橋梁靜載試驗是進(jìn)行橋梁承載力評定的有效方法通過測試橋

1、橋梁靜載試驗是進(jìn)行橋梁承載力評定的有效方法。通過測試橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下的受 力和變形數(shù)據(jù)，檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和工作性能是否滿足設(shè)計、規(guī)范和正常使用的要求。公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程規(guī)定，靜力試驗荷載可按控制內(nèi)力、應(yīng)力或變位等效原 則確定。分別計算其對控制截面產(chǎn)生的最不利荷載效應(yīng)（內(nèi)力和位移），用產(chǎn)生最不利荷載 效應(yīng)較大的荷載作為試驗控制荷載。采用靜力荷載試驗效率n宜介于0.951.05之間1。 而橋梁靜載試驗加載方案的關(guān)鍵在于選擇合理的加載方法，滿足控制界面的試驗效率。1橋梁靜載試驗的加載方法常用的橋梁靜載式樣加載方法主要有：車輛荷載、重物、專用反力架等。其中車輛荷載 加載最方便，

2、持續(xù)時間短，但需注意加載車輛要嚴(yán)格稱重。由于車輛數(shù)量的限制，導(dǎo)致加載 分級較少。重物加載主要有鑄鐵塊、預(yù)制塊、砂包、水箱、水袋等。能夠?qū)崿F(xiàn)逐級加載，但 加載時間較長，一般僅適用于單梁試驗及人行天橋的靜載試驗。而反力架準(zhǔn)備較復(fù)雜，一般 較少采用。矚懲潤腐釤瘞睞櫪廡賴賃月曩2橋梁靜載試驗的理論計算進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗，靜力試驗荷載效率計算如下：0.95n1.05，n=Sstat/ （S-g），式中：Sstat為試驗荷載作用下，檢測部位變位或力的計算值；S為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活載作用下， 檢測部位或力的計算值（不計動力系數(shù)）；g為設(shè)計取用的動力系數(shù)。匐溝憎除愛氌譴凈禍測 to因此，首先計算在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活載下控制

3、斷面的內(nèi)力作為加載控制值，通過設(shè)計合理的加 載方案，使得按照實(shí)際加載重量計算的荷載效應(yīng)滿足規(guī)范關(guān)于靜力試驗效率的規(guī)定。目前， 橋梁電算軟件已經(jīng)相當(dāng)普及，使用荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的最大值可以很方便的計算。加載重 量可以根據(jù)控制截面的影響線采用試算法最終確定，然而該方法對于一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的橋 梁，計算量較大，同時計算結(jié)果也不一定是最優(yōu)的。殘鷲樓靜錈瀾矚淑塹罅騍束。nmn3用VBA程序進(jìn)行橋梁靜載試驗加載方案的設(shè)計對于已經(jīng)計算出使用荷載最大效應(yīng)的控制截面，最佳的加載方案便是，使用最少的加載 重物達(dá)到規(guī)范要求的加載效率。橋梁加載一般采用車輛、水箱等進(jìn)行加載。對于車輛可提前 確定車輛類型及每輛車重，水箱

4、或水袋則根據(jù)橋梁大小選擇相應(yīng)規(guī)格尺寸。確定這些數(shù)據(jù)之 后，橋梁加載方案優(yōu)化的核心便是車輛或水箱的位置及數(shù)量。本文結(jié)合Excel VBA程序， 利用控制截面的影響線對加載方案進(jìn)行優(yōu)化。Excel電子表格是目前應(yīng)用比較廣泛的軟件之 一，具有較好的數(shù)據(jù)處理、圖表分析及使用各種函數(shù)、工具等功能。運(yùn)用Excel能輕松的處 理時需要大量計算的問題。而Excel VBA編程，則是一種基于Excel VBA的VB在windows 環(huán)境下的開發(fā)應(yīng)用型語言。釅錒極源鎮(zhèn)檜豬言夬錐葒鈀。其計算步驟如下：3）導(dǎo)入控制截面的影線線數(shù)值，并對影響線進(jìn)行預(yù)處理，將影響線內(nèi)插計算為每1 m 或每0.5 m處的影響線數(shù)值，這樣在

5、進(jìn)行影響線內(nèi)插計算過程中，通過距離進(jìn)行簡單判定便 可直接確定出移動荷載在任意位置的影響線數(shù)值。例如，需要確定荷載位于3.2 m處的影響 線數(shù)值，便可直接讀取3 m處影響線數(shù)值（影響線數(shù)值間隔為1 m時，其序號為n=3,或影 響線數(shù)值間隔為0.5 m時，其序號為n=6），按同樣方法再讀取4 m處影響線數(shù)值，利用這 兩個數(shù)值進(jìn)行線性內(nèi)插，便可得到3.2 m處的影響線數(shù)值。這樣，便減少了數(shù)據(jù)的查找、檢 索及插值等計算，方便程序編制。弓罩貿(mào)攝爾霽斃痍磚鹵廡詒爾膚。mnnnmnumub）加載重物（車輛荷載、水箱、水袋等）合力作用相對位置的確定。對于水箱、水袋 而言，其合力位置位于水箱或水袋長度的中部，因

6、此通過水箱及水袋的尺寸便可確定出合力 位置。而對于車輛荷載，需要根據(jù)車輛類型、軸距、各軸重等數(shù)據(jù)，按照力的等效原理確定 出合力的相對位置。森養(yǎng)挎篋咐懟類蔣薔黑擷雜。C）尋求影響線最大值位置。利用Excel內(nèi)置函數(shù)，尋求影線線最大值位置，將一輛加 載車（或一個水袋、水箱）等重物的合力點(diǎn)作用于該位置處，同時根據(jù)加載物的尺寸、軸距 等數(shù)值計算出加載物的各分力位置處的影響線數(shù)值，按照加載重量計算出相應(yīng)的內(nèi)力數(shù)值。 并在相應(yīng)影響線位置做標(biāo)記，確定出加載位置。廈礴懇蹣駢畤盍繼騷巹癩*心將計算的內(nèi)力值與控制加載設(shè)計值進(jìn)行對比，如果沒有達(dá)到加載效率，則繼續(xù)進(jìn)行 加載，尋求未做標(biāo)記的影響線區(qū)域的最大值，并計算出

7、相應(yīng)內(nèi)力，在影響線相應(yīng)區(qū)域做標(biāo)記， 并與前次計算的內(nèi)力進(jìn)行累加，再次與控制加載設(shè)計值進(jìn)行對比，如此反復(fù)循環(huán)，直到達(dá)到 設(shè)計的加載效率。煢楨廣鰳.選塊網(wǎng)禽目鍍齊鈞。4應(yīng)用案例分析太原躋汾橋是長風(fēng)文化島內(nèi)跨越汾河的一座景觀人行橋?？傮w造型為兩座空間曲線橋梁 相互重疊交叉，并通過連桿相連。該橋全長1 053.2 m，其中南線橋長446.1 m，北線橋長 535.1 m，與兩岸濱河公園相接。主橋為V形剛構(gòu)七跨連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系，主梁寬7.6 m，采用 分離雙箱梁截面，標(biāo)準(zhǔn)段梁高2.0 m，V形剛構(gòu)支點(diǎn)梁高5.0 m，中跨側(cè)梁高變化段長度17.2 m，漸變至2.0 m，邊跨側(cè)變化段長12.5 m，漸變至1.

8、5 m。兩橋通過連桿和中間平臺連接互 通，連桿間距5.0 m 一道。橋梁采用空間圓弧形梁，圓弧半徑為283.514 m，兩座橋梁交叉 錯落，保證交叉下穿處2.5 m以上行人通行凈空高度。該橋造型獨(dú)特新穎，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。 根據(jù)該橋特點(diǎn)及現(xiàn)場情況，考慮采用水袋進(jìn)行加載。其橋型布置如圖1。鵝婭盡捐鵪慘糜蘢.a.平面布置圖b.立面布置圖c.立面斜視圖圖1橋型布置對于其中一座曲線橋梁的支點(diǎn)負(fù)彎以及連桿的最大壓力等測試工況，由于其影響線范圍 較長，采用傳統(tǒng)的加載試算方法工作量大，因此編制相應(yīng)VBA宏命令（其中影響線已經(jīng)提 前按照1 m的間距進(jìn)行整理），由于加載采用的均布載，因此需要計算影響線的面積（其宏

9、命令程序略）。贛叢媽為岫蜂練哪撻眼通過編制的宏命令的運(yùn)行可以很方便地確定出需要的水袋數(shù)量及相應(yīng)的加載位置，對于 連桿的最大軸力加載計算，總共需要8個水袋才可達(dá)到相應(yīng)的加載效率。其計算結(jié)果如圖2 所示。澈百圣海皿訝驊糴胃齙。也蛇繡蹲目邪匚單捷面廿i制eI6sm 8 -o,就4網(wǎng)璀1. 0MW。，袖4942Q21.0SQ 0,17003?. 9 -0. 4S5676Q.9舞夥5 0. 455023635017110 Hk 49S3211.OT0K5 0. 49063(K3K! 72100 Tk+99上 241. OiXlOTl 0. 4&7257303779. 345S7L.9B3MT9(|J73

10、1M. 1 S.N路聆1. MOMS 0. 49S77&37B壓始EM止出lA段S 741, 2 會19槌91.OM3T3 0,96847!V51flO,3 -fll 438054L.PD4112 Q. 4L245OM71 題其D次4?6151731.0002 0. 45t615172B67*9, 765ES L5&414654II&010L34977131.00017Z 0. 4W5444O6&5-0.5&0Z41. 0(10272 0.4珀 112222站-0,5&S521.W2L5 D.蹌？9線4他sesiw.:-也軻碼舶L 沖孫 0. KK3MSB1942. 0K?82%：841flZ

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12、L 000709 0. 515&529141頃L . OMTOE 0. 5 539(1101SulCS. 3期V 0WT95 0. 914W9181做1951flS,l *5L 捕咫l,.O$O753 0,54?54L3 加，知泌 2r04S&51KP215109. ? TXMN 嶇1.000&06 0. 5131717B33FM 籃35LOOCiKS u.51LT5Gi273SlllSO.g -0. 50351531.000M9- D.琢55誕豹3E&915L.3 FBOflEG1.0OT&5M.的W2. 0157S&2Hin.S -JXM37W1,0*051+ &s 5WB3?3S5小結(jié)目前傳統(tǒng)的橋梁加載方案，對于靜定體系橋梁，如簡支梁，由于最大彎矩影響線較為簡 單，為兩條相交直線，可以采用相應(yīng)的分析方法通過合力作用點(diǎn)的位置于影響線之間的關(guān)系 可以很直觀地確定出其相應(yīng)的加載位置及重量。而對于超靜定結(jié)構(gòu)橋梁，其影響線基本上為 連續(xù)曲線，用函數(shù)表示很困難，只有采用影響線試算法，通過反復(fù)調(diào)整加載位置及加載重物 數(shù)量，雖然最終能夠達(dá)到相應(yīng)的加載效率，但其所需要的重物及相應(yīng)加載位置并不是最優(yōu)的。而利