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摘要:橋梁靜載試驗時檢測橋梁結構承載能力普遍采用的手法，通過對橋梁控制截面進行加載所得到的應力和撓度結果與理論計算結果進行對比，便能評定結構的承載能力，本文對橋梁靜載試驗的方法進行了系統(tǒng)的研究和總結。
關鍵詞:橋梁;靜載;效率系數(shù)
1橋梁靜載試驗的目的和意義
在工程中，若須對新建橋梁進行竣工驗收，或對運營階段橋梁進行承載力的評定，最直接的方法就是對目標橋梁進行靜載試驗，以檢測橋梁整體受力性能是否滿足現(xiàn)行設計標準和規(guī)范的要求，它是評價橋梁性能最直接和有效的方法。橋梁靜載試驗技術含量高，所涉及知識面廣，在進行靜載試驗時必須細致、認真，方能準確判斷橋梁的工作性能。橋梁的靜載試驗的進行，首先按照預定的試驗目的與試驗方案，將靜止的荷載作用在橋梁的指定位置上，然后通過儀器觀測橋梁結構的應變、靜力位移、裂縫等參量，最后根據(jù)有關規(guī)范和規(guī)程指標，判斷橋梁結構在荷載作用下工作性能及承載能力。采用靜載試驗評定橋梁承載能力的方法是目前評定橋梁結構性能成熟而高效的方法。
2橋梁靜載試驗的準備工作
橋梁荷載試驗能否順利進行，取決于前期準備工作是否到位，在荷載試驗進行前的準備工作包括:
a)搜集與試驗橋梁相關的技術資料，包括設計圖紙、原始施工試驗記錄資料、試驗橋梁的養(yǎng)護與維修記錄等相關技術資料;
b)在進行荷載試驗前，必須對橋梁的外觀進行檢測，以確定橋面系裂縫的分布狀況，對支座及主要結構承重構件表觀狀況進行詳細觀察，并作好觀測記錄;
c)運用有限元分析軟件對設計荷載作出驗算，所得到的結果與規(guī)范作對比，驗證擬加荷載作用下的理論內(nèi)力是否符合要求，并以此作為制定加載和量測方案的依據(jù)，合理布置測點，以真實反映橋梁在最不利荷載作用下所產(chǎn)生的撓度和應力;
d)在荷載試驗開始前架設工作腳手架、設置測量儀表支架、測點放樣及表面處理、布置測試元件、安裝調試測量儀器儀表等。
3試驗截面的計算橋梁靜載試驗須要客觀地評價結構的承載能力與使用性能，同時還須考慮費用、時間等制約因素的影響。因此，必須從全橋中選擇最合理的截面進行試驗，以得到理想的結果。對于常見橋型，控制截面的數(shù)量多少取決于準確地繪制出內(nèi)力包絡圖的需要，控制截面最不利活載內(nèi)力計算的一般方法是先求出該截面的各類影響線，然后進行影響線加載，再按照車道數(shù)、沖擊系數(shù)及車道折減系數(shù)計算出該截面的最不利荷載內(nèi)力。
影響線計算的理論基礎是荷載橫向分布理論，通過使用荷載橫向分布系數(shù)將結構空間的內(nèi)力和變形問題轉化為平面問題，從而進行計算。作為橋梁的鑒定荷載試驗，試驗荷載原則上應盡量采用與試驗控制荷載相同的荷載，但由于受到種種原因的影響，實際的試驗荷載很難與試驗控制荷載相同，為保證試驗效果，試驗荷載一般采用靜載試驗效率系數(shù)進行控制。靜力試驗荷載的加載效率系數(shù)按下式計算。式中:―靜力試驗荷載效率系數(shù);―試驗荷載作用下，檢測部位變形或內(nèi)力、應力的計算值;―設計標準荷載作用下，檢測部位變形或內(nèi)力、應力的計算值:―設計取用的沖擊系數(shù)。
在進行靜載試驗時，簡支梁橋的控制截面一般取中跨跨中截面及L/4截面的彎矩及剪力。連續(xù)梁橋的控制截面則一般選取中跨跨中截面、L/4截面、中支點截面、邊跨(次邊跨)跨中截面的彎矩、剪力。連續(xù)剛構橋由應變確定的控制截面一般為中跨跨中截面、中支點截面、近中支點的邊跨跨中截面的應變，必要時可增加L/4截面的應變。連續(xù)剛構橋變形觀測內(nèi)容為各跨支點沉降，各跨L/4、跨中、3L/4截面的撓度。4靜載試驗結果分析在進行荷載試驗后，通過對試驗數(shù)據(jù)和理論計算值的對比分析，便可以得出橋梁結構的受力性能，以檢驗橋梁結構承載能力是否合乎標準。具體分析方法是將結構位移、應變等實測值與理論計算值進行比較，分別繪出結構在最不利荷載工況作用下主要控制截面測點的荷載位移(P―△)曲線、及此工況下控制截面下的荷載應變(P―e) 曲線進行對比分析，最后繪出最不利荷載下控制截面的橫向分布曲線，并記錄好結構裂縫分布及發(fā)展狀況。此三條曲線所代表意義如下:a)荷載―位移(P―△)曲線荷載與位移的關系能從總體上說明結構的基本狀態(tài)和工作性質，荷載―應變曲線斜率越大，則所反映的結構剛度也愈大。
根據(jù)荷載―位移曲線的形狀與特征點，可以研究試驗結構的工作狀態(tài)，在試驗曲線形狀發(fā)生特別變化的地方，一定與結構中某些特殊的現(xiàn)象相聯(lián)系，再利用其它實測資料進行綜合分析，即可全面把握試驗結構的受力行為。b)荷載―應變(P―P)曲線繪制荷載―應變曲線能夠反映結構是處于彈性，還是處于彈塑性工作階段，同時也能反映某些局部現(xiàn)象如結構開裂與否以及節(jié)點的工作狀態(tài)等。c)橫向分布曲線利用沿橋梁橫截面方向將各測點在各級試驗荷載作用下實測撓度值連接起來的撓度曲線，可以進行橫向分布系數(shù)的計算，進而驗證所采用的橫向分布計算理論的合理性。通過對上述曲線的分析、整理，就能最終評定橋梁結構的承載能力做出鑒定結論，并出編制橋梁承載能力鑒定報告和橋梁承載能力鑒定表，以供相關人員作出參考。
