葛洲坝集团试验检测有限公司 湖北省宜昌市 443000
摘要：荷载试验是一门实践性很强的科学技术，其涉及的内容包含结构设计和施工工艺等，具有较强的综合性、应用性和复杂性。对于新型结构荷载试验是一种科学研究性试验。斜拉桥以其自身具有的优越性得到广泛的推广应用，现代斜拉桥的发展越来越大跨径化。本文主要研究某桥在3种荷载工况下的挠度变形，以及对实测值和理论计算值进行分析对比，从而来判断桥梁的安全性能。
关键词：桥梁；静载；试验
在保证荷载试验效果的前提下，将各工况控制截面的实测变形与理论计算值进行对比，计算结构验校系数，对结构实际承载能力进行了评定，确保结构能满足承载能力要求。桥梁静载试验能够非常有效地判断桥梁的承载能力，从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和使用能力。然而在役桥梁的健康问题始终困扰着桥梁研究人员，这些困境的解决要求不断深化桥梁检测理论。通过对某连续箱梁桥进行静荷载试验，利用有限元软件建立全桥数值仿真模型，分别分析该桥在２～３跨、３～４跨时Ｌ／２截面和Ｌ／４截面的挠度值；墩墩载下负弯矩值。经过测试，该桥在跨中截面最大的挠度值为11.1ｍｍ，而计算值为11.5ｍｍ。对３种荷载工况下的挠度值进行分析。
一、桥梁荷载试验的重要性
桥梁是公路的重要组成部分，在公路的正常运营中起着至关重要的作用。桥梁结构的正常工作关系着人民的生产、生活各个方面，如果桥梁结构失去承载能力，将会给人民的生活和生产造成严重的影响。无论是对既有桥梁剩余承载力的评估，还是对新桥的质量的检验检测都具有很重要的作用。通过荷载试验确定桥梁的实际承载能力，为旧桥的加固提供参考资料，为新桥的竣工验收，开放工作提供依据，同时推动荷载试验及新结构的发展。荷载试验是对桥梁结构质量最直接有效的检测方法和手段。荷载试验根据加载方式不同可分为静荷载试验和动荷载试验，对于了解桥梁结构整体的工作状态静、动载试验具有同等的地位。静载试验通过测定控制点应变和位移推算出结构的内力和挠度对全桥承载能力进行评估。动载试验则是通过测定桥梁的冲击系数来了解汽车荷载对桥梁结构的动力作用。荷载试验也是一门研究性试验，对了解新结构的静动力特性、刚度评定积累必要的技术资料，推动新结构的发展。对于既有桥梁荷载试验能够及时的发现其承载力的问题，对承载力不足的桥梁进行维修加固进一步的挖掘既有桥梁潜在的承载能力。
二、静载试验方法
1、试验对象选择。进行桥梁静载试时在满足评定结构承载能力的前提下可以对荷载试验对象的选取进行简化，这样可以有效的节约时间和试验费用，同时减少试验工作的工作量。对于结构形式与跨径相同的多跨桥梁结构，可选择具有代表性的一孔或几孔进行加载试验量测；对于结构形式不相同的多孔桥跨结构，可以按不同的结构形式选取具有代表性的一孔或几孔进行试验，对于结构形式相同但跨度不同的多孔桥跨结构，应选取跨度最大的的---孔或几孔进行试验：对于预制梁，应根据不同的跨度按照一定的比例随机抽查进行试验。
2、测试截面选择。荷载试验测试截面的选择应在满足对桥梁结构的承载能力和实际受力状况的前提下，抓住荷载试验要求的重点，尽可能选择少的截面。在一般情况下根据荷载试验的桥梁结构类型和桥梁的运营状况选择2～3个截面作为主要的控制截面，当桥梁结构较复杂时可以根据实际情况增加控制截面。在荷载试验确定控制截面时往往以理论计算分析该桥的内力及挠度并与实际桥梁状况进行综合考虑。
三、某桥荷载工况下的挠度变形
1、静载试验。静载试验的基本内容，桥梁静载试验是判定桥梁承载力性能的步骤之一，其方法主要是在桥梁缺陷较多处，病害比较严重的位置，以及全桥中最不利的截面等处布置测点。静载试验可以有效地判断桥梁结构的强度和刚度，而对于不同的桥型，其主要加载位置和检测内容有所差异[1]。如简支梁主要是主梁跨中正弯矩及挠度；连续梁主要是支座负弯矩、中跨跨中正弯矩及挠度、边跨Ｌ／４正弯矩及挠度；悬臂梁主要是支座负弯矩、悬臂端挠度、挂梁跨中弯矩及挠度、边跨跨中正弯矩及挠度。本文选取连续梁桥作为研究对象，主要分析该桥的支座负弯矩、中跨跨中正弯矩及挠度、边跨Ｌ／４正弯矩及挠度等技术参数。
2、试验过程
（1）控制截面设置。对于预应力混凝土连续梁桥承载能力试验的内力或挠度控制截面规定，结合某大桥主桥的实际情况，选定２～３跨、３～４跨和４号墩墩顶附近截面进行加载。
（2）试验工况试验工况１。本工况主要检验２～３跨中截面Ａ承受（对称荷载）正弯矩的承载能力。试验工况１车辆布置见图。
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试验工况２。本工况主要检验３～４跨中截面Ｂ承受（对称荷载）正弯矩的承载能力。试验工况２中各车辆分布同布置。试验工况３。本工况主要检验４号墩墩顶附近截面Ｃ（３～４号墩之间距４号墩中心5.75ｍ）承受（对称荷载）负弯矩的承载能力。本次试验共安排３个试验工况，以检测试验控制截面承受对称时的承载能力，试验目的、效率系数等详见表。
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表中列出了各试验工况的目的，为使效率系数（加上冲击系数影响）宜在0.95～1.05左右，将根据试验车辆的轴载与轴距，通过有限元软件，计算出试验车辆数和布载位置。
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（3）实测值和理论值对比。在各试验工况下的试验车辆加载前、加载中和卸载后，对桥梁挠度进行测量。挠度测量采用精密水准仪，架设在远离试验跨的桥台或桥墩处的桥面，以确保试验时水准仪架设处的挠度十分微小，各挠度测点均作好明显标志，保证各工况３次测量的测点一致性。各工况下的桥梁挠度实测，为了形象地反映挠度实测值与理论计算值的关系，将各工况的挠度曲线绘于图可见，３个工况的主要挠度校验系数在0.60～0.98之间，均在0.60～1.00的正常范围之内。最大挠度为11.5ｍｍ，远小于规定桥跨Ｌ／600的8.2ｃｍ，表明桥梁的刚度满足设计要求。
桥梁检测是一项复杂而细致的工作，要求检测人员具有丰富的检测技术和经验，并且能够模拟出实际荷载情况。本文结合工程实际，通过对主桥３个工况进行静载试验，结合有限元软件计算出桥梁结构的理论挠度值，对比现场实测值并且进行分析，得到该桥的挠度和校验系数均在正常范围之内。说明桥梁的强度和刚度均满足设计要求，结构处于弹性变形状态。同时，本文讨论了桥梁检测静载试验中的荷载布置原则和工况设计，希望能够为以后的桥梁检测工作提供一些借鉴。
参考文献
[1]田园，于建洋，鲍琪祥.公路桥梁荷载试验过程控制要点分析[J].交通世界，2019（19）：19.
[2]邓亚雄.小龙潭矿务局南盘江大桥静载试验检测[J].公路交通科技：应用技术版，2019（09）.