基于动静载试验的桥梁状态评估初探.docx

基于动静载试验的桥梁状态评估初探朱志军【摘要】随着我国经济的不断发展，科学技术日新月异，我国的生活水平也在不断提升，對于桥梁的建设也进入了前所未有的繁荣阶段。我国逐渐出现了大跨度的桥梁建设，但是随着桥梁坡度的不断提升，从几百米甚至是几千米，桥梁建筑的安全问题也越来越重要。并且，对于桥梁的具体设计以及建筑施工中存在各种运营的损伤以及老化性的问题开始暴露出来，出现混凝土开裂、抗震能力减弱、承载能力较差等严重的问题，这也直接影响了我国桥梁建设的安全使用周期。【关键词】动静载试验；桥梁；状态评估随着我国交通运输量逐渐增多，出现了部门桥梁受到荷载等级的局限，尤其是一些早期建筑施工的桥梁，自身具有的荷载能力无法满足道路运输的基本需求。由于缺乏严格的检测以及相应的保护措施，造成了大量桥梁损坏的重要事故，为我国人民以及财产的安全造成了损失。因此需要对桥梁状态做好权威的评估工作，本文主要基于动静载试验，讲述桥梁状态的相关评估。一、桥梁静载试验的现状早在我国二十世纪初期就出现了各种类型的传感器，推动了我国桥梁结构进行检测的不断发展与进步。在十九世纪七十年代，国外的相关学者就开始深入的研究结构力学，并取得了重大的发展，能够利用科学的技术手段将桥梁的各种构件进行应力的具体分析，推动了桥梁的不断发展与进步，同时也促进了荷载试验的应用与发展。我国桥梁建筑事业发展的比较晚，对于桥梁中应用荷载试验的相关研究仍然比较滞后。对于静载试验的研究，也缺少相关的参考资料，近几年才开始对静载试验展开深入的研究。二、桥梁动载试验的现状动载试验是我国研究桥梁结构相关动力特性的重要手段，对于桥梁结构的动力特性研究能够判断桥梁自身的承载能力以及具体的运营状态。通过对桥梁结构动载响应的测试，进一步分析桥梁结构动力的具体反映，分析车辆荷载对整个桥梁造成的动力作用，从而科学的判定桥梁具有的经济性能以及安全系数。传统的动力检测主要是为了确定桥梁具体的自振频率，一旦出现桥梁自身的自振频率在外荷载频率范围内，就会导致由于外荷载引起桥梁产生共振，从而带来巨大的安全隐患。近年来，结构试验相关的模态分析受到了广泛应用，不仅应用于航空航天，还被应用于一些土木工程相关的状态检测中，通过具体的实验判断结构本身具有的振动频率以及振型等各种有效的参数，从而对桥梁的整体状态做好更加全面的分析和评估。虽然我国对于动载试验进行了大量的分析和研究，并利用动载试验计算桥梁具体的极限承载能力，但是，仍然缺乏一种权威的科学方法对桥梁的整体结构进行性能的全面评估。三、桥梁静载试验（一）桥梁静载试验的理论基础静载试验就是利用静止的荷载分别施加在桥梁具体的指定位置中，对桥梁结构中各种参数进行全面的观察和测试，从而有效的评价整个桥梁在荷载作用下显示的工作性能以及桥梁的使用情况。静载试验是最常见的的桥梁结构试验，因为整体的桥梁结构受到的荷载作用大部分都是静力作用下的荷载，所谓的静力荷载主要是指荷载的位置随着时间变化产生的车辆荷载，在评估计算时，一般都会考虑静力荷载。桥梁结构使用的静载试验，主要是通过重力或者是加载设备开始试验，例如一些车辆或者是水箱等。桥梁静载试验具体的加载过程都是从零逐渐往上递增，直到达到试验的具体要求才停止。静载试验是分析评估桥梁结构特性的重要手段，能够直接解决静力问题，还能进行结构动力的具体实验，从而有效的得出结构相关的准确特性参数。（二）对桥梁静载试验具体结果的评价与分析在进行桥梁的静载试验完成以后，根据试验的具体结果分析评估桥梁的具体情况和性能。例如：进行静载试验的主要目的就是探索桥梁具体结构的内在规律，或者是计算桥梁结构的理论精准度以及桥梁的使用程度，想要得到准确的评估就需要对静载试验的具体结果进行全面综合的分析，从而找出存在关联的各种变量，得出相应的数字表达式或者是内在关系表。如果静载试验进行的是生产鉴定，就需要对试验最终的结果进行资料的整理分析，获取需要的相关数据，判断桥梁结构具体的承载能力、抗震能力以及使用性能，从而评估桥梁是否具有安全可靠地性能，是否符合理论数据的要求。桥梁静载试验对桥梁状态的评估指标主要分为两个方面，一是对控制测点具体的实测值与科学的理论计算值相互比较，通过数据的对比分析说明桥梁结构的安全性能。二是将控制测点具体的实测值与相关规定的允许值相互比较，说明桥梁结构所处的具体状态。四、桥梁动载试验（一）桥梁动载试验的理论基础动力特性的相关指标是判断桥梁承载能力以及结构工作性能的主要参数，桥梁结构内部的振动分析是进行桥梁状态评估的重要内容，影响桥梁振动指标的因素有很多，只靠简单的理论分析无法满足桥梁应用的具体需求，只有采用理论分析与动载试验相互结合的方式才能得出准确的参考数值。（二）桥梁动载试验对桥梁状态评估的主要作用1.确定桥梁具体的模态参数以及相关的动力特性在桥梁的动载试验中，所