钢桁梁桥动载试验

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大跨度钢桁梁桥静动力性能试验研究

大跨度钢桁梁桥静动力性能试验研究大跨度钢桁梁桥静动力性能试验研究陈树礼，刘永前，张彦兵(石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制研究所，石家庄050043)摘要：以某铁路64m单线栓焊下承式钢桁梁桥为研究对象，采用数值模拟分析和现场试验相结合的方法，进行提速和扩能条件下的大桥静动力性能试验研究。

结果表明：静载作用下，实测大桥杆件应力和跨中挠度均小于理论计算值，挠度、应力校验系数略大于规范通常值，挠度和应力相对残余均满足要求，上下游两片受力较为均匀；不同速度列车作用下桥梁运营性能指标基本满足规范要求，但实测数据均较大，且大于同类型双线钢桁梁桥，空重混编列车引起桥梁更大振动；桥梁基本满足承载能力和使用条件要求，结构处于良好的弹性工作状态，但桥跨结构整体刚度偏弱，安全储备较小，建议对桥梁整体刚度进行加强并对桥梁动力响应进行实时监测。

关键词：大跨度；下承式钢桁梁桥；静动力性能；试验；数值分析；承载能力随着我国经济的快速发展，铁路运输压力持续增大，在既有线上开展扩能改造、开行重载列车已经成为提高铁路运输能力的一种主要方式。

国内外重载运输实践经验表明，提高列车轴重、增加编组长度是实现重载铁路运输的主要技术发展方向，这些措施在大幅提高铁路运量的同时，也会给既有桥梁带来很多不利影响。

随轴重提高和运量增加，桥梁承受静载和动载加大，导致桥梁结构荷载效应和变形加大，桥梁振动加剧，结构的强度、刚度、稳定性等安全储备降低，进而引起疲劳损伤加剧，使用寿命缩短；因此，保证扩能改造条件下既有线桥梁的结构安全，对其荷载作用下的静、动力性能进行评估显得至关重要。

大跨度钢桁梁桥由于具有结构轻便、跨度大、易于施工的特点，在我国铁路中得到广泛应用，我国很多学者对其进行了大量的研究并取得了一定的成果。

姚京川、刘楠、郑平伟、董振升、杨宜谦、孙志杰、李运生等对于高铁和普通铁路中存在的单线或双线钢桁梁桥，进行了相关理论分析和现场荷载试验研究[1-7]；黄胜前、杨云、王钰、盛兴旺等针对其他类型的铁路桥梁开展了相关试验和评定技术研究[8-11]。

公铁两用连续钢桁梁桥荷载试验研究

支座，结构总体布置见图１＿】。
试验内容
评价指标
３试验主要内容
图１滨州黄河公铁两用大桥主桥总体布置（单位：ｍ）
桥梁的荷载试验主要包括桥梁结构理论计算
面。主桥公路面宽１９．５ｍ，双向４车道，桥面系由
设计规范规定并不完全一致，如挠跨比等。具体的
评价指标主要见表１。
表１试验评价指标
纵梁、横梁及托架组成，其上设置钢筋混凝土桥面板。主桥３号墩设铰轴固定支座，其余为滑板活动
秦照付
（中铁大桥（南京）桥隧诊治有限公司，江苏南京２１００６１）摘要：以滨州黄河公铁两用大桥主桥为工程背景，介绍桥梁静动载试验主要内容及结果，结合理论计算分析，将试
验结果与理论计算值及规范允许值进行比较，评价桥梁状态。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｄｒｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓ；ｌｏａｄｔｅｓｔ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄ
１工程概况
２主要评价指标
第１０卷第４期２０１３年８月
现代交通技术
ＭｏｄｅｍＴａｎｒｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＶＯＩ．１０ＮＯ．４

钢桁架静载试验实施方案

钢桁架静载试验实施方案一、试验目的钢桁架是一种常见的结构形式，用于桥梁、建筑等工程中。

静载试验是评定钢桁架结构性能的重要手段，通过对钢桁架进行静载试验，可以验证其设计参数和结构稳定性，为工程质量和安全提供重要依据。

本文档旨在制定钢桁架静载试验实施方案，确保试验工作顺利进行。

二、试验准备1. 试验前的检查和准备工作在进行静载试验前，需要对钢桁架的结构进行检查，确保其符合设计要求和安全标准。

同时，需要准备好试验所需的设备和工具，包括静载试验仪器、传感器等。

2. 试验方案的制定静载试验方案需要根据钢桁架的具体结构和设计要求进行制定，包括试验载荷、试验点的设置、试验持续时间等内容。

三、试验实施1. 试验前的准备工作在进行静载试验前，需要对试验设备进行检查和调试，确保其工作正常。

同时，需要对试验现场进行清理和安全检查，保证试验环境安全整洁。

2. 试验方案的执行根据试验方案的要求，进行试验载荷的施加和试验点的监测。

在试验过程中，需要对试验数据进行实时监测和记录，确保数据的准确性。

3. 试验结果的分析在试验结束后，需要对试验数据进行分析和评估，验证钢桁架的结构性能。

根据试验结果，可以对钢桁架的设计参数进行调整和优化。

四、试验总结静载试验是评定钢桁架结构性能的重要手段，通过本次试验的实施，对钢桁架的结构性能进行了有效验证。

在今后的工程实践中，需要根据试验结果对钢桁架的设计和施工进行指导，确保工程质量和安全。

五、附录1. 静载试验设备清单2. 试验方案和数据记录表格以上是钢桁架静载试验实施方案的具体内容，希望能对相关工程实践提供一定的参考和指导。

钢桁架加固前后的动静载试验

（3）3阶振型图
三、结论
（1）从静载试验的对比可知该加固方法能在桁架承受同等荷载的情况下降低跨中25%挠度，提高桁架的承载力。
（2）从模态分析可以看出前三阶的固有频率在加固后都有提升，从结
明了结构的刚度k提高了。
（3）从静载试验的结果可知，加固后挠度减少25%。从结论（2）可知是由于整体刚度的提升，所以桁架的扰度下降。材料力学可知当荷载不
4.0加固后的静载试验及模态分析
静载试验：与未加固前进行相同操作后将0.5kg的砝码放置在跨中上，记录下千分表的读数为16.70mm，再加载0.5kg，当记录千分表对数16.85mm。差值为0.15mm。
动载试验结果：前三阶固有频率分别为11.22,27.62,36.99
振型如图所示
（1）1阶振型图
并不符合。由于该加固方法仅对桁架下部进行加固，而并非是全面加固，所以该加固方法对于第一阶的自振频率影响较大，而对后三阶的影响较小
参考文献
[1]张俊平.桥梁检测与维修加固[M].人民交通出版社,2006.
[2]徐文锋,袁向荣.DASP系统在连续梁模态分析中的应用[J].工程与试验，2011.
作者简介
何铭堂（1994-），男，汉族，广东佛山，广州大学硕士研究生，研究方向：桥梁加固。
动载试验结果：前三阶固有频率分别为9.88，26.71，36.87。
2.振型如图所示：
（1）1阶振型图
3.分析问题及加固方法
静载试验过程中可以看出，单节桁架拼装处下部的空隙扩大，从材料力学可知简支桥梁中，桥梁的下部承受拉应力，因此加固方式应该通过抑制下部的空隙发展来提高承载能力。本文采用下部张拉钢绞线的方式，其中固定端设置在桁架两端高于底面5cm处，沿桥向直线拉伸至跨中，钢绞线呈V型分布。

铁路钢桁梁桥结构校验系数研究

铁路钢桁梁桥结构校验系数研究邓蓉【摘要】以2座铁路钢桁梁桥的试验数据为基础,介绍钢桁梁结构校验系数通常值的适用条件及其特点,研究桥梁的理论内力和变形与平面、空间计算模型的相关性,分析钢桁梁挠度实测校验系数,杆件和纵、横梁应力实测校验系数的特征,提出利用实测的应力、挠度和结构校验系数定量评价桥梁强度和刚度的方法.研究结果表明:钢桁梁桥检定试验宜采用空间模型计算杆件的内力和结构变形,并由此得到结构校验系数;现有简支钢桁梁的结构校验系数通常值不适用于连续钢桁梁;采用结构校验系数换算求得设计活载下的杆件应力和桥梁挠度,可较为准确地评价桥梁结构的强度和刚度.研究结论可供相关单位桥梁检定和规范修订时参考.%Based on the test data of two railw ay steel truss girder bridges,the applicable conditions and characteristics of the usual value of structural verification coefficient of railway steel truss girder bridge were introduced in this paper. The relationships between the theoretical force and deformation of bridge and the calculation model of plane and space were studied. The characteristics of the measured deflection verification coefficient of steel truss girder and the stress verification coefficient of member,transverse beam and longitudinal beam were analyzed. The method for quantitative evaluation of bridge strength and stiffness by using measured stress,deflection and structural verification coefficient was proposed. The results show that the space model should be used to calculate the internal force, structural deformation and structural verification coefficient of steel truss bridge for verification test. The structural verification coefficient of the existing simplysupported steel truss girder is not suitable for continuous steel truss girder. The stress of member and the deflection of bridge under live load are obtained by the conversion of the structural verification coefficient to accurately evaluate the strength and stiffness of the bridge structure. The research conclusion can be used as reference for bridge verification and specification revision by relevant departments.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】铁路桥梁;校验系数;试验研究;钢桁梁;应力;挠度【作者】邓蓉【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U448.21+1荷载试验是对服役桥梁结构承载能力和运营性能评定的最有效、最直接的方法。

钢桁梁桥动载试验

钢桁梁桥动载试验及分析研究1桥梁概况兰州市中山桥位于兰州市市区中心，于1909年建成，是黄河上建造的第一座桥梁，素有“天下黄河第一桥”之称，现为国家重点文物保护单位。

该桥上部结构原设计为5×45.9 m穿式平行钢桁架简支梁，全桥总长233.50 m，总宽8.36 m，钢桁架高5.1 m；下部结构中南北两岸桥台系水泥砂浆砌条石，中间4个桥墩为高强快凝水泥砌料石重力式桥墩，沉井基础开挖至岩层。

解放后，为满足城市交通要求，于1954年对该桥进行了加固改造，在原钢桁架上增加了钢拱架，设计荷载为汽-10级，提高了桥梁的刚度和承载能力。

桥梁加固完成后，又于1962年、1972年、1976年和1982年分别对该桥进行了加固维修[1]。

2003年兰州市政府对兰州市中山桥上部结构进行了一次较大的维修加固，维修加固内容主要包括钢桁架系和支座的除锈防腐、下横梁整体加固、木道板（包括行车道和人行道）的更换、路面铺装层的重新铺设、部分斜拉杆的维修和更换以及双斜拉杆夹板与部分加劲板的更换、部分接头的除锈等。

设计断面为2.0 m（人行道）+5.6 m（行车道）+2.0 m（人行道）=9.6 m，维修加固后桥梁功能由通车桥梁转变为专用人行桥，设计荷载为人群荷载，W max≤2.4 kPa。

为了增强百年老桥的结构抗震和泄洪能力并兼顾旅游功能；同时提高文物的安全性和耐久性，2011年，相关部门再次对中山桥进行维修加固。

因此对维修加固后的中山桥进行动力特性试验，根据理论对其进行计算分析，了解桥梁结构的动力特性，掌握其动力刚度及安全通行能力，是非常必要的。

2试验内容2.1脉动试验脉动试验是通过在桥上布置高灵敏度的传感器，长时间记录结构在环境激励：如风、水流、地脉动、人的活动等引起的振动。

然后进行谱分析，求出结构自振特性的一种方法。

它假设环境激励为平稳的各态历经，在中低频段，环境振动的激励比较均匀，在环境激励的频率与桥梁自振频率一致或接近时，桥梁容易吸收环境激励的能量，使振幅增大；而在环境激励的频率与桥梁自振频率相差较大时，由于相位差较大，有相当一部分能量相互抵消，振幅较小。

桥梁结构动态荷载试验方案及结果分析

桥梁结构动态荷载试验方案及结果分析一、引言桥梁作为城市交通重要的基础设施之一，其承载能力的安全性和可靠性至关重要。

为了确保桥梁结构在实际使用过程中能够安全可靠地承受各种荷载，动态荷载试验是必不可少的评估手段之一。

本文旨在探讨桥梁结构动态荷载试验方案及结果分析。

二、动态荷载试验方案1. 试验目标动态荷载试验的首要目标是评估桥梁结构在实际使用荷载下的动态响应特性，如振动频率、加速度等。

此外，试验还应考虑桥梁在临时荷载或地震等异常情况下的响应能力，以确保桥梁具备足够的抗震能力。

2. 试验装置为了模拟真实的动态荷载条件，试验中需要使用相应的试验装置。

常见的试验装置包括动力振动台、液压缸、振动板等。

根据桥梁结构的特点和试验目标，选择合适的试验装置非常重要。

3. 试验布置试验前需要确定试验布置方案，包括试验点的选择和布设方式。

试验点的选择应涵盖桥梁的各个关键部位，并且要充分考虑结构的几何形状和荷载传递路径。

试验布设方式通常有单点激励、多点同步激励等，具体选择应结合试验目标和试验装置的特点进行。

4. 试验荷载试验荷载是动态荷载试验中的核心内容，包括静态荷载和动态荷载。

静态荷载通常是桥梁使用阶段的标准荷载，如行车荷载、人行荷载等。

动态荷载则可以通过地震模拟或者实际的交通载荷模拟得到。

根据试验目标和具体情况，确定合适的试验荷载是保证试验准确性的关键。

5. 试验参数及采集在动态荷载试验过程中，需要对试验参数进行准确的采集和记录。

试验参数可以包括桥梁结构的振动加速度、位移、应力等。

为了确保数据的准确性和可靠性，选择合适的传感器并进行合理的布置非常重要。

三、试验结果分析1. 数据处理试验结束后，需要对采集到的试验数据进行处理。

数据处理可以包括滤波、转换和归一化等步骤，以消除噪声和提取有效信息。

根据试验目标，可以采用频域分析、时域分析等方法对数据进行进一步处理。

2. 结果分析根据试验数据的处理结果，可以进行桥梁结构的动态响应分析。

桥梁动载试验方法测试和分析[详细]

突然卸载法是在结构上预先施加一个荷载作用，使结构产生一个初位移，然后突然卸去荷载，利用结构的弹性使其产生自由振动。
为卸落荷载，可通过自动脱钩装置或剪断绳索等方法，有时也专门设计断裂装置，即当预施加力达到一定数值时，在绳索中间的断裂装置便突然断裂，由此激发结构的振动激振装置，对桥梁结构施加激振力，使结构产生强迫振动，借组于共振来确定结构的动力特性。
般从响应小的开始测试，即地脉动—跑车—跳车。（2）跑车试验时要较准确控制试验车辆的车速
（20,40,60km/h）。（3）每次测试后，进行频谱分析，检查数据是否正常，
比较实测频率与理论计算值是否相符。（4）试验进行过程中，不要触动测试元件及测量导线，
以免引起读数的波动。（5）试验完成，回收测试导线，拆除棚帐，清理现场。
行测量。 • 动位移：可得出桥梁的动力冲击系数，它是衡量
桥梁结构整体刚度的主要指标。 • 加速度：反映舒适程度，过大引起不适。
通常用加速度传感器，或用位移传感器。
动应变和动位移的测定：如下图，可通过布置动态应变仪或位移传感器测出应变时程曲线或位移时程曲线。通过位移时程曲线可以求出固有频率、冲击系数和阻尼比等。
yj
• 二、频域分析（略） • 三、桥梁结构动力性能的分析评价
比较桥梁结构频率的理论计算值与实测值，如果实测值大于理论计算值，说明桥梁结构的实际刚度较大，反之则说明桥梁结构的刚度偏小，可能存在开裂或其它不正常现象。一般地，在进行理论计算时，常常会做出一些假设，忽略了一些次要因素，故理论计算值要大于实测值。
2）静载试验阶段在预载后，先作两次或三次加载、卸载循环的静载试
验，每级荷载值取最大荷载的20％，分五级加载。在加载过程中，当分级加载经过荷载最小值时，应增设一个级次。对于允许出现裂缝的试件，应在临近开裂阶段加密荷载分级。

钢筋混凝土桁架拱桥动载试验分析

【文章编号】１０ — ８４２１）７０７ — ２０１６６（０１０ — ０００
３试验内容
孺子桥位于南昌市孺子路延伸段，抚河古道，梁全跨桥
长８．２桥型为３× ５５３ｍ，２ｍ钢筋混凝土桁架拱桥，矢跨比１／
依据文献［］１的要求，合本桥受力特点，取如下４结选个动载试验工况。（）跑车试验：１在桥面无任何障碍的情况下，一辆用
载重汽车分别以１、ｏ３、０ｍｈ匀速通过桥梁，定试Ｏ２、０４ｋ／测
８。横向布置８片钢筋混凝土拱肋，桥面采用微弯板，面净桥宽：５２× ｍ（１ｍ＋５人行道）。桥梁设计荷载：一Ｂ级；群城人
荷载５Ｎｍ。ｋ／
图Ｉ孺子桥整体图
（）脉动试验：４测量桥梁固有振动频率、比。阻尼
２试验计算模型
本桥动态测试采用的主要仪器有：ｚ１８动态数据Ａ．型０
采集仪、Ｚ８８型放大及滤波器、Ｓ８２型动态应变数据采Ａ－０Ｔ３３集仪、笔记本电脑、ＲＣＡＳ动态信号采集分析软件系统、４一９１Ｂ型垂直向振动传感器。动载试验选用一辆三轴载重汽车（前轴重６ｋ中后轴重１０Ｎ，中轴距为３５中后轴０Ｎ，２ｋ前．ｍ，距为１３轮距１９作为激振设备，辆总重约为．ｍ，．ｍ）车
验桥跨结构在运行车辆荷载作用下的动力响应（动位移）。
（）跳车试验：桥梁第三跨的０５２在．Ｌ截面处设置高

连续钢构桥动静载试验检测方案

连续钢构桥动静载试验检测方案二○一年月目录1.概述 (1)2.检测目的 (1)3.检测依据 (1)4.主要检测项目 (2)4.1全桥检查 (2)(1)结构外观 (2)4.2荷载试验 (2)5.本项目组织机构 (2)试验项目组织机构框图 (3)6.动静载检测方法及主要仪器设备 (3)6.1全桥检查 (3)6.2桥梁上下部结构混凝土强度检测 (3)6.3 应变(应力)测试 (3)6.4 挠度(变形)测试 (3)6.5 裂缝观测 (3)6.6 动力特性测试 (3)6.7试验检测设备 (4)7.测点布置 (4)7.1 静载试验 (5)7.2 动载试验 (7)8.试验荷载设计及加载程序 (8)8.1 静载试验 (8)8.2 动载试验 (14)9.试验人员组成及时间安排 (14)10、服务承诺及各项保证措施 (14)动静载试验检测方案第1页***大桥动静载试验检测方案1.概述***大桥位于境内，东西向横跨***，分左右幅。

左幅桥梁起讫桩号为zk209+200.39～zk210+842.000,上部结构为4×（3×50m装配式预应力混凝土连续T梁）+（80+4×150+80m预应力混凝土连续刚构）+（5×30m装配式预应力混凝土连续T梁）+（4×30m 装配式预应力混凝土连续T梁），全长1641.61米；右幅桥梁起讫桩号为zk209+213.678～zk210+765.000,上部结构为4×（3×50m装配式预应力混凝土连续T梁）+（80+4×150+80m预应力混凝土连续刚构）+（6×30m装配式预应力混凝土连续T梁），全长1551.322米。

主桥为预应力混凝土连续刚构桥，直腹板变截面单箱单室箱梁，三向预应力混凝土结构。

箱梁顶宽13m，底宽7.0m，悬臂长3m；合拢段梁高3.5m，顶、底板厚0.3m，0号块中心高度9.0m，底板厚1.5m，从悬臂端到0号块梁高按h=3.5+5.5*（x/69）1.8变化，底板厚按h=0.3+0.7*（x/69）1.8变化。

某钢桁架桥荷载试验研究

某钢桁架桥荷载试验研究摘要：钢桁架桥受力复杂,测试断面难以确定，易出现钢材疲劳破坏。

为保证此类桥梁运营期安全，在竣工验收时应进行荷载试验。

本次荷载试验前进行了检测鉴定和评估工作,用以评定桥梁的实际工作状态以及桥梁的承载性能是否符合设计。

本文对动、静载试验加载方案进行了设计,然后进行现场试验,得到了此次静载试验的校验系数,及桥梁振动数据，在此基础上对测试结果进行了理论分析。

关键字：钢桁架；荷载试验；应变分析；动载分析中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：一、工程背景某钢桁架全长226.24m，桥梁桥跨组合为5×30+61.2＋3×30m，起止桩号为k0+692.226～k0+918.446。

主桥上部结构采用三桁下承式简支钢桁架梁桥，计算跨径为60m，引桥上部结构采用预应力混凝土先简支后连续简支箱梁，标准跨径30m。

下部桥墩采用柱式墩，桩基础；桥台采用桩基接盖梁。

桥面全宽25.5m，即0.5m（桁宽）＋0.5m（护栏）＋11m（行车道）+0.5m（护栏）+0.5m（桁宽）＋0.5m（护栏）＋11m（行车道）+0.5m（护栏），直线段横坡为2%。

桥梁设计汽车荷载为公路—级，桥下通航等级为ⅴ级，通航净空为45×5m，设计通航水位2.66m。

二、模型建立为了准确进行荷载试验，试验前进行了理论计算。

本桥采用midascivil程序进行了结构静力计算、活载效应计算及相应的加载效率的计算。

midas civil程序结构计算简图见下图：图3-1 主桥计算模型通过静载试验，测定桥梁结构的静应变、静挠度，以便确定桥梁的真实受力状态、使用性能。

以此检验结构的实际工作性能、安全度，并对桥梁的实际承载力和实际刚度作出可靠评价。

三、静载试验分析3.1 试验断面及加载车辆确定经模型运算后，在公路一级荷载下最不利截面为跨中、支点。

分为六种工况： 1）工况一：约l/2处中桁上弦杆最不利压力、中桁跨中挠度，8车；2）工况二：约l/2处边桁上弦杆下最不利压力、边桁跨中挠度，6车；3）工况三：约l/2处中桁处下弦杆最不利拉力，8车；4）工况四：约l/2处边桁处下弦杆最不利拉力，6车；5）工况五：中桁支点处斜腹杆最不利拉力、中桁约l/4挠度，8车；6）工况六：边桁支点处斜腹杆最不利拉力、边桁约l/4挠度，6车。

钢桁腹桥梁成桥荷载试验方案设计

受力情况。加载车辆布置如图９所示。
ｏｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃＯｎｓＯｌｉｄａｔｉＯｎ
ＺＨＡＮＧＦｅｎｇ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ
为２０ｃｍ，根部腹板中心处厚度为５５ｃｍ。桥梁布置如图１所示。
南（截面。应力测点位置见图５。
南（郭营）３１５Ｉ
１
ｌ
２４Ｌ。每Ｉ。号号
Ｉ
６｛６｛
— 二＝型二
图１桥梁布置图【单位：ｎｌｌ￣Ｊ
２静载试验方案设计
图４测试截面位置示意图
针对该种桥梁独特的特点，设计出一个能够反映其关键性能２．３测试工况的成桥荷载试验方案并实施，用以验证该桥是否能够满足相关规为了全面考察该桥受力状况，共设置了５种测试工况，分别范的要求。针对桥梁在不同受力情况下的性能进行研究。
口ｎＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃａｓｅｓｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｐｉｌｅｓｉｎｗａｔｅｒａｔＸｉｎｄｏｎｇｊｉａｎｇＢｉｒｄｇｅａｎｄＦｕｇｏｎｇＢｒｉｄｇｅｏｆＺｈａｎｇｚｈｏｕ，ｔｈｅ

桥梁动载试验测试内容

桥梁动载试验测试内容桥梁动载试验是评估桥梁性能的重要手段之一，通过对桥梁施加动态荷载，测量桥梁的响应并进行分析，以确定桥梁的稳定性、强度和刚度。

以下是桥梁动载试验的主要测试内容：1.频率分析：通过测量桥梁在各种频率下的振动响应，了解桥梁的自振频率和阻尼比。

频率分析可以揭示桥梁的整体刚度和质量分布情况。

2.振型分析：振型是描述桥梁在振动过程中变形情况的参数。

通过测量桥梁在不同频率下的振型，可以了解桥梁在不同方向上的弯曲、扭转和纵向位移响应。

3.阻尼分析：阻尼是描述桥梁在振动过程中能量耗散的参数。

通过测量桥梁在不同频率下的阻尼，可以了解桥梁的阻尼特性以及结构材料的内部摩擦和粘性阻尼作用。

4.峰值分析：通过测量桥梁在动态荷载作用下的峰值响应，如最大动挠度、最大动应力等，可以了解桥梁在极端情况下的性能表现。

5.跨中动挠度：跨中动挠度是指桥梁在动态荷载作用下跨中位置的垂直位移。

测量跨中动挠度可以评估桥梁的刚度和承载能力。

6.支座动位移：支座动位移是指桥梁在动态荷载作用下支座位置的垂直位移。

测量支座动位移可以评估桥梁的支承性能和稳定性。

7.结构自振频率：结构自振频率是指桥梁在没有外部激励作用下的自由振动频率。

结构自振频率与桥梁的刚度和质量分布有关，通过测量结构自振频率可以评估桥梁的整体性能。

8.结构振型：结构振型是指桥梁在自由振动过程中的变形情况。

结构振型与桥梁的刚度和质量分布有关，通过测量结构振型可以评估桥梁在不同方向上的弯曲、扭转和纵向位移响应。

9.结构阻尼比：结构阻尼比是指桥梁在自由振动过程中能量耗散的参数。

结构阻尼比与桥梁的材料性质和结构形式有关，通过测量结构阻尼比可以评估桥梁的阻尼特性以及结构材料的内部摩擦和粘性阻尼作用。

10.冲击系数：冲击系数是指桥梁在动态荷载作用下由于冲击效应引起的响应增益。

冲击系数与桥梁的结构形式和动态特性有关，通过测量冲击系数可以评估桥梁在冲击作用下的性能表现。

通过对以上测试内容的分析和比较，可以全面评估桥梁的性能状况，为桥梁的维护、加固和设计提供可靠的依据。

某钢桁架桥的静动载试验及仿真分析

座升降式钢桁架开启桥，１８于９５年１１月建成通车，
是我国目前开启跨度最大、提升高度最高的直升式钢
结构跨河桥。桥总长５０１主桥分跨为２ｘ８＋４５．ｍ，４６
＋２ｘ８Ｉ）采用简支下承式栓焊钢桁梁。在活动孔４（Ｉ，Ｔ
【文章编号】１０ — ８４２１）８０３ — ３０１６６（０１０ — ０５０海门大桥位于天津市塘沽区，跨越海河河口的是
一
随着科学技术和社会经济的发展，由于超重车的
行驶、交通量的不断增大和建造时技术限制，多早期很建造的公路桥梁现在都处于超负荷的运营状态… 。除此之外，还有长期自然灾害，如风振、冰棱、洪水、地震等，使得很多在役桥梁产生了各种病害。近年来日益增多的桥梁安全事故使人们对于运营桥梁的承载能力和剩余寿命评估逐渐重视起来。在目前的桥梁承载能力评估方法中，荷载试验是最有效，最有说服力的
门大桥在２１００年之前共进行过五次检测，提升跨桥面系纵梁，横肋，纵肋曾经加固过，车道板进行过局部行修复，引桥空心板梁进行过修补，见图１。
方法，在桥梁的健康检测中被广泛使用。本文以天
津市海门大桥的承载能力鉴定试验为工程实例，桥对
梁的荷载试验进行了深入的研究。
１工程概况
一
北４ｍ甲型跨８提升跨南４ｍｆ型跨南４ｍ７型跨８ｆ￣８＿＿，

缅甸帕克库公铁两用钢桁梁桥静动力试验研究

（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｒｅｄｉｆｆｅｎｃｅｓｉｎｌｏａｄｔｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒａｉｌ — ｅｕｍ— ｂｒｉｄｇｅｔｓａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒｂｒｉｄｇｅｓ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｄｉｆｅｒｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｏａｄｌｏａｄａｎｄｒａｉｌｌｏａｄａｎｄｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰａｋｏｋｋｕｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｂｒｉｄｇｅｉｎＭｙａｎｍａｒａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｉｔ＇ｓｌｏａｄ — ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ，ｉｆｅｌｄｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃａｍｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｂｒｉｄｇｅ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ａｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎｈｅｒｅｎｔｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｂｒｉｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｅｅｔｓｔｈｅｒａｉｌｗａｙｂｒｉｄｇｅｃｏｄｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｂｉｄｒｇｅｕｎｄｅｒｔｈｅｐｌａｎｎｅｄｔｅｓｔｌｏａｄｓｉｓｉｎｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｓｔａｔｅ，ｗｈｉｅｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｂｒｉｄｇｅｈａｓａｎａｄｅｑｕａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｌｏａｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｓｉｍｉｌａｒｂｒｉｄｇｅ

桥梁动载试验试验

桥梁动载试验试验一、桥梁动载试验的意义桥梁动载试验是指在桥梁建成后，通过模拟真实交通载荷对桥梁进行负荷试验，以验证桥梁的结构安全性和耐久性。

其意义在于：1. 验证设计准确性：桥梁动载试验可以验证结构设计的准确性，确保桥梁在实际使用过程中能够承受预期的荷载，并且不出现结构失效的情况。

2. 评估结构安全性：通过试验过程中对桥梁的变形、应力和振动等参数进行监测和分析，可以评估桥梁在实际使用条件下的安全性能，为桥梁维护保养提供科学依据。

3. 提升工程质量：桥梁动载试验可以发现潜在的结构缺陷和施工质量问题，及时进行修复和改进，从而提升桥梁工程的质量和可靠性。

二、桥梁动载试验的方法桥梁动载试验一般采用静载试验和动载试验相结合的方法。

具体包括以下几个步骤：1. 静载试验：在动载试验之前，首先进行静载试验，即施加一定的静载荷，观察桥梁的变形和应力情况。

静载试验可以为动载试验提供基准数据，并检测桥梁的初始状态。

2. 动载试验方案设计：根据桥梁的设计荷载和使用条件，确定动载试验方案，包括试验荷载的大小、作用位置和试验频率等。

试验荷载一般由试验车辆模拟，或者采用水袋、沙袋等负荷模拟器进行加载。

3. 试验数据监测：在试验过程中，通过传感器对桥梁的变形、应力、振动等参数进行实时监测和记录。

常用的监测技术包括应变计、加速度计、倾斜仪等。

4. 数据分析与评估：通过对试验数据的分析和评估，得出桥梁在动载荷下的响应情况，包括变形、应力、振动等指标。

同时，还可以进行结构安全性评估和疲劳寿命预测等分析。

5. 试验结果报告：根据试验数据和分析结果，编制试验结果报告，总结试验过程、分析结果和结论，为桥梁的设计和维护提供参考依据。

三、桥梁动载试验的过程桥梁动载试验的过程通常包括以下几个阶段：1. 试验准备阶段：确定试验方案、安装监测设备、准备试验荷载和试验车辆等。

2. 试验前检查：对试验设备和监测设备进行检查和校准，确保试验的准确性和可靠性。

例析重载钢桁桥运营能力检定

例析重载钢桁桥运营能力检定1 概述某钢桁桥为一座公铁两用桥梁，大桥全长587.23m。

主跨为两孔112m的连续钢桁梁桥。

铁路按中-活载设计，公路按汽-20及每跨一辆32吨载重汽车设计，挂-100检算。

该桥1980年3月建成并投入使用。

于2006年根据实际需要，原有铁路运输停用，拆除了桥上钢轨，在桥面上安装了胶带运输机。

该桥自建成以来，基本未进行过检测与维修，为保证桥梁的安全运营，对桥梁进行了全面检定和适应性评价。

2 检测内容及目的主要检测内容及目的：（1）外观检查。

发现桥梁结构病害的发展及详情，评定桥梁结构的技术状况等级。

（2）测量桥梁标高，检验桥梁线形变化。

（3）调查桥梁的交通状况、流量，以掌握桥梁运营荷载的变化及趋势。

（4）动静载试验。

了解桥跨结构的实际工作状态，判断其实际承载能力，评价其在设计使用荷载下的工作性能，制定其运用条件[1] 。

（5）抗震鉴定。

（6）综合分析。

对桥梁的技术状况、承载能力等进行评估，为桥梁后期处理提出养护措施和整治意见[1、2]。

3 外观检查结果为了解桥梁现状，获得与桥梁结构现状相关的关键性数据，发现桥梁各部位存在的病害，在试验前对桥梁结构各主要部件进行了检查及专项无损检测，并对主桥线形等进行测量。

检测结果如下：（1）全桥钢结构涂层劣化评级为二级，应对涂装进行维护；钢结构各构件有不同程度的点锈、油漆剥落等现象，下平联少数构件锈蚀面积较大；东主跨第一根横梁与节点连接位置，靠下游侧腹板上焊脚倒角处，发现一条长约4.5cm的裂纹，穿透钢板。

（2）钢结构涂层厚度大都在200μm以上，涂层厚度满足规范规定的钢梁主体用于气候干燥、腐蝕环境较轻地区最小干膜厚度的要求80μm。

（3）桥面板底板有较多部位露筋、桥面板接缝处出现裂纹，且渗水较严重，部分桥面板接头位置（伸缩缝位置）露筋，且锈蚀严重，排水孔区域有渗水迹象。

（4）铆钉涂膜脱落数量一共为2956个，主要集中在节点部位和上下弦杆腹板上，对铆钉进行了抽样锤击检查，未发现铆钉松动。

钢桁腹梁外观检查、检测及荷载试验方案合

一、工程概述国道107宝安段兴围、黄田掉头匝道桥工程包括A、B、C三个匝道桥。

A匝道桥全长396.6m，匝道中心线半径为30.5m。

跨径组合为钢桁腹梁（2×30.55）+钢混组合梁（30m+40m+40m+30m）+钢桁腹梁（2×30.55）+叠合梁（132.9m）（其中32.9m侧边开口，100m封闭）。

横断面采用单幅断面设计，其标准宽度为11.0m，断面布置为：曲线梁：0.5m防撞墙 +0.5m路缘带 +4m小车道（3.25米小车道+0.75米曲线加宽）+5.0m 大车道（3.5米大车道+1.5米曲线加宽） +0.5m路缘带+0.5m防撞墙。

直线梁：0.5m防撞墙 +1.25m路缘带 +2×3.75m车道+1.25m路缘带 +0.5m防撞墙。

机动车道采用单向1.5%横坡，直线段匝道依据半径和行车速度进行2%超高设计。

A匝道桥主桥分为3联，第一联、第三联采用钢桁腹梁，梁高2m；第二联为钢-混组合梁，梁高2.0m，箱外斜撑采用∅351×16mm钢管内浇注C55、纵向两侧每两米设一道。

钢桁腹梁腹杆采用∅351×16mm钢管，内浇C55微膨胀混凝土。

主桥下部构造采用∅150cm钻孔灌注桩接∅150cm钢筋混凝土桥墩连接处采用1.2m湿接头，A5号桩基采用∅200cm钻孔灌注桩接∅160cm钢管混凝土桥墩，A9桥台采用∅150cm钻孔灌注桩接台身。

其余桥台采用∅120cm 钻孔灌注桩接台身。

桥面铺装采用：上层4cm厚细粒式沥青砼（SMA-13）+下层6cm厚中粒式沥青砼( AC-20C )；钢梁防腐：采用防腐配套体系，涂装方案的有效防护年限为20年。

根据《公路工程竣（交）工验收办法实施细则》及相关规定，对全桥进行交工检测以及静动载试验，A匝道桥立面见图1.1，A匝道桥平面见图1.2，主梁断面见图1.3 ~图1.5。

图1.1 A匝道桥立面图（单位：cm）图1.2 A匝道平面图（单位：cm）图1.3 A匝道第一、三联断面图（单位：cm）图1.4 A匝道第二联断面图（单位：cm）图1.5 A匝道叠合梁断面图（单位：cm）二、检测依据1）《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）2）《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)以下简称《评定规程》3）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）4）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）6）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）7）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）8）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）9）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）10）《公路工程竣（交）工验收办法实施细则》（交公路发［2010］65 号）11）《工程测量规范》（GB50026-2007）12）该桥相关设计图纸三、检测思路1）外观检查：对国道107宝安段兴围、黄田掉头匝道桥工程A匝道桥进行外观检查，了解桥梁存在的病害情况，初步掌握桥梁的工作状况，为后期荷载试验提供依据；2）实体检测：对A匝道桥构件材质强度进行检测，结构尺寸进行测量，测试构件钢筋保护层厚度，对钢构件涂层干漆膜厚度进行测量。

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解放后，为满足城市交通要求，于1954年对该桥进行了加固改造，在原钢桁架上增加了钢拱架，设计荷载为汽-10级，提高了桥梁的刚度和承载能力。

桥梁加固完成后，又于1962年、1972年、1976年和1982年分别对该桥进行了加固维修[1]。

为了增强百年老桥的结构抗震和泄洪能力并兼顾旅游功能；同时提高文物的安全性和耐久性，2011年，相关部门再次对中山桥进行维修加固。

2试验内容2.1脉动试验脉动试验是通过在桥上布置高灵敏度的传感器，长时间记录结构在环境激励：如风、水流、地脉动、人的活动等引起的振动。

然后进行谱分析，求出结构自振特性的一种方法。

对环境激励下桥梁的响应信号进行多次功率谱的平均分析，并利用各个测点的幅值和相位关系，可得到桥梁的各阶自振频率，利用半功率带宽法确定各阶频率的阻尼比。

兰州市中山桥每跨脉动试验测点布置（竖向拾振器和横向拾振器）如图1所示。

2.2强迫试验在桥面无障碍的情况下，采用一辆载重汽车分别以5，10，15 km/h的速度匀速试过全桥，产生激振，测试兰州市中山桥的动力特性和动力响应。

在每跨跨中各布置一个动挠度测点，如图1所示。

图1 测点布置图Fig. 1 Arrangement of measuring dots3试验结果及分析3.1脉动测试结果通过对脉动测试信号进行分析，得出全桥每跨各阶频率、阻尼比如表1所示。

表1前3阶自振频率和阻尼比Tab. 1 Three previous natural frequencies and damping ratios参数竖向第一振型竖向第二振型竖向第三振型横向第一振型横向第二振型横向第三振型第一跨频率/Hz 2.604 4.428 6.157 2.226 4.67 4.945 阻尼比/% 3.025 2.021 1.667 3.022 1.561 —第二跨频率/Hz 2.604 4.235 6.211 2.178 4.313 4.514 阻尼比/% 2.166 1.241 1.063 3.127 2.11 1.222第三跨频率/Hz 2.572 4.291 6.077 2.187 4.251 4.475阻尼比/% 2.685 1.793 1.608 1.889 — 1.555第四跨频率/Hz 2.604 4.29 6.124 2.217 4.311 4.475 阻尼比/% 3.759 2.493 1.12 2.482 — 1.245第五跨频率/Hz 2.699 4.377 5.999 2.159 4.213 4.819 阻尼比/% 4.421 2.062 1.231 3.025 2.001 1.9943.2动位移及冲击系数测试结果根据《公桥规》规定，当结构基频1.5 Hz≤f≤14 Hz时，冲击系数的计算公式为μ=0.1767lnf-0.0157。

根据以上公式可以计算出中山桥各跨理论冲击系数1+μ=1.19利用试验车辆在桥面按不同速度跑车产生的动态荷载，测试指定截面和测点的动位移。

测试截面选定为跨中，桥梁在不同速度载重车辆作用下的竖向动位移如表2所示。

表2冲击系数测试结果Tab. 2 Measuring results of the impacting coefficient激励方式参数第一跨第二跨第三跨第四跨第五跨5 km/h 跑车冲击系数 1.11 1.12 1.14 1.13 1.12 动位移/mm 4.2 4.8 4.5 4.2 4.410 km/h 跑车冲击系数 1.13 1.08 1.13 1.12 1.12 动位移/mm 4.4 4.5 4.7 4.3 4.915 km/h 跑车冲击系数 1.13 1.13 1.14 1.14 1.13 动位移/mm 4.7 5.1 5.3 4.7 5.43.3结果分析1）为了能够真实反映中山桥的空间受力状态，本次使用国际先进的通用有限元程序—ANSYS建模。

中山桥由于修建历史久远，其构件全采用的是格构式截面，构件间采用铆钉连接，计算建模采用截面刚度等效代换原则，进行等效代换模拟原结构进行结构计算。

中山桥自振频率计算值如表3所示：表3自振频率理论计算值（单位：Hz）Tab. 3 Natural frequencies of theoretical values Hz阶数竖向横向第一振型 3.175 2.383第二振型 4.812 4.233第三振型 6.233 5.3922）桥梁结构的自振频率是代表桥梁结构动力刚度的最重要参数之一，也是检验桥梁结构动力工作性能的基本参数。

由表1可以看出：兰州市中山桥竖向一阶到三阶和横向一阶到三阶自振频率的实测值和理论值的变化规律基本一致。

3）比较表1中各跨数值可以看出：兰州市中山桥自振频率的实测值均小于理论计算值，根据桥梁结构固有模态参数评定方法，引入状态指标S，对结构的动力刚度进行评定。

S= f mi /f di(3.1)式中：S为状态指标。

对于桥梁上部结构，S>1.0时，结构评定为较好状态；1.0>S>0.75时，结构评定为较差状态；S<0.75时，结构评定为危险状态；f mi为实测自振频率；f di为计算自振频率。

中山桥竖向对应第一自振频率的状态指标如表4所示。

表4状态指标Tab. 4 The state indicator状态指标第一跨第二跨第三跨第四跨第五跨S 0.78 0.82 0.81 0.82 0.85根据以上结果可以看出：兰州市中山桥结构状态评定为较差状态，说明桥梁的动力刚度储备不足，桥梁结构的动力性能较差。

4）由表2及计算可知中山桥各跨冲击系数的实测值小于规范规定值，说明桥面平整度良好。

5）表5为中山桥本次维修加固后自振频率实测值与2001年3月中山桥自振频率实测值（见《兰州市中山桥材料力学性能及基础冲刷情况测试与检定报告》，兰州铁道学院，2001年3月）的对比值。

由该表可以看出，本次自振频率各阶实测值在横向和竖向均大于2001年3月的测试值。

分析其原因主要是由于2003年中山桥维修加固时对桁架下横梁进行了整体加强，同时还更换了部分已损伤和锈蚀的加劲板、斜拉杆及斜拉杆夹板，提高了桥梁的动力刚度和整体性。

表5实测自振频率对比Tab. 5 The contrast table of measured natural frequencies Hz参数竖向自振频率横向自振频率2001年2011年提高率/% 2001年2011年提高率/%第一跨第一振型 2.099 2.476 18 2.148 2.226 3.6 第二振型 4.346 4.428 1.9 4.346 4.67 7.5 第三振型 6.152 6.157 0.1 — 4.945 —第二跨第一振型 2.246 2.604 15.9 2.099 2.178 3.8 第二振型 4.101 4.235 3.3 4.199 4.313 2.7 第三振型 5.859 6.211 6 4.345 4.514 3.9第三跨第一振型 2.002 2.572 28.5 2.009 2.187 8.9 第二振型 4.199 4.291 2.2 4.052 4.251 4.9 第三振型 6.006 6.077 1.2 4.346 4.475 3第四跨第一振型 1.953 2.604 33.3 2.197 2.217 0.9 第二振型 4.199 4.29 2.2 4.297 4.311 0.3 第三振型 6.103 6.124 0.3 4.394 4.475 1.84结论1)中山桥各跨竖向和横向自振频率的实测值小于理论值。

根据桥梁结构固有模态参数评定方法，该桥动力刚度储备不足，桥梁结构的动力性能较差。

2)中山桥实测冲击系数小于规范规定值，说明桥面平整度良好。

参考文献：[1]王根会.钢桁梁桥动力特性试验与分析研究[C].烟台:第14届全国结构工程学术会议论文集,2005.[2]李国豪.桥梁结构稳定与振动[M].北京:中国铁道出版社,1996.[3]胡大琳.桥涵工程试验检测技术[M].北京:人民交通出版社,2000.。