关于桥梁静载试验控制荷载的理解

桥梁的静载试验通常需要根据桥梁结构的形式来确定桥梁静载加载的控制截面和荷载试验工况。静载试验控制截面根据结构的内力、应力、挠度、裂缝等关键指标来设定控制截面，控制截面的控制荷载需要通过桥梁的结构有限元计算分析来确定。 而静载试验对控制截面内力、应力、挠度和裂缝关键指标计算加载的标准目前主要按照桥梁结构的设计荷载来计算。按照设计荷载来计算控制截面的主要受力指标对于新建的桥梁结构可能是比较合适的，因为新建桥梁的理论计算状态与设计状态之间差别较小。 对于既有运营的桥梁，由于桥梁结构病害、构件损伤以及材质性能的退化以及缺乏桥梁历次维修加固资料等，桥梁结构若采用设计资料进行结构有限元分析，则桥梁结构模型与桥梁结构的真实受力状态之间可能会存在较大的偏差，最终会影响桥梁结构承载能力的评定结果。此外桥梁设计的荷载标准可能与桥梁实际运营状态的现状交通荷载会往往不同，采用设计荷载标准的计算结果作为桥梁荷载试验的控制荷载也是不妥的。换句话来说，采用设计荷载作为计算试验控制荷载的依据，即使桥梁荷载试验的承载能力能满足原设计荷载的承载要求，也不能保证桥梁结构在现状交通状态下的安全运营。 综上所述，桥梁静载试验在设计静载加载方案时，对于控制截面的关键指标计算的试验控制荷载的选择包括：桥梁设计荷载指标和现状交通荷载模型指标。当桥梁结构实际受力状态与设计状态偏差较小，且现状交通荷载与设计荷载标准基本相当时，静载试验控制荷载计算可以选用设计荷载标准。当桥梁结构的受力状态与设计状态差别较大，应对桥梁结构进行详细的检测，依据检测结果来修正桥梁结构的模型。当桥梁现状交通荷载与设计荷载标准相差较大时，应该对桥梁通行的交通荷载进行调查统计，以桥梁实际统计分析的交通荷载作为试验控制荷载的依据。

（1）设计控制荷载

为保证荷载试验的有效性，要根据设计要求和现现行的规范确定控制荷载，不同的行业对控制荷载的规定也有所差异。 1） 公路桥梁 对于桥梁技术状况等级比较好的桥梁，其设计状态与桥梁结构真实受力状态差别较小时，可以采用设计荷载标准作为试验控制荷载计算的依据。对于此类桥可以按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)或《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)设计荷载标准；其荷载等级分为公路一I级和公路—Ⅱ级；荷载分为车辆荷载和车道荷载，主梁、主拱、主桁等整体结构采用车道荷载控制，桥台、横隔板等局部加载采用车辆荷载。 2） 城市桥梁 桥梁技术状况等级较好的桥梁，其设计状态与真实桥梁结构受力状态差别较小时，城市桥梁超载相对较少。因此城市桥梁设计控制荷载标准可以按照《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）或《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）（2019版）；其荷载等级为城—A级和城—B级；汽车荷载应由车道荷载和车辆荷载组成，桥梁结构的整体计算应采用车道荷载，桥梁结构的局部加载、桥台和挡土墙压力等的计算应采用车辆荷载。 对于其它行业的桥梁和人行专用桥当技术状况较好时，其试验控制荷载按照相关行业设计荷载标准来执行。

（2）现状交通荷载作为控制荷载

当桥梁现状交通荷载与原设计荷载标准相差较大时，即桥梁现状交通荷载远超过其设计荷载标准，桥梁静载试验控制荷载应实际调查统计的交通荷载作为试验控制荷载。 北京某国道上桥梁设计荷载等级标准为汽超-20级，其设计荷载标准中主车车辆重力荷载标准值为300kN，重车车辆的重力荷载标准值为550kN。朱尚清等对该国道桥梁安装动态称重系统（WIM）,根据动态称重数据对桥梁的车辆荷载模型进行了研究，统计回归得到主车车辆重力荷载标准值为570kN，重车车辆的重力荷载标准值为760kN。通过现状交通荷载模型与设计荷载标准对比可知，该国道上桥梁现状交通荷载远超设计荷载，采用设计荷载标准作为桥梁静载试验的荷载是偏于不安全的。 因此对于早期建造的桥梁，当桥梁现状交通荷载与设计荷载标准相差较大时，即桥梁存在严重超载运营状态，桥梁静载试验控制荷载宜采用现状交通荷载，才能确保桥梁承载能力评定结果满足桥梁安全运营的需求。

（3）试验控制荷载的计算

通常对桥梁进行静载试验时桥梁结构承载能力评定的依据的数据，不管是理论计算值还是现场测试值均是在试验荷载作用下对应的增量，不包括桥梁恒载产生的效应。因此对于桥梁静载试验的控制荷载是基于活载效应进行加载控制的，可以采用设计正常使用活载来控制,也可以采用现状交通统计的活荷载来控制。在桥梁静载加载试验时模拟设计或现状交通荷载所考虑的最不利受力状态,测试活载作用引起的结构效应。通常情况下桥梁静载试验对于恒载产生的效应是难以测量的，对于可以利用施工期间或桥梁健康监测系统实施时布设预埋传感器等方法，测定控制部位的恒载应力,以收集尽可能多的原始数据,对结构性能做出客观、全面的判断。 对采用多种设计活载控制的桥梁,需将各种活载对控制部位产生的最大效应进行比较.取其中的最大者作为控制荷载。内力(或变形)控制值采用设计荷载图式在内力(或变形)影响线上布载得到,并按规范计入人群、冲击的影响。对预制装配式桥梁,如T梁桥、箱形梁桥肋拱桥等,需进行荷载横向分布计算,以构件为单元进行最不利加载。 中交路桥科技有限公司桥梁检测所是从事桥梁检测的机构。我所拥有光电挠度仪、 数显裂缝测宽仪、超声波裂缝测深仪、DASP2003振动信号采集分析仪、HY-65B3000B数码表面应变传感器等检测设备，并配备有多年检测经验的技术人员，保证了桥梁检测结果的真实与准确。承接桥梁外观普查、桥梁动静载荷试验检测、桥梁施工监控、桥梁CT、大件运输桥梁临时支护以及孔道摩阻系数检测等。 部分桥梁检测案例 1、内蒙古高等级公路建设开发有限公司26座桥梁静载试验检测； 2、新疆木扎提河三级水电站1、2、3号桥、4号临时桥静荷载试验检测； 3、张家口桥梁静载荷试验检测； 4、北京房山七一桥桥梁静载荷试验检测； 5、内蒙古国道110线立交桥竣工验收试验检测； 6、内蒙古包茂黄河一、二桥静载试验检测。 7、平山野河大桥静载试验检测。 部分文字来源网络，侵删。