盖粱加固后静载试验与承载力评定
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【摘要】静载试验是桥梁加固后检验桥梁加固效果、判断桥梁结构安全性和可靠性、评定加固后桥梁承载能力、掌握桥梁工作性能及工作状态最直接、最有效的方法。笔者参与了某桥梁盖梁维修加固后的静载试验检测项目，现对试验过程及结果进行分析。
为防止不必要的桥梁倒塌事故，开展技术状况评定检测、专项检查、加强现场检测对于桥梁结构来说异常重要，特别是现场检测不仅是判定维修和加固方案是否可行、可靠的依据，更是评定加固后桥梁承载能力、掌握桥梁工作性能及工作状态最直接、最有效的方法。笔者于2014年12月16日至2014年12月19日参与了某桥梁桥墩盖梁加固后的静载试验项目，实践表明，静载试验检测结果直观可靠，将试验结果与理论结果进行比较可快速判断出桥梁结构承载力是否满足桥梁运营安全要求。
一、静载试验检验方案
该桥梁桥墩盖梁经定期检查发现存在严重裂缝缺陷，为保证结构安全，专门对该桥墩进行了特殊检查，根据特殊检查结果，决定对对该桥墩盖梁进行维修加固（图1），加固完成后对该桥墩盖梁进行静载试验，以检验其工作性能能否满足设计要求。
1.测点布置
本次盖梁静载试验主要通过测量盖梁在静力荷载作用下最不利受力位置的应力，从而确定盖梁实际工作状态与设计期望值是否相符，它是检验盖梁性能和工作状态最直接、最有效的方法。
为确定盖梁的应变测点位置，首先建立桥梁空间梁单元模型，计算出试验桥墩盖梁处桥梁最大反力，此反力值即为盖梁所受最大竖向力值，然后建立盖梁的空间实体有限元模型，在模型上施加最大竖向力值，经有限元分析可得盖梁应力最不利位置。综合考虑理论分析结果及试验测点布置的安全性、方便性的原则，该桥梁盖梁静载试验共布置13个应变测点和4个应变花测点，各测点数据采用静态数据自动采集系统进行采集。
2.加载原则
该桥梁桥墩盖梁静载试验采用后八轮自卸载重车进行等效加载，载重车前轴距中轴3.6m，中轴距后轴1.35m。
3.试验工况
根据上述加载原则，本次静载试验工况设置见表1。
4.加载程序
对所有测点初始状态进行记录后，加载车辆慢速上桥，停在规定加载位置，关闭发动机，待数据相对稳定后，记录应变值，然后进行下一级加载，也就是说，加载时间必须满足结构变位稳定对时间的要求。各工况按试验方案确定的荷载等级进行分级加载，同一级荷载内，结构最大变位测点在最后5min内的变位增量小于第一个5min变位增量的15%，或小于量测仪器的最小分辨值时，则认为结构变位达到相对稳定。各测点应变数据记录完成后，试验加载车慢速下桥静止，观察卸载后结构各测点应变值，待应变值趋于稳定后进行记录保存。
二、静载试验结果分析
利用Ansys建立该桥梁桥墩盖梁加固后的实体有限元模型，进行分析计算，通过对比试验采集的应变实测数据和有限元模型中提取的相应位置的应变理论值，得出该桥墩盖梁在加固后承载能力能满足设计和规范要求。
在各工况作用下，实测应变小于其理论值，应变校验系数处于0.53～0.88范围内，且相对残余应变小于《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）规定的20%。同时在各工况荷载作用下，试验盖梁修补后的裂缝未见扩展，也未见新裂缝产生。说明加固后桥墩盖梁结构承载力能满足设计和规范要求，本次维修加固施工达到了设计目的
三、结语
静载试验是桥梁加固后检验桥梁加固效果、判断桥梁结构安全性和可靠性、评定加固后桥梁承载能力、掌握桥梁工作性能及工作状态最直接、最有效的方法。本文主要以某桥梁桥墩盖梁为研究对象，针对工程实际情况提出了静载试验检测方案，对该桥梁进行了加固后的承载能力评定。试验结果表明加固后桥梁结构承载力满足设计和规范要求，满足整个桥梁安全运营要求，本次维修加固施工达到了设计目的。
四、参考文摘
1、欧进萍；大型桥梁应加强检测与控制[J]；中国公路建设市场；2004年04期
2、杨存；公路桥梁承载能力的评定研究[D]；昆明理工大学；2011年
3、谌润水；胡钊芳；帅长斌；公路旧桥加固技术与实例[J]；人民交通出版社；2001年
4、中华人民共和国行业标准；公路桥梁承载能力检测评定规程；人民交通出版社；2011年
5、谌润水；胡钊芳；公路桥梁荷载试验[M]；人民交通出版社；2003年