动静荷载试验在桥梁检测中的应用

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4月第12期   作者:甘加松
[导读] 桥梁动静荷载试验的主要目的是保证车辆安全通过, 保证通车率,而检测桥梁结构参数是唯一的手段。
        甘加松
        安徽水利开发有限公司,安徽省蚌埠市233000
        摘要:桥梁动静荷载试验的主要目的是保证车辆安全通过, 保证通车率,而检测桥梁结构参数是唯一的手段。采用该 试验方法,可了解桥梁结构的承载能力、振动特性及使用 情况,可避免因车辆超载造成桥梁坍塌的事故,也可避免 因养护不当造成安全事故。动静荷载试验在桥梁 维修和养护中的作用不容忽视,且后续的养护工作也很重 要,桥梁检测工作的开展,能够全面把握桥梁整体情况,分析判断其在当前交通方面的适应性,便于采取有效的措施来整合桥梁资源,促进桥梁加固改造的顺利进行,对于桥梁运行条件优化及承载能力的提升都具有重要意义。
        关键词:动静荷载试验;桥梁检测;应用
        引言
        桥梁的实际承载力和受力分布状况可通过动静荷载试验得出,这不仅可确保公路桥梁的安全性,而且有利于交通运输行业的稳步发展。
        1荷载试验概述1.1静载试验根据变形程度的不同,桥梁变形主要包含整体变形和局部变形两种,前者主要表现在主梁挠度和梁端位移,后者主要为局部应力或应变。静载试验是桥梁工程中结构评估的重要标准,在试验开展的过程中,相关人员需严格根据试验检测的标准与要求,从而获得挠度、沉降、强度、裂缝等指标,根据这些指标与标准情况的对比,进行工程的质量评估。位移测量方面,为保障测量结果的精确性,通常选用机械测量法或者电测法。不同的桥梁工程中,位移指标的获取会采用不同的测量方式,在测量方式的选择上,需充分考虑桥梁的跨度、截面尺寸、通行荷载等因素,保障测量方法与桥梁情况相符合。
        1.2动载试验动载试验与静载试验有所不同,利用的是结构动态荷载下的耦合效应原理,最终所获得的是冲击系数和自振动力特性指标。在冲击系数测试的过程中,可以直接根据动挠度、动应变实测波形来获得,其中,前者能够准确获得桥梁结构的整体性能,而后者可以作为局部构件动力性能的反馈。自振动力特性试验结果表现振动频率、振型和阻尼比。材料特性和结构刚度等都会对振动特性参数产生直接的影响。在自振动力特性参数测试时,应确保桥梁上不存在任何的交通荷载,且在桥梁周边不存在任何的规律振源,当达到测试标准以后,对桥梁因风荷载、地脉动、水流等荷载所造成的结构振动固有模态频率、振型和阻尼比加以测试。由于桥梁结构的差异性,测点振动加速度也往往会存在一定的区别,在具体的测试过程中,还可以选用加速度传感器来进行采集,再加上测试系统中信号采集系统、计算机系统的配置,使得在测试过程中更为高效、精准地进行信号输入与输出分析。加速度传感器在测试的过程中,能够实时获得传感器所获得的位移和时程曲线信息,进而对这些信息开展峰-峰的扫描分析,而根据这些信息的采集与分析,可以快速掌握桥梁的最大位移量和加速度振幅,可保障自振频率的精确性。此外,在试验开展时,通过脉动波形的全面分析,可以经多种方式获得最终的结构振型结果,从而有效进行桥梁结构评估。2动静荷载试验在桥梁检测中的应用
        2.1明确荷载试验检测对象在桥梁养护工作当中,对载荷试验检测技术进行有效地应用,首先需要对检测的目标和对象进行明确,以方便后续检测分析工具的使用。与桥梁检测试验工具相结合进行深入地分析,通过经常检查、特殊检查和定期检查三种不同检查方式来进行养护工作的规划。

特殊检查具有较高的难度,对于一些重要目标进行检测,与定期检查结果相结合,对桥梁工程当中可能出现的问题和隐患进行分析,全面地进行评估,获得直观的结果。载荷试验检测当中需要注意对承载力进行分析,评估桥梁结构的受损状况,判断桥梁工程是否能继续投入使用,通常载荷实验检测主要涉及以下几个类型:首先如果桥梁工程项目的资料文件缺失或者不完整在后续养护展开过程中就需要进行载荷试验检测,对桥梁结构的性能进行明确和细化判断,是否需要进行相应的养护处理。另外如果桥梁在长时间应用过程中出现承重构件受损的情况,可能会导致结构承载能力下降,对桥梁的使用寿命产生影响,因此可以通过载荷试验检测等方式进行评估和分析。如果桥梁工程的通行条件出现了变化,比如说调整了超重车辆的范围等,可以通过载荷试验检测等方式进行科学的评估研究,是否需要在养护的过程中采取一定的措施进行结构加固。最后,如果桥梁工程项目在后续进行结构修复、改建等,也需要通过载荷试验检测等方式进行分析,判断其是否可以在后续投入使用。2.2静载试验检测的应用静载载荷检测是当前载荷检测过程中非常重要的一种检测方式,主要通过静力分析的方式进行操作,了解桥梁在静力载荷条件下的具体表现。常用的静载方式是使用固定车辆重量分级加载的方式,对桥梁截面在试验载荷条件下的挠度、裂缝和应变情况进行观测,判断桥梁结构的稳定性和承载能力。为了保证试验检测工作的有效进行,在操作过程中需要注意对各个技术要点进行分析,了解常见的影响因素,进行针对性的方案设计,并且对细节进行控制,重点设置一些合理的加载力度,特别是对重侧加载的情况进行检测,以确保加载分级的合理性。另外还需要有桥梁结构检测的要求相结合,分析使用的实际情况,严格依照逐级加载的要求,加载的时间间隔必须符合结构稳定的时间限制,在前一载荷加载,结构变位相对稳定后,才能进行测量和记录,并进入下一级载荷的测试。2.3动载试验检测的应用动载试验检测也是当前载荷试验检测当中非常常用的一种方式。这种检测方式在具体应用过程中并不依托静止的载荷,而是使用动力作用对桥梁的承载能力进行综合化的评估。这种检测的方法通过激振作用,使桥梁结构出现振动变化,通过对振动频率以及阻尼比等相关数据的分析,对桥梁的结构稳定性进行了解,对出现明显损伤缺陷进行查验。动载试验检测当中,跑车试验、跳车试验、脉动试验应用较为广泛,需要与桥梁工程的特点相结合,合理地进行载荷试验。跑车试验主要作用在于分析汽车在桥面上通行的过程中对桥梁造成的影响,在实践中需要车辆以一定的速度通过公路桥梁,并且进行加减速,对桥梁结构造成强迫震动特性进行分析,并且了解车辆在加速后出现的震动减衰对结构产生的影响。脉动试验的主要目的在于对分析研究桥梁本身脉动频率对桥梁结构的影响。该项试验具有较高的专业性,在环境方面的要求较高,在试验过程中不能出现任何干扰因素。跳车试验不同于跑车试验,其作用在于对桥梁在受到车辆冲击条件下产生的冲击系数进行检测。在操作的过程中,需要让车辆在一定高度的跳板上进行启动。在下落的过程中会对桥体结构产生影响,需要对震动衰减状况进行分析和测量。
        结束语
        当前桥梁动静荷载试验在我国陆运 运输安全性方面具有很大的帮助,可以避免一些重 大安全责任事故的出现,保障人民群众的人身安全, 因此需要高度重视桥梁的动静荷载试验检测工作, 通过检测的数据进行桥梁的养护,为后续我国社会 经济的发展提供助力,促进我国公众生活质量提高。
        参考文献
        [1]王伏庭.论述公路桥梁检测中荷载试验的应用[J].写真地理,2020,(14):84.[2]菅志伟.公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用探讨[J].工程技术研究,2020,5(3):83-84.[3]毕伟.公路桥梁检测中荷载试验的应用探讨[J].城镇建设,2020(4):212.[4]毛明辉.公路桥梁荷载试验过程控制要点分析[J].建材与装饰,2020(9):267-268.[5]张涛.公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用探析[J].百科论坛电子杂志,2019(11):103-104.
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