桥梁静荷载试验的基本原理和主要内容

桥梁荷载试验是判定桥梁承载力性能时所不可忽略的重要步骤之一。桥梁荷载试验利用荷载作用引起桥梁结构的变位和振动，从而测试桥梁结构指定部位的应力、应变、位移及加速度等数据。桥梁的荷载试验分为静载和动载两种方式，考虑到最能够直接有效评定桥梁的工作状态和应用范围，我们仅探讨静力荷载试验，因为它在设计和施工质量的检验，判断承载力、验证设计理论和设计方法等方面更为准确和可靠。

静荷载试验基本原理就是在不同的桥梁荷载组合方式下，验证控制截面的应变、位移或裂缝，进而分析桥梁的承载能力和病害程度，一般情况下以反映桥梁结构的最不利受力状态为目标，用结构校验系数和相对残余变形等参数对结构的可靠性、刚度、安全度或强度储备等给予判定。而在试验数据的获取中，也不断的发展了各种形式的传感器技术，如应变的测量从箔式应变片、应变计、晶振式应变计、光纤式应变计到无线应变计等新技术，但是结构的性能评定参数仍然以上述指标为主。

一般情况下，桥梁荷载试验应按三个阶段进行，即准备阶段、加载与测试阶段、分析评定阶段。准备阶段的工作是顺利地进行桥梁荷载试验的必要条件。实践证明，整个桥梁荷载试验工作的成败在很大程度上取决于试验前的准备工作。

试验准备阶段的工作包括：

1，资料准备

根据需要收集资料，具体包括：设计资料，施工、监理、监控与竣工技术资料，养护、试验资料及其维修与加固资料，桥梁运营荷载资料等。通过实地调查，直接观察桥梁外观缺损状况，判断病害成因，掌握管养或加固及当前运行情况，有针对性地确定试验桥跨和工作重点。

2，试验桥跨的选择

试验桥跨应选择受力不利、缺陷较多或病害较严重的桥跨。对于结构形式、跨径相同的多跨桥梁，可选择具有代表性的一跨或几跨进行试验；对结构形式不同的多跨桥梁，应按不同结构形式分别选择具有代表性的一跨或几跨进行了试验；对于结构形式相同但跨径不同的多跨桥梁，则应根据计算结果，综合分析选定其中受力最不利的一跨或几跨进行试验。

桥梁静荷载试验可按加载方式不同分为静载试验和动载试验。

1，静载试验

桥梁静载试验主要测试桥梁控制截面的应变、挠度和裂缝开展情况。将静力计算结果与荷载试验结果进行对比，并结合原施工控制时所获得的成桥状态恒载应力以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符，可判定结构的施工质量、运营安全度，并评估桥梁结构的承载截力。

（1）应变观测。首先由计算确定桥梁的控制截面，然后在主梁控制截面处粘贴振弦式应变计或电阻应变片测量其应变。

由于混凝土材料自身的离散性及裂缝的影响，混凝土桥梁的应变测试结果可能不太理想。通过实测的应变值和理论建模分祈计算值的对比，可得到桥梁结构的强度校验系数，该系数反映了桥梁结构实际强度与设计预计值的偏差程度。

（2）挠度观测。用百分表、精密水准仪或全站仪观测桥梁结构在荷载作用下的变形情况。通过实测变形和理论建模分析的对比，可得到桥梁的结构刚度校验系数，它反映了桥梁结构实际刚度与设计预计值的偏差程度。

（3）裂缝观测。加载试验中裂缝观测重点应放在结构承受拉力较大部位及原有裂缝较长、较宽的部位。

静载试验相对于动载试验而言技术相对比较成熟，目前科研热点主要集中于特新型传感技术如GPS、光纤光栅和激光测量等方法应用于实际工程中去：另外，无线传感器技术在最近几年也得到了广泛的推广和应用。

2，动载试验

桥梁结构的动力特性（频率、振型和阻尼比）是评估桥梁结构工作性能和进行桥梁动力分析的重要参数。桥梁在生命周期内将不可避免地承受交通荷载、风等动力作用而产生振动。

动载试验较静载试验更接近于桥梁的实际使用状态，可更有效地把握桥梁的实际运营性能。动载试验属于横态测试问题，一些研究人员希望通过对桥梁动态特性如频率、振型的分析而识别出结构的损伤情况。