大橋鋼管拱實橋投入使用一段時間后，需進行加載試驗，了解橋跨結構的靜力性能，判斷其是否能繼續(xù)安全使用。橋梁靜載應力測試主要是通過測量橋梁結構在靜荷載作用下的應力和變形，以確定橋梁結構的實際工作狀態(tài)，它是檢驗橋梁結構實際性能，如結構的強度、剛度等直接、有效地方法。

鋼管拱橋工程概況

某大橋橋梁結構采用1-146m鋼管混凝土鋼架拱，計算跨徑140m，計算矢高30m。全橋共設四榀鋼管混凝土拱，拱肋采用外徑Φ1300mm，壁厚18mm鋼管混凝土啞鈴形截面，上下弦桿中心距2.2m，拱肋截面凈高3.5m，寬1.3m。拱肋之間共設7道風撐，1道一字型風撐，6到K撐。4片拱肋共設200根吊索，2根吊索為1吊桿，第一吊桿距離拱腳中心10m，其余吊桿間距均為5m。全橋共設32根系桿。每幅橋共設254道預應力混凝土中橫梁，中橫梁采用兩幅分離設置，為簡支結構。橋面板采用整體現澆橋面板，板厚30cm。下部結構空心閉合箱型截面橋墩，承臺采用整體式承臺，鉆孔灌注樁基礎。

通過對橋梁試驗孔控制斷面在試驗靜荷載作用下的應力測試，并與理論計算值比較，驗證橋梁結構控制斷面實際應力是否與設計要求相符。

靜荷載應力測試試驗

靜力試驗荷載的確定

本次試驗的主要目的是檢測結構承載能力是否滿足設計要求，故采用基本荷載加載。按照《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》規(guī)定，計算各控制斷面在設計荷載作用下最不利效應值得等效荷載。

試驗工況

本橋主要測試工況有：

1. 左幅鋼管拱1/2跨對稱加載，拱肋跨中最大正彎矩對稱加載工況。

2. 左幅鋼管拱1/2跨偏心加載，拱肋跨中最大正彎矩偏心加載工況。

3. 左幅鋼管拱1/4跨中對稱加載，拱肋1/4跨最大正彎矩對稱加載工況。

4. 左幅鋼管拱1/4跨偏心加載，拱肋1/4跨最大正彎矩偏心加載工況。

測試位置及項目

在進行測點布置時，應考慮鋼管混凝土拱肋、縱梁及其他各主要構件中控制斷面在試驗荷載作用下的受力狀態(tài)，以保證獲取結構應力的實測數據。

該橋主要測試項目 有：

1. 試驗孔1/2跨在最大正彎矩偏心與對稱荷載作用下，控制斷面處的應變；

2. 試驗孔1/4跨在最大正彎矩偏心與對稱荷載作用下，控制斷面處的應變。

縱梁應變測試測點布置

本次縱梁應力測試一共布置了2個斷面，分別在試驗孔1/2跨縱梁底面和橫梁底面和1/4跨縱梁底面和橫梁底面。

拱肋應變測試測點布置

本次拱肋應力測試一共布置了5個斷面，分別在試驗孔左右兩榀鋼管混凝土拱肋1.6.13.20.25號吊桿處。

應力測試結果分析

縱梁應力

在工況應力數據的對比分析中，選取了相應加載工況的測試值與對應位置的理論值進行比較分析，由1/2跨斷面和1/4跨斷面各工況應力數據對比可知，該橋縱梁各測點實測應力與理論應力相比，檢驗系數均小于1.00，說明縱梁結構強度滿足設計要求。

鋼管混凝土拱肋應力

在進行各工況的應力數據對比分析時，選取了對應加載工況的測試值與對應位置的理論值對比分析。由外側和內側鋼管混凝土拱肋各工況應力對比數據，可知：

1. 外側鋼管混凝土拱肋在各個工況荷載作用下，1號吊桿處上緣最大實測拉應力為0.45MPa，小于理論應力0.49MPa，其校驗系數為0.92，小于1.00；下緣最大實測壓應力為-1.18MPa，小于理論應力-1.23MPa，其校驗系數為0.96，小于1.00.

2. 內側鋼管混凝土拱肋在各個工況荷載作用下，1號吊桿處上緣最大實測拉應力為0.44MPa，小于理論應力0.47MPa，其校驗系數為0.94，小于1.00；下緣最大實測壓應力為-0.86MPa，小于理論應力-0.92MPa，其校驗系數為0.93，小于1.00.

綜上所述，該橋鋼管混凝土拱肋各控制測點實測應力與理論應力相比，校驗系數均小于1.00，說明鋼管混凝土拱肋結構強度滿足設計要求。