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摘要：基于新时代背景下，高架桥的身影已经不再陌生，再加上机动车的数量与日俱增，对于桥梁建设结构的考验愈加严峻，这就需要通过相关测试方法，来针对桥梁的动应变、模态试验振动等方面开展相应的等动态检测试验，获得各项参数值。对此，文章针对预应力混凝土桥梁的动载检测展开了论述。
关键词：预应力；混凝土桥梁；动载检测
引言：
在城市化发展的进程中，各个行业的发展步伐也越来越快，桥梁道路工程建设也越来越普及，在具体实施桥梁建设的过程中，对于预应力混凝土桥梁的要求也不断提高，由于桥梁结构的承载力、通行力等方面所发挥的作用是极为关键的。在这种情况下，有效性检测方式的使用就显得非常重要。而动载检测方式是具有特殊性的，在具体使用的过程中能够对应变动态曲线进行分析，进而得出动应变与相应的冲击系数。
1.工程案例简介
某市建设高架桥，该高架桥的主线桥一共有13联41跨，该桥的桥长为1275.6m，在桥梁的上部结构建设中，第3联、第10联对变截面预应力混凝土箱梁进行了使用，在第8联的位置则对等截面普通钢筋混凝土箱梁进行了使用，在第12联的位置则对钢筋混凝土实心板梁进行了使用，而其他桥跨的位置上则采用了等截面预应力混凝土连续箱梁。此外，在第8联位置上的西端南北两侧都有进行平行匝道的有效连接，在其上、下两部分都对平行匝道进行了连接，这个匝道桥总长度设置为122.0m，并且在实际建设与设计的时候，对4跨等截面的预应力混凝土箱梁进行了使用。在使对主线桥下部结构进行建设的时候，都对钢筋混凝土轻型桥台进行了使用，并且配置了相应的横梁双立柱桥墩基础、承台配桩基基础等；而在匝道桥的上、下平行匝道中的下部结构建设时，则对轻型桥台、单柱式桥墩等形式的基础进行了使用。这座高架桥在设计主线桥的时候，将主线桥的桥面总宽度设置在了25.9m～43.9m之间，而在设计荷载时则将其设定成为城-A级，在抗震方面要求将其烈度设定成为8度。这些方面在检验工程质量、桥梁竣工验收等环节中是非常重要的数据依据，并针对该高架桥的部分桥跨开展相应的动载试验检测工作，依据所获得的数据来对桥梁受力性能进行评价，进而明确相关设计要求是否得到满足。
2.桥梁动载检测开展前的准备工作
2.1动载检测的相关方法
桥梁在实际建设与设计中，各个构件截面不仅存在静应力，还会受到动应力的影响与作用，所以构件中实际所受的总应力，是静态应力与动态应力两个应力之和。并需要注意的是在桥梁加载位置中最不利的位置进行车辆荷载的有效布置，通过移动车辆荷载的充分作用下，进而实现动态增长率，这一过程被称为冲击系数。在对动应变、冲击系数进行记录的时候，通常会通过动态应变测试系统来具体开展相应的记录工作。在开展模态试验振动特性测试工作的时候，主要涉及到多方面的测试内容，比如处于空载状态下该高架桥的自振频率测试、阻尼比测试以及结构振动模态测试等内容。这里在对桥梁自振频率、阻尼比等参数进行计算的时候，需要通过脉动试验振动方式中获得的时程曲线，来具体实施相关的计算任务的。在对自振频率与阻尼比的各项参数进行测试的时候，需要通过无线模态测试系统来具体完成相应的测试任务。
2.2针对桥梁动载检测开展评估时的重要方法
采用跑车开展相应的动载试验活动，在具体实施的过程中，需要相关测试试验车辆以不同车速在桥面驶过，并通过相应的记录方式的使用下，全面详细地将主梁应变测点位置产生的时程曲线实施相应的记录工作，并能够与此时的时程曲线相结合，实施相应的分析工作，进而获得主梁最大动应变参数，并在实际计算中将活载冲击系数设定为μ，并通过下式来具体实施相关计算：
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在上述式子之中，μ所代表的是火灾冲击系数，Smax在式子中代表的是车辆处于形式状态时，动态车辆在通过桥面的时候都会产生荷载作用，在这个过程中测点会产生相应的最大变位、应变值的参数，Smin所代表的是当车辆处于行驶状态的时候，动态车辆对测点产生了荷载作用，那么相应测点就会获得最小变位、应变值等参数，Smean在其中所代表的是当车辆处于行驶状态的时候，动态车辆对桥面测点产生的荷载作用，将会获得变位或者应变算术平均值的参数。通过DHDAS工程版软件的充分利用下，实现对相关测试结果之中的滤波等进行相应的处理，然后再获得各跨的各个测点的相应振动频谱图。
3.预应力混凝土桥梁在动载检测结果方面的分析
3.1高架桥桥梁动载试验的相关测试结果及相关分析
参与实验测试的车辆有2辆重车，在试验开展的过程中它们需要分别以三个不同的速度匀速的驶过桥面，分别为20km/h、30km/h、40km/h。并通过相对应的断面应变动态时程曲线的有效分析，将各个测试断面的相关测点中实测最大动应变还有冲击系数的相关参数，具体测试的相关结果如表1所示：
表1.
通过表1当中的测量数据分析，我们知道当试验车辆通过桥面时处于低速状态的时候，需要与相应主梁应变测点当中的实测应变曲线进行有机结合，展开相应的分析获得相应的冲击系数，发现相应冲击系数处于0.008～0.040之间，可见处于各个工况下的测试断面所获得的实测冲击系数μ，均比《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）的规定中所计算而出的冲击系数0.186小。
3.2高架桥桥梁动载试验中模态振动测试的相关结果与分析
该高架桥桥梁动载检测中对DHDAS工程版软件进行了使用，针对相应的测试结果实施了相应的滤波处理环节，进而能够对各跨的每一个测点的振动频谱图进行获取。如表2中所示的内容，主要为该高架桥的第3联各跨模态的相关测试结果。
表2.
通过表2我们能够看出，该高架桥的第3联的前三阶所开展的实测振型与理论的测振型基本保持着一致性，并且在前三阶的实测中所获得的频率值相比于理论计算值都要高。由此可见，该座高架桥的第3联在实际整体的刚度方面，相比于理论基础都还要好。各个阶竖向自振频率之中与之相对应的阻尼比，都处于1.40%～2.73%之间，证明该高架桥的各个参数都处于常值的范围之内。
结束语：
总而言之，在新时代背景下的城市道路建设中，桥梁道路施工建设的进程是不断被推进，使得桥梁的承载力、通行力等方面的要求越来越高，本文以某市高架桥主线桥实施的动态应变测试以及模态试验检测为例，针对应变动态时程曲线展开了相应的分析，进而获得了动应变及其冲击系数等参数，进而分析了预应力混凝土桥梁的动载检测。
参考文献：
[1]张鹏.预应力混凝土桥梁的动载检测分析[J].工程技术研究，2018（16）：56-58.
[2]王云峰.在役预应力混凝土桥梁的静动载检测研究[D].安徽理工大学，2018.
[3]王斌，曾学良，李阳，程林峰，胡云鑫.预应力混凝土单箱双室连续箱梁桥承载能力实桥试验研究[J].北方交通，2017（06）：1-5.