桥梁的动载试验

桥梁的动载试验

发表时间：2015-11-05T11:45:11.673Z 来源：《基层建设》2015年18期作者：周龙刘文锋[导读] 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司湖北武汉

周龙刘文锋

中交武汉港湾工程设计研究院有限公司湖北武汉 430400 摘要：桥梁的动载试验是评定桥梁整体结构的动力学特性的关键方式。基于现有某预应力钢筋混凝土简支T梁桥的工作状况，进行了该T梁桥的动力性能测试，研究其动力特性下的桥梁结构的自振特性，用以评价该桥梁的整体动力性能。关键词：简支T梁；动载试验；自振特性；

1、引言

桥梁的动载试验是直接了解桥梁的实际工作中动力性能的直接手段[1]-[3]，通过桥梁动态测试仪获评定桥梁的冲击因素、自振频率等关键指标，从而能够根据获得的关键指标对桥梁的动力性能进行安全性评价。基于存在的桥梁动力测试的方法，本文依托某预应力混凝土简支T梁项目工程进行了其动载试验，用以确定其结构的动力安全性能，同时也为后期其他的桥梁动载试验提供借鉴参考。

2、工程概况

某预应力混凝土简支T梁结构跨度为6*35m，上部结构为先简支后连续，下部结构0号桥台采用埋置式桥台，6号桥台采用重力式桥台；桥墩采用双柱式墩，基础采用桩基础和扩大基础；桥梁宽10.5m，桥面净宽9.3m，桥梁全长210m，桥面设2.0%的双向横坡。其主要的技术指标如下：

荷载等级：公路-Ⅱ级。

通航：无通航。

设计洪水频率：1/100。

地震动参数：地震动峰值加速度等于0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s。该桥的总体布置如下图所示：

图1 桥型总体布置示意图

3、动载试验

研究桥梁的整体结构的动力学特性，以评价桥梁的实际运营状况和桥梁的实际承载能力,测定桥梁的动力学性能，对桥梁动力特性进行评价。测试桥梁的固有特性，评估结构整体动力特性。

3.1动载试验工况设置

对多孔桥梁中跨径相同的桥孔(或墩)可选取其中1-3孔具有代表性的孔(或墩)进行加载试验。选择时综合考虑以下因素：

1) 该孔计算受力最不利；

2) 该孔施工质量较差、缺陷较多或病害较严重；

3) 该孔便于搭设脚手架，便于设置测点或便于实施加载。根据检查结果，选择该桥第4、5跨作为试验跨，选取各试验跨1/2截面作为测试截面，具体的动载工况设置见下表所示。表1 动载试验工况列表

动载试验时在桥面无任何障碍的情况下，用一辆约280kN重载车以10 km/h 、20km/h 、30 km/h，均匀速度通过测试桥跨，测定桥梁结构在各种行车速度下的加速度响应值和桥梁的受迫振动频率值。

3.2动载试验结果

1）固有频率、

具体的动载试验结果见表2所示。

表2 大桥跑车试验各测试工况频率(单位：Hz)

图2 大桥第5跨跑车试验时程曲线(30 km/h)

—相应的静载作用下该测点最大挠度(应变)。

Smin为与Smax相对应的最小挠度(或应变)值。

采用模态软件分析得实测冲击系数，由结构理论模型计算的频率根据规范要求计算出桥梁结构的理论冲击系数。实测和理论冲击系数比较见表9.9.2。

表9.9.2 实测最大冲击系数与计算值比较

3.3动载试验结果评定

通过对跨中测试点在跑车试验所测试数据经分析得到如下结论：桥梁第4、5跨在汽车激励下的主频平均值分别为4.75Hz、4.896Hz、，均大于结构理论计算频率3.0Hz，表明整桥结构的整体刚度满足设计要求。测试跨主梁实测跑车最大冲击系数1+μ=1.203，较计算值1.266小。表明桥梁结构整体平整度好，行车舒适度高。

4.结论

动载试验表明桥梁的实测振动基频均大于理论计算值，说明桥梁的实际刚度满足设计要求。动力冲击系数适中，行车舒适度高。因而该桥的动力特性满足正常使用要求。

参考文献：

[1]李桂华. 大桥梁动力特性检测方法[J].应用力学学报，1996，13(1) :48-54.

[2]管海宁．桥梁静动载试验检测方法[J].交通世界,2010 ( 19) : 1-4．

[3]宋金强,朱宏平,黄民水.基于静动载试验的大型桥梁

健康评估[J].武汉工程大学学报，2010，(3)：57-61．