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摘要：桥梁随着服役年限的增长，其病害逐渐增多，承载能力下降，因此而引起的桥梁垮塌事故频发，为此为及时了解桥梁服役状态和承载能力，需要对桥梁进行承载能力进行评定分析，及时掌握桥梁状态，并根据评定状态制定相应的处理措施。依托东小江大桥工程为背景，通过建立有限元模型分析受力情况，确定荷载试验控制截面，确定精力工况，进行应力、挠度、动载响应测试，根据所测得数据评价该桥承载能力是否满足使用要求，以确保桥梁安全。
关键词：桥梁；承载能力；评定；静力测试；动力测试
1.桥梁概况
东小江大桥桥跨布置：全桥共五联5×25m+5×25m+（55+90+55）m+5×25m+5×25m；第三联主桥（55+90+55）m采用预应力混凝土连续箱梁，其余上部结构采用预应力混凝土（后张）小箱梁，先简支后连续；下部结构采用柱式墩，墩台采用桩基础。平面位于R=4100m的右偏圆曲线上，桥面横坡为双向2%，纵断面位于R=5000m的竖曲线上；墩台径向布置。采用四车道一级公路标准建设，设计速度80km/h，桥宽38.5m，公路-I级，总体布置图见图1。为评定该桥是否满足荷载承载能力要求，需对其进行动静荷载试验
2.静载试验
通过测定桥梁试验跨控制截面在试验静荷载作用下的应力和挠度，并与理论计算值比较，检验桥梁实际结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符。根据试验结果，对桥梁的结构强度、结构刚度作出评定，以判断桥梁结构使用性能能否满足正常使用状态。
2.1试验内容及测点布置
（1）测试内容
测试截面的应变、挠度，试验过程中的裂缝观测。
（2）试验桥跨及测点布置
①试验桥跨：第12跨和第13跨。
②挠度测试截面及测点：选取第13跨距13#墩19m截面（J1截面），第12跨1/2截面（J3截面），在测试截面的桥面上纵向布置15个测点。截面及测点布置，详见图2～图3。
③应变测试截面及测点：J1、J3截面，各布置12个测点；J2截面，布置14个测点。截面及测点布置，详见图4～图5。
2.2 试验加载布置
根据静载试验要求，加载工况分为四种情况，具体工况情况如表1所示。
各工况试验车辆加载纵向布置见图6～图9。
2.3 试验结果
本文只列出 J3截面试验结果。
（1）挠度
试验工况下，挠度实测结果与计算满载值的比较见图10～图11。
试验荷载下，J3截面最大弹性挠度为19.75mm，主要测点挠度校验系数在0.35～0.89之间，各试验工况下主要测点相对残余挠度在20%范围内，卸载后整体恢复正常。该桥试验桥跨结构刚度满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。
3.动载试验
通过测定桥梁试验跨在试验动荷载作用下桥跨结构的动力响应，了解结构动力特性以及控制截面在试验荷载下的动力性能，评定桥梁的动力性能。
3.1 试验内容及测点布置
试验内容：桥跨结构自振特性测定；全桥J1、J3截面行车动力响应测定。
测点布置：结合現场条件，动载试验截面及测点布置见图16～图17。
3.2 试验过程
采集桥跨结构自由振动状态下代表性部位振动加速度、特征截面动应变时域信号，通过频谱分析等方法得到桥跨结构自振特性参数。
自振特性测定试验采用的激励方式：①脉动试验 在桥面无任何交通荷载的情况下，利用环境随机激励，进行长时间脉动响应信号采集；②行车余振激励；③刹车余振激励；④模态测试。加载车辆以不同的速度通过桥梁，采集车辆出桥后桥跨结构的自由振动信号。
3.3试验结果
（1）结构自振特性理论计算结果
采用有限元模型计算桥跨结构自振特性，其结果见图18。
（2）结构自振特性试验结果
通过脉动、行车余振桥梁振动，拾取结构自振信号，并分析计算得到结构的自振频率。
试验桥跨结构实测竖向一阶频率均值为1.531Hz。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG /TJ21-2011）中第5.9条的相关规定，实测自振频率fmi与理论自振频率fdi的比值为1.152，因此确定该桥自振频率评定标度均为1。
（3）模态试验结果
竖向振型拟选取边跨在6等分点处布置测点，主跨在8等分点处布置测点，参考点选在主跨的3/8跨处，即为共15个测试截面，每个测试截面只在中央侧布置测点，共计15个测点。用1台仪器同时测量（参考点位置仪器不动），其余2台仪器可移动测量，分7批次进行采集。详细测点布置图见图20～图21。
模态测试实测振型图与理论振型图见图22～图23，测试结果见表4。
4.结语
（1）试验荷载下，J1截面最大弹性挠度为5.58mm，主要测点挠度校验系数在0.34～0.88之间，各试验工况下主要测点相对残余挠度在20%范围内，卸载后整体恢复正常。该桥试验桥跨结构刚度满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。试验荷载下，J1截面主要测点应变校验系数在0.39～0.70之间，各试验工况下主要测点相对残余应变在20%范围内，卸载后整体恢复正常。该桥试验桥跨结构强度满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。试验桥跨在加载过程中，未发现肉眼可见裂缝。
（2）实测该桥一阶竖向频率为1.531Hz，大于相应的理论计算值1.329Hz，实测应变增大系数在1.023～1.159之间。该桥动力特性和动力响应正常。
（3）绍兴滨海产业集聚区钱清至滨海工业区公路工程东小江大桥试验桥跨满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。
参考文献：
[1]JTG/T J21- 2015，公路桥梁荷载试验规程[S].
[2]李维. 公路桥梁荷载试验检测的方法[J]. 交通世界，2018，（12）：110-111.
[3]郑华堂，屈锦康. 耒水大桥荷载试验分析[J].低温建筑技术，2018，40（2）：71-74.
[4]JTGF80/1- 2004，公路工程质量检验评定标准[S]
关键词：桥梁；承载能力；评定；静力测试；动力测试
1.桥梁概况
东小江大桥桥跨布置：全桥共五联5×25m+5×25m+（55+90+55）m+5×25m+5×25m；第三联主桥（55+90+55）m采用预应力混凝土连续箱梁，其余上部结构采用预应力混凝土（后张）小箱梁，先简支后连续；下部结构采用柱式墩，墩台采用桩基础。平面位于R=4100m的右偏圆曲线上，桥面横坡为双向2%，纵断面位于R=5000m的竖曲线上；墩台径向布置。采用四车道一级公路标准建设，设计速度80km/h，桥宽38.5m，公路-I级，总体布置图见图1。为评定该桥是否满足荷载承载能力要求，需对其进行动静荷载试验
2.静载试验
通过测定桥梁试验跨控制截面在试验静荷载作用下的应力和挠度，并与理论计算值比较，检验桥梁实际结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符。根据试验结果，对桥梁的结构强度、结构刚度作出评定，以判断桥梁结构使用性能能否满足正常使用状态。
2.1试验内容及测点布置
（1）测试内容
测试截面的应变、挠度，试验过程中的裂缝观测。
（2）试验桥跨及测点布置
①试验桥跨：第12跨和第13跨。
②挠度测试截面及测点：选取第13跨距13#墩19m截面（J1截面），第12跨1/2截面（J3截面），在测试截面的桥面上纵向布置15个测点。截面及测点布置，详见图2～图3。
③应变测试截面及测点：J1、J3截面，各布置12个测点；J2截面，布置14个测点。截面及测点布置，详见图4～图5。
2.2 试验加载布置
根据静载试验要求，加载工况分为四种情况，具体工况情况如表1所示。
各工况试验车辆加载纵向布置见图6～图9。
2.3 试验结果
本文只列出 J3截面试验结果。
（1）挠度
试验工况下，挠度实测结果与计算满载值的比较见图10～图11。
试验荷载下，J3截面最大弹性挠度为19.75mm，主要测点挠度校验系数在0.35～0.89之间，各试验工况下主要测点相对残余挠度在20%范围内，卸载后整体恢复正常。该桥试验桥跨结构刚度满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。
3.动载试验
通过测定桥梁试验跨在试验动荷载作用下桥跨结构的动力响应，了解结构动力特性以及控制截面在试验荷载下的动力性能，评定桥梁的动力性能。
3.1 试验内容及测点布置
试验内容：桥跨结构自振特性测定；全桥J1、J3截面行车动力响应测定。
测点布置：结合現场条件，动载试验截面及测点布置见图16～图17。
3.2 试验过程
采集桥跨结构自由振动状态下代表性部位振动加速度、特征截面动应变时域信号，通过频谱分析等方法得到桥跨结构自振特性参数。
自振特性测定试验采用的激励方式：①脉动试验 在桥面无任何交通荷载的情况下，利用环境随机激励，进行长时间脉动响应信号采集；②行车余振激励；③刹车余振激励；④模态测试。加载车辆以不同的速度通过桥梁，采集车辆出桥后桥跨结构的自由振动信号。
3.3试验结果
（1）结构自振特性理论计算结果
采用有限元模型计算桥跨结构自振特性，其结果见图18。
（2）结构自振特性试验结果
通过脉动、行车余振桥梁振动，拾取结构自振信号，并分析计算得到结构的自振频率。
试验桥跨结构实测竖向一阶频率均值为1.531Hz。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG /TJ21-2011）中第5.9条的相关规定，实测自振频率fmi与理论自振频率fdi的比值为1.152，因此确定该桥自振频率评定标度均为1。
（3）模态试验结果
竖向振型拟选取边跨在6等分点处布置测点，主跨在8等分点处布置测点，参考点选在主跨的3/8跨处，即为共15个测试截面，每个测试截面只在中央侧布置测点，共计15个测点。用1台仪器同时测量（参考点位置仪器不动），其余2台仪器可移动测量，分7批次进行采集。详细测点布置图见图20～图21。
模态测试实测振型图与理论振型图见图22～图23，测试结果见表4。
4.结语
（1）试验荷载下，J1截面最大弹性挠度为5.58mm，主要测点挠度校验系数在0.34～0.88之间，各试验工况下主要测点相对残余挠度在20%范围内，卸载后整体恢复正常。该桥试验桥跨结构刚度满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。试验荷载下，J1截面主要测点应变校验系数在0.39～0.70之间，各试验工况下主要测点相对残余应变在20%范围内，卸载后整体恢复正常。该桥试验桥跨结构强度满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。试验桥跨在加载过程中，未发现肉眼可见裂缝。
（2）实测该桥一阶竖向频率为1.531Hz，大于相应的理论计算值1.329Hz，实测应变增大系数在1.023～1.159之间。该桥动力特性和动力响应正常。
（3）绍兴滨海产业集聚区钱清至滨海工业区公路工程东小江大桥试验桥跨满足设计荷载标准（公路—Ι级）的正常使用要求。
参考文献：
[1]JTG/T J21- 2015，公路桥梁荷载试验规程[S].
[2]李维. 公路桥梁荷载试验检测的方法[J]. 交通世界，2018，（12）：110-111.
[3]郑华堂，屈锦康. 耒水大桥荷载试验分析[J].低温建筑技术，2018，40（2）：71-74.
[4]JTGF80/1- 2004，公路工程质量检验评定标准[S]