桥梁荷载试验方法评定桥梁承载力

【概述】

便捷的交通为经济发展提供了更好的保障，桥梁作为公路的咽喉，左右着公路的生命。近年来的桥梁非正常损坏现象时有发生，通常来说，影响桥梁质量的因素有很多，既有设计分析理论上的，也有施工技术方面的，还有建筑材料、水文地质和自然环境方面的。我们可以通过对桥梁进行试验监测了解其使用性能和承载能力，以便为桥梁的养护、加固和安全使用提供可靠的资料。

【实验/操作方法】

桥梁荷载试验是一种比较直观评定桥梁承载力的方法，而且为广大工程技术人员所接受。根据加载方式及响应参数的不同，可分为静力荷载试验和动力荷载试验。

静力荷载试验

主要是通过在桥梁结构上施加与设计荷载或使用荷载基本相当的外载，采用分级加载的方式，利用检测仪器测试桥梁结构的控制部位与控制截面在各级试验荷载作用下的挠度、应力、裂缝、横向分布系数等特性的变化，将测试结果与结构相应荷载作用下的计算值与有关规范规定值作比较，从而评定出桥梁结构的承载能力。通过校验系数来说明结构潜在的承载力，相对残余变形反映了结构的工作状态。

动力荷载试验

主要是通过对结构进行脉动测试、汽车的行车、跳车、刹车激振或共他方式的激振试验测试桥梁结构上各控制部位的动挠度、动应变、模态参数（自振频率、振型、振型阻尼比、应变模态)，然后通过模态参数识别结构的损伤。

桥梁荷载试验概述

桥梁荷载试验条件

桥梁荷载试验目的

桥梁荷载基本流程

桥梁的荷载试验是一项复杂而细致的工作，需要根据试验的目的进行认真的调查，并进行相关的理论分析，在此基础上周密地制定试验方案，对于所有可能出现的问题都要认真考虑并做出处理预案，制定切实可行的试验方案。荷载试验的主要内容可按照如下三个阶段进行划分。 

Ⅰ 桥梁结构的考察和准备

① 明确荷载试验的目的

② 试验准备工作

Ⅱ 加载试验与观测

① 加载方案设计

② 测点布置与测试

③ 加载控制与安全防护措施

Ⅲ 测试结果的分析与评定

① 试验结果分析与承载力评定

② 试验报告编写
 

桥梁荷载试验基本流程

【仪器/耗材清单】

# 传感器 #

应变测试 · 应变片

TML的P系列及PF系列混凝土专用应变片，其中P系列应变片采用聚酯树脂基底的丝式应变片，主要用于混凝土、砂浆或岩石的表面应变测量，也可用于木材的短期应变测量。PF系列应变片采用聚酯树脂基底的箔式应变片，栅长有10，20，30mm可选。主要用于钢材、混凝土、砂浆的表面应变测量，也可用于木材的短期应变测量。应变片本身采用专用的基底材料，可有效消除温度变化引起桥梁结构温度变形，提高测试精度，其稳定性和可靠性匹配桥梁荷载测试的复杂试验场景。

挠度测试 · 顶杆式位移传感器

SDP系列位移传感器是一种一般用途的应变型传感器，采用产生应变的悬臂式设计，该传感器可在对极小位移保持高灵敏度的同时实现稳定测量。传感器提供IP40级别防护，可有效实现灰尘水渍的防护。具备稳定性、易于操作、便于视觉观察等特点。在桥梁荷载试验中，该传感器可有效识别到桥梁结构加载过程中的微小挠度变化，同时也可通过外置刻度，校核数据采集仪器的采集数据的准确性，是桥梁荷载试验挠度测试的好选择。

裂缝测试 · PI位移传感器

PI位移传感器结构简单，应变片安装在拱形弹簧板上。可提供六种型号，用于50mm至300mm标距长度。该传感器用于测量混凝土表面每个标距长度内发生的裂缝开口位移或测量各种结构的位移。在桥梁荷载试验及桥梁长期监测等试验场景中被广泛应用，深受客户好评。

动态振动测试 · 拾振器

BY-S07型低频振动传感器，具备低频特性好、环境适应性强、大量程、高精度、IP67等级防护等级、适用于长期健康监测等特点。

# 数据采集系统 #

静态数据采集仪 · TDS-540

TDS-540静态数据采集系统是由日本东京测器研究所（TML）推出的多功能静态数据采集系统。该系统作为一款高性能的数据采集仪，可测量应变、应变式传感器、直流电压、热电偶和铂电阻等多种信号。具备开机速度快、采集速度快、拓展性强、接口丰富、操作简单便捷等功能特点，其COMET补偿算法能够完全校正四分之一桥获得的测量值误差而不受电桥电路初始不平衡和非线性的影响，有效保证了仪器在户外桥梁荷载试验中的可靠稳定性。

动态数据采集仪 · TMR-300

TMR-300系列是一款小型多通道数据采集系统，可根据测量目的连接多种传感器测量单元。它小型轻量，不仅可以在现有结构如机械、桥梁等有限空间内轻松安装，而且可实现移动物体如汽车、飞机和船舶上的测量。同时该仪器具备体积小、重量轻、供电方便（可用外置电池供电）、操作便捷等特点，在户外桥梁荷载试验中，可有效提升测试效率，节省人力物力，降低试验成本。

动态数据采集仪 · TRIONet

TRIONet机箱测试分布设备分布距离可达100米，机箱通过千兆网口和USB3接口与计算机通讯，特别适合桥梁荷载分布式测量场景。同时也可叠加组装使用，组成多通道集中式测试设备使用。