[发明专利]一种桥梁快速荷载试验测试方法

说明书

本发明提供了一种桥梁快速荷载试验测试方法，包括如下步骤：建立桥梁有限元计算模型；在试验跨的关键部位布置位移测点；汽车沿桥面缓慢行驶，采集桥梁的位移影响线；绘制桥梁位移影响线实测曲线；根据位移影响测试数据实际结果，选择具有高可信度的位移实测值；根据选定的实测位移值及车辆荷载对应位置，建立多工况加载模型，进行有限元分析计算；建立位移残差表达式，形成目标函数，进行有限元模型修正；采用修正后的有限元模型，计算荷载试验工况下的挠度及应变，将修正后模型计算值作为实测值，未修正模型计算值作为理论值，计算校验系数，按照桥梁承载力评定规范进行桥梁承载力评定。

技术领域

本发明属于路桥质量检测技术领域，具体来说，涉及到一种桥梁快速荷载试验测试方法。

背景技术

本发明针对中国桥梁承载能力评价体系中检算法主观随意性大、而荷载试验又费时费力，对交通影响较大的问题，提出了一种基于实测应变影响线的模型校准技术的准静态荷载试验承载能力评定方法，该方法相比于检算法主观性小、准确性高，而又较常规荷载试验法费用低廉且对正常交通影响较小，在一定程度上可以替代常规荷载试验，或作为检算法和传统荷载试验法之间的一种中间评定方法。

桥梁荷载试验是直接在桥梁上直接加载的一种试验方法，评价桥梁在试验荷载作用下的受力性能，但这种方法费时、费力，成本高，特别对于旧桥而言，长时间封闭交通造成较大影响。因此有必要研究一种快速准确的荷载试验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速进行桥梁荷载试验的实用测试方法。该方法包括如下步骤：

步骤一：依照桥梁实际结构状况建立桥梁有限元计算模型；

步骤二：在试验跨的关键部位布置位移测点；

步骤三：汽车沿桥面缓慢行驶，采集桥梁的位移影响线；

步骤四：绘制桥梁位移影响线实测曲线；

步骤五：根据位移影响测试数据实际结果，选择具有高可信度的位移实测值；

步骤六：根据选定的实测位移值及车辆荷载对应位置，建立多工况加载模型，进行有限元分析计算；

步骤七：将理论计算中未采用的测点数据设置为0，建立位移残差表达式，形成目标函数，进行有限元模型修正；

步骤八：采用修正后的有限元模型，计算荷载试验工况下的挠度及应变，将修正后模型计算值作为实测值，未修正模型计算值作为理论值，计算校验系数，按照桥梁承载力评定规范进行桥梁承载力评定。

进一步的，步骤一中，桥梁有限元计算模型基于位移法，其力学方程为：

[k][δ]＝[F] (1)

式中[k]为结构的总刚度矩阵，[δ]为结构的位移矩阵，[F]为荷载矩阵；桥梁静载试验涉及多个加载工况时，将不同工况组成荷载矩阵，每列表示不同的工况，每行表示不同的节点号。

进一步的，步骤二中，所述关键部位是试验跨的的四分点和跨中。

进一步的，步骤三中，所述汽车为两辆30吨的双后轴的三轴载重汽车。

与现有技术相比较，本发明具有如下优点：

第一，持续时间短，一般而言，只需10分钟左右便可完成数据采集，对桥梁交通影响较小，特别对于一些交通繁忙的桥梁而言，减小了交通管制的难度，节约了试验成本；

第二，不需要进行加载方案布置，加载方法简单。常规的桥梁荷载试验，需要确定加载的测试断面，拟定加载方案，在正式加载前，需要在桥面画出不同加载工跨下车辆的位置。本发明通过测试影响线，不需要进行加载方案的布置，简化了现场准备工作。

附图说明