薛勇 強旭毅

摘 要 選取現(xiàn)代橋梁為研究對象，針對現(xiàn)代橋梁的運營現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)場荷載試驗，分析了橋梁結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的振動響應，評價了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性能。希望本文對相關(guān)人士有參考價值。

關(guān)鍵詞 橋梁結(jié)構(gòu);靜載試驗;承載能力

1 研究背景和意義

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的公路和橋梁工業(yè)達到了發(fā)展的頂峰。中國在全國各地修建了越來越多的高質(zhì)量道路和橋梁。道路建設大大改善了交通環(huán)境，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟和社會效益;此外，由于近年來交通量的快速增長和大型重型車輛數(shù)量的增加，公路運輸對橋梁承載力的要求越來越高。然而，一些古老的橋梁正在老化和惡化，其中許多無法滿足日益增長的交通需求。因此，準確評估現(xiàn)有橋梁的承載力和使用壽命，已成為舊橋改造的一個重要問題。橋梁評價理論的研究和實踐具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟意義。

在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，施工人員一方面要保證結(jié)構(gòu)的安全，另一方面要追求施工進度和生產(chǎn)力的提高。這要求混凝土結(jié)構(gòu)具有合理的安全水平，以滿足這兩項要求。然而，現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范，并沒有對混凝土結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全要求提出更統(tǒng)一的要求[1]。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

橋梁承載力的評估是在土木工程領(lǐng)域的一個研究熱點。橋梁承載力的評估方法很多，有的已經(jīng)成熟并得到了廣泛的應用，有的還處于研究階段，實際應用相對較少。在現(xiàn)有的橋梁檢測方法中，橋梁外觀的測量和基于設計標準的校核計算的評估可以快速評估橋梁的承載能力，但由于主觀因素，精度較低。負載測試是高精度的，但需要大量的時間和精力，并要求流量中斷。專家系統(tǒng)方法和基于結(jié)構(gòu)可靠性理論的方法在應用上有許多局限性。因此，尋找一種經(jīng)濟、實用、快速、準確的檢測方法具有很高的實用價值和經(jīng)濟價值。

（1）國內(nèi)外對建筑混凝土結(jié)構(gòu)的受力研究現(xiàn)狀。目前對建筑混凝土結(jié)構(gòu)受力的研究大多集中在施工完成后的單荷載作用上，進行各種性能分析研究的方法。有能力執(zhí)行研究相對較少的混凝土結(jié)構(gòu)建筑物帶電樓，主要是地面標示各項疊加方法，分層負載方法整體剛度矩陣，修改后的分層方法和算法簡化藍圖。在建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設計和分析中，對施工過程的正確模擬已成為一個未被考慮的階段。

（2）建筑混凝土結(jié)構(gòu)受力分析的理論計算基礎。根據(jù)理論計算分析部隊建設混凝土結(jié)構(gòu)建筑物主要基于三個方法：模擬有限元的分析，構(gòu)造有限元模型與ANSYS模擬建筑期間，部隊建設與TBSA有限元模型來模擬建筑期間，部隊建設與SAP2000有限元模型來模擬部隊建設中。由于施工過程的復雜性和人為影響因素的多樣性，通過仿真模擬施工過程的研究方法存在一些不足[2]。

（3）基本理論。建筑施工中的混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土柱、幾層普通混凝土梁和支撐混凝土梁結(jié)構(gòu)的多層模板系統(tǒng)組成的臨時力系統(tǒng)。負擔和地上的自重就傾倒建筑底部層傳送通過支持性系統(tǒng)負擔，影響建筑的整個過程中，使得臨時承載體系模板支撐系統(tǒng)等共同組成的臨時受力體系。負擔和地上的自重就傾倒建筑底部層通過傳送系統(tǒng)負擔的影響上，沿著建設進程，使地面充電系統(tǒng)所支持的時間逐漸增加。負載最大的樓層總是在這個臨時力系統(tǒng)的最低樓層。所有這些都與正常使用條件下的加載情況完全不同，會導致臨時力系統(tǒng)的地面出現(xiàn)裂縫、過度偏轉(zhuǎn)、甚至完全坍塌等。

3現(xiàn)代橋梁的基本現(xiàn)狀

1928年，法國工程師Freyssinet首次發(fā)明了預裝鋼筋混凝土。這種材料克服了鋼筋混凝土易開裂的缺點，改進了橋梁施工方法，有效地增加了橋梁的寬度。

在20世紀90年代，世界上的橋梁建造得越來越快，橋梁長度的記錄不斷被打破。在建造大型橋梁的過程中，出現(xiàn)了新的材料和工藝。法國諾曼底橋采用了平行鋼絞線拉索和施工控制技術(shù)等，新技術(shù)的發(fā)展為21世紀橋梁的持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎[3]。

4相關(guān)試驗

（1）靜載試驗。根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特性，在現(xiàn)代橋梁高架橋主體結(jié)構(gòu)的主受力控制段進行了靜載試驗。橋梁結(jié)構(gòu)根據(jù)荷載特性和外觀試驗結(jié)果，拱腳主體，拱頂，L/4拱選取肋段、中央橫斷面主橋和L/4段主橋、納金大橋作為試驗對象，試驗了5種試驗條件。測點布置：主橋拱肋和主梁主要控制截面的應變測點，每個截面4個測點。

（2）自振特性試驗。橋梁結(jié)構(gòu)的振動反應不同負載下可測量通過自發(fā)的振動特性試驗，然后人們可以根據(jù)自發(fā)的振動頻率和振動模式基本結(jié)構(gòu)的大橋，從而分析結(jié)構(gòu)的振動特性自發(fā)橋。測量系統(tǒng)：為測試選擇的輔助儀器。在進行測試之前，需要對整個系統(tǒng)進行校準驗證。

5試驗結(jié)果

自振特性試驗結(jié)果與分析：自振特性的實驗結(jié)果表明，測量的振動模態(tài)計算的理論模態(tài)是由：可以看出，第一個測量結(jié)構(gòu)的自然振動頻率都大于理論計算的振動頻率。這表明結(jié)構(gòu)的整體剛度大于預期。試驗結(jié)果表明，在極限荷載基本組合下，現(xiàn)代橋梁主拱和主梁滿足要求，該橋梁的承載能力可以滿足一級公路荷載的要求。

6結(jié)束語

工程實踐表明，彈性波斷層掃描可應用于連續(xù)梁內(nèi)混凝土質(zhì)量的檢測。本文提出的基于該技術(shù)的檢測方法具有以下優(yōu)點：①反映混凝土在測量點的強度和混凝土的致密性;②可形成波速云圖，界面友好，便于定位和準確描述遇到的內(nèi)部缺陷。

實踐表明，負載測試是最直接最有效的方法，在負載能力評估和更令人信服，橋梁結(jié)構(gòu)，以及進一步發(fā)展的經(jīng)驗理論的橋梁設計和施工技術(shù)。將橋梁建設總體水平提高到更高水平;以提供科學數(shù)據(jù)來接受終止和維護充電靜態(tài)和動態(tài)測試負載能力評估結(jié)構(gòu)大橋，對現(xiàn)代橋梁負擔能力評估充電容量的橋是否符合需求的負載級別的高速公路。

參考文獻

[1] 艾軍，史麗遠，喬光華，等.現(xiàn)有公路橋梁承載力的分析與評定[J].蘇州城建環(huán)保學院學報，2000，13（3）：63-68.

[2] 李亞東.既有橋梁評估方法研究[J].鐵道學報，1997（3）：109.

[3] 交通部標準.公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范：JTG H11-2014[S].北京：人民交通出版社，2014.