【摘要】：静力荷载试验是检验结构在试验荷载作用下工作状态与工作性能的有效手段。通过对结构进行静荷载加载，测量试验荷载作用下控制截面的应变（应力）和挠度等指标，检验结构的强度和刚度是否满足规范要求。

【关键词】：桥梁检测；静载试验；承载能力

引言：随着我国交通事业的不断发展，采用新结构、新材料、新工艺的桥梁结构日益增多，这些桥梁在设计、施工中必然会遇到一些新问题，其设计计算理论或设计参数需要通过桥梁试验予以验证或确定，在大量试验检测数据积累的基础上，就可以逐步建立或完善这类桥梁的设计理论与计算方法。桥梁静载试验是测量桥梁在各种静力荷载工况下的各个控制截面的应力应变及结构的变形，从而确定结构的实际工作性能与设计期望值是否相符，它是检验结构强度、刚度以及其他性能最直接、最有效的方法，且直观可信，得到技术人员的普遍认可。

1  工程概括 

栈桥总长为130.3m，宽约7.0m，梁和柱的混凝土强度均为C30，设计荷载为25KN/m²，坡道面允许最大汽车荷载总重30t，前轴轴重最大60KN，后单轴最大120KN，要求车速不超过15km/小时。图1、图2为栈桥正侧面照。

2  静载试验方案

2.1测试内容

1、主梁控制截面在试验荷载下的应变(应力)：应力是衡量桥梁结构强度的一个重要指标，在混凝土表面安装表面应变计，配自动采集系统、笔记本电脑进行数据采集分析；

2、主梁控制载面在试验荷载下的最大挠度：挠度是衡量整体桥梁结构实际刚度的重要指标之一，本次试验现场采用全站仪进行测量；

3、主梁裂缝观测：试验加载前，对主梁是否出现裂缝进行详细的调查，如有则在试验过程中通过裂缝测宽仪监测裂缝的变化情况，同时观测是否有新的裂缝产生，并在试验后详细检查原有裂缝的长度、深度是否有发展。

2.2加载控制截面

通过有限元软件对该桥进行结构静力分析，根据主梁在设计荷载作用下的弯矩、挠度包络图，可确定各加载控制截面。结合桥梁结构特点及现场条件本次静载试验选取栈桥第2联作为试验跨，确定以弯矩最大值断面为相应的控制截面位置。图3为有限元数值计算模型。

图3 栈桥有限元模型图

2.3加载车辆选择

综合计算考虑和现场的加载设备，本次静载试验采用2辆加载车进行加载，每辆车总重约300kN。图4为载重试验车的轴距、轮距示意图，试验前对每辆车轴重进行地磅称重，表1列出了每辆载重车的轴重和总重。

图4  试验车轴距、轮距示意图（单位：mm）

表1  试验车的轴重和总重

2.4加载工况和试验效率

采用桥梁专用软件迈达斯运用梁格法建立全桥有限元模型进行分析，绘出各加载控制截面的弯矩影响线图，然后根据影响线可确定各工况中汽车荷载的位置，为了保证试验的有效性，应使试验各加载工况的静载试验效率满足规范要求。该桥各工况的试验效率如下表2所示。

表2  静载试验效率系数

2.5试验加载程序

在测试断面的梁底布为了获得结构试验荷载与变位关系的连续曲线和防止结构意外损伤，针对不同检验项目，本次静力试验荷载按4级加载，1级卸零。对同一主梁截面试验，先加偏载，而后满载，最后卸零，并对主跨跨中截面加载等主要工况进行重复加载。

3  静载试验结果

3.1应力测试结果

静态应力（应变）测试采用混凝土应变片进行数据测量和采集，试验荷载作用下控制断面（应力）应变实测值、理论值及校验系数见表3。

表3  栈桥控制断面应变实测值、理论值和校验系数

由表3可知，试验荷载作用下，梁底混凝土应变校验系数在0.33~0.46之间，满足《城市桥梁检测与评定技术规范》（CJJ/T 233-2015）规定的校验系数小于1的要求。

3.2挠度测试结果

试验荷载作用下控制断面变形（挠度）实测值、理论值及校验系数见表4。

表4  栈桥控制断面变形（挠度）实测值、理论值和校验系数

由表4可知，试验荷载作用下，控制断面的变形（挠度）校验系数在0.13~0.29之间，满足《城市桥梁检测与评定技术规范》（CJJ/T 233-2015）规定的校验系数小于1的要求。

3.3其他测试结果

试验加载前未发现主梁有明显的裂缝，试验加载过程中未观测到新的裂缝产生，同时也未发生其它异常情况。

4  结论

综合上述分析可得：各测点混凝土挠度校验系数在0.13～0.29范围内，应变校验系数在0.33~0.46范围内，均未超过1，且各测点挠度、应变实测值均未超过理论值，表明桥梁结构强度和刚度满足设计要求；各测点相对残余变位和相对残余应变均未超过20%，且各测点实测挠度、应变与荷载的关系曲线接近于直线，说明桥梁结构处于良好的弹性工作状况。

参考文献

（1）《城市桥梁检测与评定技术规范》（CJJ/T 233-2015）；

（2）《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021

（3）《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011；

（4）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012；

（5）《混凝土结构通用规范》GB55001-2021；

（6）《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010(2015版)；

（7）《工程结构通用规范》GB 55001-2021。