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《石家莊鐵路職業技術學院學報》2014年第二期
1試驗方案簡述
試驗過程中采用目前國際上最先進的設備（美國BDI-STS-WIFISTRUCTURALTESTINGSYSTEM）與技術，首先對該橋進行動力模態測試以及強度測試等，根據測試數據，經室內動力有限元建模、模態分析、模型修正等，獲得橋梁實際結構力學模型，根據該模型可實現橋梁力學性能的全面分析。橋梁靜力荷載試驗主要是通過測量橋梁結構在靜力試驗荷載作用下的變形和內力，加以確定橋梁結構的實際工作狀態與設計期望值是否相符。它是檢驗橋梁結構實際性能，如結構的強度、剛度等最直接、最有效的方法。
1.1靜力加載方案為獲取實際結構橫向穩定性變化規律，同時保證加載安全，采用分級加載方案。根據基本力學分析，重點對2#墩進行偏載試驗。第1級載位為2#墩與3#墩跨中偏，第2級載位為2#墩上方偏，第3級載位為1#墩與2#墩跨中偏。分布荷載分別為40t偏、80t偏、120t偏。加載方案如圖2所示。
1.2模態測試方案為了不中斷交通，試驗采用隨機環境激勵（隨機的交通流＋大地的脈動振動）。本次測試該橋梁采用BDI-STS-WIFISTRUCTURALTESTINGSYSTEM橋梁實驗模態無線測試分析系統。該系統的采樣頻率范圍為1HZ到200HZ，可以滿足大多數類型的測量需要。模態測試布置在1#與2#柱之間，智能傳感器沿橋面兩側等間距各布置4個測點。在2#墩柱兩側各布置2個智能傳感器。測點布置如圖3。
2檢測結果分析
2.1混凝土橋墩應變測試結果與分析在3級靜力工況作用下，2#混凝土橋墩實測的應變統計值如表1所示。根據以上測試結果可以看出，對于120t分布荷載偏載作用下，與箱梁鉸接的2#墩，最大壓應變小于45，最大拉應變小于18。說明混凝土在橋墩上述荷載條件下豎向工作性能良好。
2.2箱梁的橫向傾覆位移實測結果分析檢測結果表明：偶然的嚴重超載偏行車隊過橋時，上部結構會產生較大的傾覆位移，存在重大安全隱患。
2.3箱梁的橫向傾覆有限元分析根據橋梁的相關技術資料以及模態檢測數據建立有限元模型，并進行計算得到以下結果（表3）：空間有限元模擬計算分析表明，在140t分布活荷載偏載作用下，非加載側橋臺支座開始出現脫空，結構處于傾覆的臨界點。對于偶然超載偏行車隊上部結構存在傾覆的危險。
3結論及建議
為確保該橋以及石黃高速公路的運行安全，建議對獨柱結構進行加固處理。建議加固方案：根據獨柱下部的群樁基礎，在獨柱的兩側各增加一根直徑為1.2m鋼筋混凝土柱或鋼管混凝土柱。并在適當部位增加橫系梁，以增加結構穩定性。對新增加的柱，其與上部箱梁采用橡膠支座聯接，并注意預加力不宜過大，以防止造成應力集中，影響原結構工作性能。
作者：馬增數單位：石家莊鐵道大學