程燕

摘 要： 為科學(xué)評(píng)價(jià)公路橋梁設(shè)計(jì)功能是否完善、客觀檢驗(yàn)施工質(zhì)量是否滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求、準(zhǔn)確判斷既有橋梁的服役性能是否達(dá)標(biāo)，利用荷載試驗(yàn)方法對(duì)新建和既有橋梁進(jìn)行鑒定和評(píng)價(jià)，是我國目前控制施工質(zhì)量、確保橋梁安全最普遍也是最實(shí)用有效的手段。本文對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)中公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞： 公路橋梁;荷載試驗(yàn);檢測(cè)

【中圖分類號(hào)】 F253.2? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）14-0128-01

引言

通過開展承載試驗(yàn)可以更好的對(duì)橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、施工質(zhì)量等情況進(jìn)行科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的評(píng)估，也能夠更好的優(yōu)化橋梁工程的設(shè)計(jì)形式。對(duì)公路橋梁工程項(xiàng)目的荷載試驗(yàn)是非常重要的，對(duì)橋梁工程項(xiàng)目的每一個(gè)重點(diǎn)檢查部位需要進(jìn)行嚴(yán)格的分析，為了改善公路橋梁工程項(xiàng)目的荷載試驗(yàn)的總體質(zhì)量和水平，保證對(duì)橋梁工程進(jìn)行科學(xué)有效的評(píng)估。

1 荷載試驗(yàn)簡(jiǎn)介

所謂荷載試驗(yàn)，主要是一種應(yīng)用于公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)的技術(shù)方式，就其具體的實(shí)踐狀況來看較為穩(wěn)定且達(dá)到了預(yù)期的執(zhí)行效果。與此同時(shí)此類檢測(cè)方法在具體操作的時(shí)候無須明確基礎(chǔ)的狀況即可進(jìn)行，可以說是極為便捷的一類技術(shù)檢測(cè)方式。一般情況下，橋梁公路荷載試驗(yàn)主要涵蓋動(dòng)載和靜載兩類，具體來看，靜載試驗(yàn)主要是通過在橋梁公路上施加靜力荷載的方式實(shí)施檢測(cè)，從而獲得橋梁和公路結(jié)構(gòu)的相關(guān)狀況，以確定橋梁和公路在整個(gè)測(cè)試的過程中各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況。接著通過具體數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，以對(duì)公路橋梁的實(shí)際承載力予以分析和診斷。需要注意的是，公路橋梁承載力的評(píng)定務(wù)必要以科學(xué)的理論為基礎(chǔ)，并在精細(xì)計(jì)算的前提下進(jìn)行。如果公路橋梁的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，那么就應(yīng)在有限元模型的構(gòu)建下進(jìn)行模擬計(jì)算。構(gòu)建有限元模型的過程中，務(wù)必要對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)的測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙做出充分地分析，并在構(gòu)建的模型中攝入理想化的數(shù)據(jù)，以做科學(xué)地對(duì)照和比較。對(duì)于存在數(shù)據(jù)差異的情況，應(yīng)組織技術(shù)人員予以調(diào)整和修改。

2 荷載試驗(yàn)對(duì)象的選取

荷載試驗(yàn)的選取對(duì)象通常運(yùn)用于通行時(shí)間久但卻沒有結(jié)構(gòu)詳細(xì)參數(shù)的橋梁，通過對(duì)該種類的橋梁進(jìn)行試驗(yàn)，可以為后期的橋梁養(yǎng)護(hù)工作提供基礎(chǔ)依據(jù)。另外，荷載試驗(yàn)也可以對(duì)其他新建公路橋梁實(shí)施檢測(cè)。一方面，受檢測(cè)的老舊公路橋梁通常沒有足夠的施工資料和圖紙，另一方面，有些公路橋梁在施工過程中沒有達(dá)到要求的技術(shù)水準(zhǔn)，在修建階段的施工標(biāo)準(zhǔn)太低。這些綜合因素導(dǎo)致橋梁在竣工后，短期內(nèi)沒有保養(yǎng)和維護(hù)，加之外來因素，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移，橋面出現(xiàn)裂縫，重新檢測(cè)就很有必要。減少超荷載的車輛通行，確定橋梁的最大承載力，為通車限行提供荷載標(biāo)準(zhǔn)，以此來增加公路橋梁的使用壽命。

3 承載能力評(píng)估方法

3.1 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊理論將一些邊界不清、不容易定量的因素定量化，如果客觀事物本身不明確，事物分類沒有明確界限，即事物既可以屬于某類也可以不屬于該類的話，則可以考慮使用該理論，而橋梁評(píng)估領(lǐng)域存在大量的難以定量檢測(cè)的因素，檢測(cè)結(jié)果只能使用文字進(jìn)行描述，采用模糊理論的隸屬度-隸屬函數(shù)這一概念能夠很容易將這類檢測(cè)結(jié)果量化，基于模糊綜合評(píng)價(jià)的橋梁承載力評(píng)估，結(jié)果比較客觀、科學(xué)，克服過去那種簡(jiǎn)單加權(quán)平均法及主觀判斷的缺陷。

3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是20世紀(jì)80年以來人工智能領(lǐng)域興起的技術(shù)，它是對(duì)人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一種模擬。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力和智能處理能力，能夠很好地處理非線性的復(fù)雜問題，其應(yīng)用在橋梁評(píng)估領(lǐng)域的基本思路是：通過模型訓(xùn)練在影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各個(gè)參數(shù)和表征結(jié)構(gòu)狀態(tài)的的標(biāo)度之間建立一種非線性的映射關(guān)系，從而對(duì)橋梁狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。一個(gè)訓(xùn)練良好的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能夠很好的評(píng)定復(fù)雜的橋梁參數(shù)所對(duì)應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)和承載力情況。

4 荷載試驗(yàn)的應(yīng)用環(huán)境

4.1 動(dòng)載試驗(yàn)的組成

對(duì)公路橋梁的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)的主要方法是跑車試驗(yàn)，跑車試驗(yàn)是通過對(duì)汽車在橋面通行所產(chǎn)生的強(qiáng)迫震動(dòng)，以及加速行駛后產(chǎn)生的震動(dòng)衰減對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響，所進(jìn)行的評(píng)定方法;跳車試驗(yàn)則與跑車試驗(yàn)不同，它的檢測(cè)目的主要是檢測(cè)公路橋梁在受到車輛沖擊后結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的系數(shù)變化。跳車試驗(yàn)的方法通常是讓車輛在高度十五厘米左右的跳板上進(jìn)行啟動(dòng)，在這種環(huán)境下，測(cè)量車輛對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的震動(dòng)衰減狀況，以用來檢測(cè)在不同系數(shù)變化的沖擊下橋梁的震動(dòng)特性和橋梁結(jié)構(gòu)所受到的影響;脈動(dòng)試驗(yàn)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，不需要任何外來因素和車輛的影響，只檢測(cè)橋梁本身的脈動(dòng)頻率對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響。因?yàn)槭菣z測(cè)自身的脈動(dòng)頻率，所以脈動(dòng)試驗(yàn)的環(huán)境要求十分嚴(yán)格，只有這樣才能為橋梁養(yǎng)護(hù)提供良好的客觀、準(zhǔn)確的依據(jù)。

4.2 靜載試驗(yàn)條件

該類試驗(yàn)主要是借助于對(duì)截面內(nèi)力的控制來對(duì)反映線形，同時(shí)采用等效汽車荷載來實(shí)施最不利荷載的構(gòu)造，以得到與之相符的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。通常情況下，試驗(yàn)荷載一般將截面最大內(nèi)力劃分為4級(jí)逐步施加。在對(duì)加載分級(jí)的過程中，車輛荷載應(yīng)逐步地移入預(yù)定的加載位置，接著是各個(gè)點(diǎn)位的檢測(cè)以保障試驗(yàn)的穩(wěn)定安全。需要注意的是，在加載分級(jí)的過程中，務(wù)必要切實(shí)關(guān)注加載過程中其他截面內(nèi)力的逐步增加，同時(shí)還要確保其最大內(nèi)力處于可控的適宜的區(qū)間內(nèi)。

4.3 靜載試驗(yàn)工作的開展

靜載試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的分析以及橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的評(píng)價(jià)，通常是借助于校驗(yàn)系數(shù)的指標(biāo)來具體進(jìn)行的。具體來說，就是通過某一檢測(cè)點(diǎn)靜載的實(shí)測(cè)值與理論值的比值來表示。當(dāng)系數(shù)未1時(shí)，即代表二者數(shù)值的統(tǒng)一和吻合，而如果系數(shù)小于1，則說明結(jié)構(gòu)有著較為穩(wěn)定優(yōu)良的工作性能，反之則說明其工作性能較差。安全防護(hù)工作也要做到位，公路橋梁在靜載試驗(yàn)中，要做好安全防護(hù)工作。對(duì)試驗(yàn)中可能存在的安全隱患，要提前對(duì)安全工具做好布置，提高試驗(yàn)員的安全意識(shí)，此外要設(shè)置安全監(jiān)督和管理部門，提前做好一切全面化的安全檢查，做到防患于未然。針對(duì)安全防范的工作和突發(fā)事件的應(yīng)急處理，都要落實(shí)到靜載試驗(yàn)的方案中。

結(jié)束語

綜上所述，橋梁承載能力的評(píng)估是一個(gè)涉及因素繁雜的綜合性問題，并無固定的指標(biāo)體系，單一的評(píng)估方法具有一定的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常是由多種方法互相輔助和印證，來確保評(píng)估的準(zhǔn)確性。

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