實測值小于理論設(shè)計值，表明斜拉橋的總體設(shè)計結(jié)構(gòu)與橋面板的實際力學性能相匹配。在測試期間，傳感器測量在橋梁跨中的最大正彎矩的作用下加速。在最大負載下每個測試點測得的電纜力值小于理論值。所有三根電纜的測量結(jié)果均小于計算出的192kn值，所有三根電纜的校準系數(shù)均小于1。結(jié)果表明，所測橋梁的剛度大于設(shè)計理論所預測的剛度，斜拉橋的機械性能在靜載荷下更強。為了更準確地獲得測量值，上表是在實際橋梁測量過程中記錄的測量撓度，該值是減去由于各種載荷作用而產(chǎn)生的橋梁變形的測量值的最終結(jié)果。實際的最大撓度校正因子分別為0.76、0.79，均小于1和小于理論設(shè)計預測值。因此，所測斜拉橋的撓度滿足結(jié)構(gòu)要求，并具有一定的實際承載力。分析斜拉橋主梁的撓度，應力和變形。在相同載荷條件下的測量值小于理論設(shè)計值，且整個橋梁結(jié)構(gòu)符合建筑設(shè)計要求。

參考文獻

[1] 陳緒林.淺析斜拉橋檢測中的靜載試驗[J].建材與裝飾，2016（38）：243-244.

[2] 吳德君.斜拉橋檢測中的靜載試驗研究[J].中國水運（下半月），2013，13（10）：248-249，358.

[3] 宋敬杰.斜拉橋檢測中的靜載試驗研究[J].交通世界（運輸.車輛），2013（1）：134-135.