邢 蓉

（太原理工大学建筑与土木工程学院，山西 太原 030024；山西交通职业技术学院，山西 太原 030031）

近年来，我国交通部对桥梁的检测更加重视。鉴于这些年某些大型桥梁由于没有进行有效的定期的及时的检测引发交通事故的发生，桥梁的建设者们都对桥梁的施工阶段、建成试用阶段、使用阶段及其他特殊时期的各项检测毫无松懈地进行着，不管是大桥中桥，还是小桥涵洞都要引起我们的重视，都要通过一步步的检测使桥梁的安全性得到加强，同时提高桥梁的耐久性和适用性。

一、工程概况

某桥是一座运营十多年的大桥，起点桩号为14+83.53，终点桩号为19+68.67，桥梁全长485.14米，全桥共分为16跨，每跨标准跨径30m。桥面宽度为0.25米（护栏）+0.75米（人行道）+14（车行道）+0.75米（人行道）+0.25米（护栏）。桥梁上部结构：采用了简支桥面连续结构，每四跨为一联，每跨设七根预应力混凝土“T”型梁，梁高2.0m，梁间距2.2m，每跨共设七道横隔板，采用湿接与焊接相结合的联结方法。桥梁下部结构：桥墩为钢筋混凝土四柱式桥墩，桥台为加筋土桥台，墩、台基础均为钻孔灌注桩基础。桥梁设计荷载等级为汽车-20级，挂车-100级；地震基本烈度为8度。

二、试验目的

通过对该桥的动载试验：（1）检测大桥结构的动力性能。（2）综合评价该桥现有的工作性能、实际的承载能力是否满足设计要求及正常使用要求。（3）为大桥的养护维修提供依据。

三、试验依据

（1）《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）；（ 2）《 混凝土结构试验方法标准》（ GB50152-92） ；（3）《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（YC4-4/1982） ；（4）《公路旧桥承载能力鉴定方法》（交通部标准1988）；（5）公路桥梁设计、施工有关规范、规程及标准；（6）有关该桥的设计、施工及竣工文件和近几年的养护、维修等技术资料；（7）试验桥梁有关设计文件、施工图等技术资料。

四、试验项目及方法

根据对试验桥梁的受力分析及桥梁的实际情况，选取桥梁第二、三、四跨作为试验检测跨。第二跨各梁腹板无明显的弯剪裂缝，与大部分桥垮病害情况基本相同；第三跨腹板有明显的弯剪裂缝；第四跨4#、5#梁腹板与翼板连接处开裂且缝宽较大。在此基础上选取动应力（应变）测点，强迫振动试验测点，脉动试验测点。

（1）动应变

通过动应变仪（SDA-830B动态应变仪）采集行车试验过程中的动态响应信号（即动应变的时程曲线），并通过对响应信号的分析，确定桥梁结构在动荷载作用下的响应。

（2）结构强迫振动特性的测试

通过DASP数据大容量自动采集与信号处理分析系统，采集行车试验过程中的振动响应信号，确定桥梁结构的强迫振动特性，即强迫振动的频率、阻尼、振幅等。

（3）结构自振特性的测试

通过DASP数据大容量自动采集与信号处理分析系统，采集结构的无荷载状况下的自由振动响应信号，确定桥梁结构的自振动特性，即结构的固有频率、阻尼、振幅、振型等。

五、试验荷载设计及加载程序

桥梁结构在移动车辆荷载作用下的动力反应是桥梁和车辆这两个振动系统相互作用的结果。除与两者本身的动力特性（质量、刚度、阻尼）有关外，还与桥面的平整度、车辆行驶速度有关，测定桥梁在使用荷载作用下的动力特性及其响应是非常必要的。

在移动车辆荷载作用下，桥梁将产生振动、冲击等动力效应。此时桥梁各截面除受静力外，还受动力荷载作用。在一辆或横向一排车辆荷载作用下的动态增长率称为动态增量。对于不同的测试项目，动态增量又可分为位移动态增量和应力动态增量。

该次动载试验程序如下：一辆重车按不同车速（20km/h、30km/h）行驶通过试验桥跨。两辆车并排按不同车速（20km/h、30km/h）行驶通过试验桥跨。一辆车按不同车速（20km/h）行驶至指定测试断面（第二跨跨中）急刹车。无活载荷载作用下桥梁的脉动试验。

六、动载试验结果及分析

（1）在行车试验荷载作用下，实测动应力分析结果见附表1。

（2）在行车试验荷载作用下，实测结构振动特性分析结果见附表2、附表3、附表4。

（3）实测桥梁自振特性分析结果见附表5。

（4）由桥梁强迫振动试验结果分析，桥梁在行车试验荷载作用下没有发生共振现象。

（5）由行车试验实测动应力分析结果看，动应力动态增量μ主要集中在0.06～0.20范围内，车速与动态增量之间无明显的相关关系。

（6）由动应力时程曲线看出，不同测试断面上的动应力测点随时间（移动车辆位置）变化的规律，应力时程曲线较为平缓，在车辆荷载经过应力测试断面时，应力无突变现象。

（7）由桥梁的脉动试验结果分析：该桥结构的竖向一阶自振频率为2.71Hz,横向一阶自振频率为3.65Hz。

七、试验结论

桥梁在动力试验荷载作用下所反映的自身振动特性及动力响应、动力性能不能满足正常运营车辆荷载作用下的使用要求。

附表1 行车试验荷载作用下实测动应力分析结果

附表2 行车试验荷载作用下实测结构振动特性分析结果

附表3 行车试验荷载作用下实测结构振动特性分析结果

附表4 行车试验荷载作用下实测结构振动特性分析结果

附表5 桥梁自振特性结果分析