既有连续梁结构的动力荷载试验分析

GXF360 2019-09-18

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0 引言

近年来，随着我国经济的高速发展，汽车的增长速度和载重量增大，车流量也大幅度增加，这对桥梁运营性能提出了更高的要求，尤其是桥梁的安全性。我国在20世纪70～90年代修建了大量的梁桥，经过长时间的使用，为了保证桥梁结构的安全性，定期的桥梁检查必不可少。桥梁结构除了承受自身恒载以外，还要承受行车的荷载和自然界的其他动荷，因此，采用动力荷载试验定量地检测出桥梁实际承载力有着重要的现实意义[1-4]。

桥梁动力荷载试验的目的是测定桥梁结构的动力特性，即桥梁结构的自振频率、振型、阻尼比等桥梁结构模态参数；测定桥梁结构在动荷载作用下的强迫振动响应，即桥梁结构的动位移、动应力、冲击系数等[5-8]。通过动载试验和理论分析来了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，判断和评价桥梁结构的承载能力和使用条件，分析桥梁病害成因并掌握其变化规律，分析桥梁病害对桥梁各项性能的影响。结合桥梁静力荷载试验结果，对桥梁质量做出合理的评价，为桥梁运营管理及改造提供科学的依据[9-13]。

1 工程概况及测试内容

佛子岭大桥的里程中心桩号为K0+784.04，全长178.36m，全宽33m，跨径组合为：46m+70m+46m，上部结构为混凝土变截面连续梁，如图1、图2所示，设计标准如下：

(1)荷载：城市-A级。

特发性水肿很多30岁左右的女性早晨起床后洗漱时，经常发现自己的眼睑及颜面部位出现了轻度浮肿，摸一摸下肢，也会有凹陷或紧绷感。不过随着活动量的增加，上述情况亦会逐渐减轻至消退。

1990年至1994年间，曾任上海市浦东开发办副主任、浦东新区管委会副主任，1994年至2001年间，曾任上海市委副秘书长、市委研究室主任、市政府副秘书长、市经委主任；2001年调往重庆，之后长期主政重庆，历任重庆市常务副市长、市长。

(2)桥面宽度：4m(人行道)+11m(行车道)+3m(分隔带)+1lm(行车道)十4m(人行道)，设计桥梁全宽33m。

(3)通航标准：VI级。最高通航水位51.5m，通航净高5.24m，通航净宽30m。

(4)桥梁交角：30°(行车道法线方向与河道中心线方向的夹角)。

图1 桥跨布置示意图(单位：cm)

图2 横断面布置示意图(单位：cm)

下部结构桥墩采用柱式墩；桥台采用重力式U型桥台；支座采用LQZ系列球型钢支座；伸缩缝在两桥台处分别采用RG-80型伸缩缝。

2 桥梁完好状况等级评定

按照《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2017)的要求，采用分层加权法根据桥梁技术状况记录，对桥面系、上部结构和下部结构分别进行评估，再综合得出每座桥梁技术状况的评估。城市桥梁技术状况评估方法如下：

Ⅱ～Ⅴ类养护的城市桥梁技术状况的评估包括：桥面系、上部结构、下部结构和全桥评估。应采用先构件后部位再综合及单项直接控制指标相结合的办法评估。

Ⅱ～Ⅴ类养护的城市桥梁，应以桥梁状况指数BCI确定桥梁技术状况；应以桥梁结构指数BSI确定桥梁不同组成部位的结构状况。应按分层加权法根据桥梁定期检测记录，对桥面系、上部结构和下部结构按本标准附录D的评分等级、扣分表分别进行评估，再综合得出整座桥梁技术状况的评估。

(1)桥面系的技术状况应采用桥面系状况指数BCIm表示；桥面系的结构状况应采用桥面结构指数BSIm表示。根据桥面铺装、桥头平顺、伸缩装置、排水系统、人行道和栏杆等要素的损坏扣分值

(2)桥梁上部结构技术状况的评估应逐跨进行，然后再计算整座桥梁上部结构的技术状况指数BCIs。桥梁上部结构的结构状况应采用上部结构结构状况指数BSIs表示。

(3)桥梁下部结构技术状况的评估应逐墩(台)进行，然后再计算整座桥梁下部结构的状况指数BCIx；桥梁下部结构的结构状况采用下部结构的结构状况指数BSIx表示。

此前，外界已经将ofo正在进行破产重组的消息传得有板有眼，被曝光的一份ofo负债表显示，半年前ofo的整体负债就已经高达64.96亿元，其中，挪用用户押金36.5亿元，供应链欠款10.2亿元。这一年来，ofo一直在回应着各种破产“谣言”，前后十几次发布澄清公告。

(4)整个桥梁的技术状况指数BCI根据桥面系、上部结构和下部结构的技术状况指数，应按下式计算：

BCI=BCIm·ωm+BCIs·ωs+BCIx·ωx

式中：ωm、ωs、ωx—桥面系、上部结构和下部结构的权重。

根据上述步骤分别计算左右幅桥的技术状况等级，如表1、表2所示。

表1 佛子岭路桥左幅桥桥梁完好状况等级评定

项目BCI∗权重桥面系64.580.15上部结构87.940.40下部结构95.690.45完好状况评估BCI=BCIm·ωm+BCIs·ωs+BCIx·ωx=87.92(B级)

表2 佛子岭路桥右幅桥桥梁完好状况等级评定

项目结构状况指数权重桥面系64.370.15上部结构93.330.40下部结构97.000.45完好状况评估BCI=BCIm·ωm+BCIs·ωs+BCIx·ωx=90.64(A级)

3 前期准备

3.1 动载试验内容

动载试验项目和内容主要包括运用振动测试系统采集环境激励作用下桥面竖向振动的加速度响应信号，并分析计算桥梁主体结构竖向振动的固有频率。

3.2 动载试验方法

桥梁结构的动力特性(自振频率、阻尼系数等)，是进行风振和地震响应分析的基础，同时也可作为对结构损伤识别或质量评定的依据。它只与结构本身的固有性质(如结构的组成形式、刚度、质量分布、材料性质等)有关，而与荷载等其它条件无关，是桥梁结构振动系统的基本特征。

桥梁结构是一个多变量的复杂系统，当结构的物理特性发生变化时(如开裂、尺寸变化、材料力学性能变化时)，不但静力特性(变形、应力、裂缝等)会发生变化，而且动力特性也发生变化，这一变化对于现状评估有重要意义。

4 动载试验

4.1 理论分析结果

利用有限元分析程序对桥梁进行动力特性分析，求解其三阶自振频率，通过与实测结果比较，对结构刚度进行综合分析，如图3～图5。

最后，求解Logistic方程。Logistic方程的参数估计一般不运用最小二乘估计，而用极大似然估计。推导过程在此省略，得似然方程：

图3 一阶频率(f1=1.488Hz)

图4 一阶频率(f1=3.501Hz)

图5 一阶频率(f1=8.773Hz)

4.2 试验工况选择

本次检测对该桥进行动载试验主要为脉冲试验。

以地铁12号线极小间距下穿京张高铁盾构隧道为工程背景，针对台阶法、临时仰拱台阶法、CRD法以及CD法实施中地层变形、地表沉降规律以及盾构管片变形受力特征开展研究，结果表明：

表3 动载试验工况选择

工况测试内容备注脉冲试验固有特性(自振频率等)利用桥梁在各种随机环境激励(包括地脉动、风、水流等)下引起的结构振动响应。

4.3 测点布置

动载试验通过无线动态采集设备测试桥梁的模态，通过无线动态应变测试分析系统测试桥梁的冲击系数。具体拾振器布置和动应变测点布置如下：

“故乡”是名词，认知指向是一个实体，也即概念重组的输入“元素”。在这里，“故乡”这个实体的认知指向与“美丽”的指向主体相对应，即概念重叠，那么这两个结构就具有整合的基础，这样的一致会引发人的一系列的思维和推理，然后，我们就可以将这两个词按线性次序整合在一起，形成“美丽的故乡”。

根据振型的特点，将传感器布置在振型的峰、谷位置。传感器主要布置在每跨L/4截面、L/2截面和3L/4截面，每跨共布置3个竖向传感器。

多种重金属在土壤中会发生协同作用或拮抗作用，这种综合作用会影响土壤的质量,其影响程度可以用RI来表征。RI体现了重金属的生物有效性及其对生态影响的相对贡献比例，可以综合反映土壤重金属的污染水平和对土壤的潜在生态危害。土壤中重金属综合潜在生态风险性评价结果见表8、图3。9个样品中有8个样品的RI值介于150～300之间，综合潜在生态风险程度为中，一个样品RI值超过300，综合潜在生态风险程度为重。总体来看，该农田潜在生态风险较高，主要是Cd和U所带来的潜在生态风险，而其他元素基本没有给农田带来潜在的生态风险。

4.4 结果分析与评定

在自然环境激励和车辆移动荷载激励作用下，采用连续采样方式同时采集3个测点(通道)的速度响应信号，每通道的采样频率为：100Hz，采样放大倍数为1000HZ，各批次采样的时间一般为15～20min。

通过频域滤波、时域平均等方法对信号进行去噪处理，然后根据信号的自功率谱、互谱以及相干函数识别主体结构竖向振动的低阶模态参数，具体振型如图6、图7所示。

班会主题要有延展性。班会主题的选择不仅要在本班有代表性，让全班同学从中受益，而且要在今后便于跟踪，不断改进。比如，有的同学总是记不住“上下楼梯靠右走”的规则，或者对这一行为规范不以为然，一到下课时间，上厕所或者做其他事情，一不留心就走到左边的楼梯道上去了，存在很大的安全隐患。据此，可以确定以养成良好行为习惯为主题的班会，并采取一定措施，做好班会的课外延伸。