摘 要

无论是在进行桥梁设计时还是桥梁运营管理部门鉴定成桥时，判断桥梁实际承载能力都需要进行桥梁荷载试验这一重要步骤，它为桥梁开通之后运营管理提供了可靠的理论支持，也推广运用了新的结构形式、新的施工方法，新的设计理论，积累下了宝贵的技术经验和资料。

桥梁荷载试验主要是利用荷载作用来引起桥梁结构的变位和振动，从而通过仪器设备测试出桥梁结构指定部位的应力、应变、位移及加速度等数据。根据荷载作用类型不同，桥梁的荷载试验通常被分为静载试验和动载试验两种。

本文以十堰市中岳路-车城路高架桥项目为研究对象，以最新的各种荷载试验规范为依据制定荷载试验方案，并通过试验结果对试验方案的可靠性做出评定。在静载试验中，主要采用有限元软件迈达斯civil对桥梁在设计荷载与试验荷载下的特性进行分析，分别得出了桥梁控制截面下的挠度和应力，再将理论值与所得试验值进行分析比较。结果表明该桥的刚度和强度都满足设计要求。在动载试验中，同样采用迈达斯civil对所选桥跨结构进行特征值分析，得到该桥的各阶理论振型及频率。

关键词：加载效率 静载试验 校验系数 动态响应

目录

第一章 绪论 6

1.1研究目的及意义 6

1.2研究背景 6

1.3国内外研究现状 7

1.3.1国内研究现状 7

1.3.2国外研究现状 7

1.4连续箱梁桥的特性 8

1.4.1受力特点 8

1.4.2适用范围 8

1.4.3立面布置及结构构造 9

1.立面布置 9

2.结构构造 9

第二章 荷载试验的内容及原理 10

2.1桥梁检查 10

2.1.1桥梁外观检查方法与要点 10

1.上部结构 10

2.下部结构 11

3.附属结构 11

2.2静载试验 12

2.2.1检测内容 12

2.2.2试验效率确定原则 12

2.2.3加载位置与加载工况确定原则 13

2.2.4加载原则 13

2.2.5静力试验原则 14

2.3动载试验 14

2.3.1试验内容 14

2.3.2脉动试验基本原理 15

2.3.3测振传感器原理 16

2.4荷载试验仪器及注意事项 18

2.4.1试验仪器 18

2.4.2试验数据分析及桥梁状态评定 18

2.5荷载试验依据 18

第三章 中岳路-车城路高架桥实例分析 19

3.1工程概述 19

3.1.1桥梁基本概况 19

3.1.2结构形式 19

3.1.3跨径布置 20

3.2 静载试验 20

3.2.1荷载试验截面选取与测点布置 21

1.应力测量 21

2.位移测量 21

3.2.2 荷载试验用车 21

3.2.3加载工况确定 22

3.2.4横向分布系数计算与试验荷载效率 23

3.2.5静载试验结果 24

1.应力测试 24

2.挠度测试 24

3.2.6静载试验结果分析 25

3.3 动载响应计算 26

1.频率 26

2.振型 26

3.冲击系数 27

第四章 总结与展望 27

参考文献 28

致谢 29

第一章 绪论

1.1研究目的及意义

要对桥梁结构当前的实际工作状态和承载能力进行深度了解，组织进行荷载试验是不可或缺的做法之一。荷载试验能够检验桥梁结构的施工质量，了解桥梁结构的受力性能，最终通过试验测量得到的强度、刚度、裂缝等指标对桥梁结构做出全面的评价。

对于新建桥梁，荷载试验能够为桥梁顺利投入运营提供可靠的依据，还能为长期监测桥梁做好预备工作和提供初始数据。荷载试验所积累的实测资料还能为同类型桥梁设计施工提供很大的参考帮助。

对于在施工中使用了新结构、新材料、新技术、新工艺的桥梁，通过荷载试验能够完善所建力学模型，测出理论分析计算所需要的参数，对桥梁计算理论和施工工艺起到完善发展的作用。

对既有桥梁，荷载试验可以定量地对桥梁当前使用性能和承载能力进行评定，为桥梁养护方案提供了可靠的依据。

1.2研究背景

改革开放至今已经四十年有余了，我国的桥梁建设在这段时期取得了世界瞩目的成就，无论是梁桥、拱桥还是斜拉桥、悬索桥的数目和跨径都一跃到了全球前列。我国西高东低，复杂多变的地形在这些桥梁建设之后极大地改善了过去车辆难以跨越地情况，经济发展速度也因此极大地获得了提升。

然而经历了四十年的大规模基础建设后，步入维修期的桥梁数目日益增多，其中还不乏提前步入维修期的桥梁。这其中的主要原因是前期建设中比较看重设计而轻视了桥梁养护，也没有考虑到随着经济发展过桥车辆极速增多的情况，桥梁的承载量远超设计值，我国也从“造桥大国”转变为“修桥大国”。

据统计，在我国现有地约五十万座桥梁当中有上万座承载力远不及设计值，急需采取维修加固措施，更有几千座已经属于危桥的范畴，是人民生命和财产安全的潜在威胁。例如在广东省的1.87万座桥梁当中，有各种隐患的桥梁就有4244座。在近五十年来，新闻媒体报道出的国内桥梁垮塌事故就有数十座。国际上的通常做法中，钢结构桥每过十年就需要大修，混凝土桥则是三十年。然而在我国，只有特大型桥梁会按时进行维护，而其他各类桥梁则很少维修。我国每年需要数十亿资金进行桥梁维护，但实际投入的资金却只有需求量的五分之一左右，再加上维护的手段比较缺乏，既存桥梁的质量问题十分严峻。

1.3国内外研究现状

1.3.1国内研究现状

国内许多有资深桥梁研究经验的专家学者都表示重建设、轻养护的做法是非常不可取的。在21世纪开始之后，无论是国家相关部委还是省市级交通部门，都开始对桥梁检修、维护出台相关措施和规定，并且积极踊跃筹集用于桥梁维修养护的资金。但仅仅是政策和资金到位并不能真正改善我国桥梁的现状，这更是一个科技水平问题。

国内进行桥梁荷载试验时，会提前安装很多传感器和仪器在待测桥梁上，为了确保测试的精度，很多情况下还要对桥梁表面进行打磨等处理。除此之外，采集系统需要众多线路与传感器相连，这需要花费许多人力和时间来安装，进行荷载试验时大部分情况下还需要中断交通。

随着桥梁维护的工程活动增多，我国桥梁监测技术近十几年也因此得到了大力发展，在大跨径桥梁和复杂桥梁中也能取得可靠的监测结果。尽管如此，相比于发达国家我们的桥梁技术发展晚了几十年，因此与之相比仍然有一定差距，我国桥梁工作者仍需努力，进一步发展提高桥梁技术。

1.3.2国外研究现状

新世纪之后，来自发达国家的桥梁工作者已经积累了大量的桥梁试验研究经验，桥梁检测相关理论已经比较完善，并且仍然会对新的桥梁检测技术投入大量研究资金和人力，其中一些国家已经建立了专门的桥梁监测实验室，为解决各种情形下不同结构的问题提供了可能。

美国的一些桥梁荷载试验中已经开始使用激光雷达监测结合无线数据采集的方法，能够极快将桥梁承载能力测量出来。仅花费数秒就能将这套系统安装在制定好的测点上，完全舍弃了传感器和结构通过线路连接的方法。这套系统更特别的地方在于，作为备选方案，它与传统的应变片仍然可以兼容使用，还可以采用卡口式应变片，不用对桥梁结构的表面进行处理，一边进行试验一边就能监测到需要的试验数据。测试挠度时，将激光光束映在桥梁多个测点点上，便可以得到测点挠度，不仅安装方便而节省了大量人力和时间并且测点能够布置很多，桥梁工作者无需再到待测桥梁内部做业。无线数据收集系统与激光雷达检测系统结合使用，使检测桥梁的准确度和效率提高了一个量级。

1.4连续箱梁桥的特性

1.4.1受力特点

在当前交通事业蓬勃发展的背景下，桥梁结构的地位在整个交通网络中逐渐变得举足轻重。在这样的趋势下，桥梁的跨径屡次打破记录，而且越来越多未曾使用过的桥梁设计办法、构造形式和所用材料被投入了应用，这其中就包括被广泛使用的钢箱梁、混凝土箱梁，而它们表现优异的地方主要表现在以下八个方面：

（1）箱梁形式截面相较于大部分其他形式的截面抗扭刚度更大，更加稳定；