荷载试验评定

（一）荷载试验内容及工况

经过计算分析，跨中截面、大节点位置截面、拱脚截面及微弯板为结构最不利部位，小节点位置附近截面活载产生效应较小，不单独设置工况进行验证，因此静载试验主要针对跨中截面、大节点位置截面、拱脚截面及微弯板截面进行。同时在相邻一跨跨中测试该桥的连拱效应。测试主要内容包括测试截面的应力测试和测试截面的挠度测试。

静载试验工况分为对称加载工况和偏载工况，静力试验荷载采用载重汽车充当。

根据桥梁验算荷载等级为公路－Ⅱ级，设计荷载试验，并测试结构控制截面应力及挠度。试验加载截面及检测项目见表6－4。

表6－4　试验加载截面及测试项目

（二）试验荷载及测点布置

试验加载采用重车加载，经过计算确定采用300kN载重汽车4辆作为试验荷载。应力测点共77个，挠度测点共12个。挠度测试采用机电百分表进行测试，应力测量采用电测法进行，在混凝土表面粘贴电阻应变片，采用电阻应变仪测读。通过应变测量换算单向应力值，如公式（6－5）所示：

式中，σ为荷载作用下结构的应力；E为混凝土弹性模量；ε应力为荷载作用下消除了温度影响的应变，由应变测试仪器直接测得。试验荷载的纵向、横向布置及挠度计与应变片的布置如图6－44至6－46所示。

图6－44　测试截面及车辆荷载示意图

A为跨中截面，B为大节点截面，C为小节点截面，D、E为拱脚截面，48t、48t、24t代表荷载车辆侧向累计轴重。

图6－45　横桥向跨中正载及测点布置示意图

图6－46　横桥向跨中偏载及测点布置示意图

30／2t代表荷载车辆纵向累计轮重。挠度计只在跨中A截面与F截面布置，而应变片在A～F各截面均布置，布置方式均为各截面拱肋底部与拱肋侧面距顶部5cm。

（三）试验结果及分析

本荷载试验加载效率系数满足荷载试验要求且在每次卸载后结构的残余变形均较小，测量的残余变形值与量测的总变形值的比值满足规范中规定，因此结构产生的挠度基本能够得到恢复，表明结构处于线弹性工作状态。

下面分别得到在各工况下控制截面挠度（见表6－5）及应变（见表6－6）试验值与计算值的比较。

表6－5　控制截面挠度试验值与计算值的比较

注：负号表示向下

由表6－5中的数据可知：在正载作用下，跨中截面挠度校验系数绝大多数大于1．00，表明结构损伤导致其刚度严重下降，不能满足公路－Ⅱ级荷载等级要求；在偏载作用下，跨中截面挠度偏载效应明显，表明结构整体性能较差。挠度数据表明，该桥连拱效应较小。

表6－6　控制截面应变试验值与计算值的比较

负号表示结构受拉

由表6－6可知：在正载作用下，控制截面应变校验系数除个别点小于1．00外，其余点的应变校验系数均大于1．00，表明结构损伤已导致结构整体性变差，强度不能满足公路－Ⅱ级荷载等级要求。在偏载作用下，控制截面应变偏载效应明显，表明结构整体性能较差。