广州大学土木工程学院广东广州510006
摘要：在城市用地紧张和交通运输需要等因素的影响下，城市桥梁在日益推进现代化建设中占据着重要的地位，主要有跨河桥梁、道路立交桥梁、地铁桥梁、跨铁路桥梁以及人行天桥等形式。城市桥梁的承载频率以及承载时长相较明显高于普通桥梁，高频长时的复杂承载状态对城市桥梁健康运营具有不可忽略的影响。本文叙述城市桥梁健康监测相关问题，并基于广东省某城市桥梁的静载试验展开分析，分析结果为该桥的健康评估提供了试验依据。
关键词：城市桥梁；复杂承载状态；健康监测；静载试验
1引言
城市桥梁作为城市交通的重要组成成分，随着城市交通运输的发展，其地位愈益彰显，关于城市桥梁在复杂荷载作用下的结构健康与安全问题也越来越受到重视[1-2]。因此，针对城市桥梁在复杂荷载作用下的实际运营能力、承载能力以及病害状况等展开健康监测是很有必要的。本文分析了城市桥梁健康监测的目的与内容，并基于广东省某预应力混凝土连续刚构桥的静载试验进行相关分析，试验所得数据与理论对比表明：该桥跨具有足够的安全储备，为大梁的健康监测与评估提供试验依据。
2健康监测的目的
在城市桥梁建设过程中，施工作业往往需要通过对结构展开多方面监测以确保达到设计要求与施工质量要求；而在城市桥梁运营过程中，复杂荷载的作用极大的影响着城市桥梁的健康状态，因此，同样需要进行多方面的监测以评估城市桥梁的健康状态。
3健康监测的内容
针对城市桥梁的健康状态开展健康监测的工作，主要是通过健康监测得到相应数据，以判定城市桥梁结构在复杂荷载作用下能否以正常状态进行建设与运营，城市桥梁健康监测主要包括城市桥梁的外观检测、技术评定、材料状况、建设或运营状态参数以及承载试验等。
3.1城市桥梁外观监测
针对城市桥梁的主体结构以及其附属结构开展健康检查。城市桥梁的病害情况包括：铺装层混凝土受损情况、伸缩缝堵塞情况、伸缩缝混凝土受损情况、防撞护栏设立情况、排水孔堵塞情况、人行道破损情况、照明设施设立情况以及标线、标志牌设立情况。其中，受损部位、受损性质、受损程度以及受损趋势，是检查的重点内容。分析产生结构受损的各方面因素，对城市桥梁展开健康状况初步评估具有重要意义；
3.2上部结构监测
上部结构的健康监测是评估城市桥梁健康状的主要内容，而城市桥梁上部结构承重构件通常为钢筋混凝土结构。因此，裂缝是上部结构监测的主要内容。针对防治后的旧裂缝现有状态、温缩效应下结构裂缝的形成情况、新裂缝的蔓延状态以及应力集中位置处的裂缝情况进行必要的监测，并展开对裂缝分布规律、形成原因以及处置方案的分析。
3.3下部结构监测
城市桥梁的下部结构通常包括：基础、桥台、桥墩以及相应附属构筑物等，因此，针对城市桥梁下部结构的健康监测也是围绕这几个方面展开。主要有：基础的滑移、倾斜以及不均匀沉降等病害；桥台与桥墩的裂缝以及破损情况；还要附属构筑物的设立情况。下部结构是城市桥梁的支撑结构，城市桥梁的健康状态与其下部结构的健康情况息息相关，因此，城市桥梁下部结构的健康监测同样对评估城市桥梁健康状态具有重要意义。
3.4城市桥梁专项监测
为全面评估城市桥梁的运营情况，还需要对城市桥梁建造材料状况、建设状态以及运营状态参数开展检测，主要内容包括：城市桥梁的几何形态参数监测及评估、城市桥梁恒载变化情况监测及评估、城市桥梁建造材料强度监测及评估、钢筋混凝土城市桥梁的钢筋锈蚀情况监测与评估、钢筋混凝土城市桥梁的氯离子含量监测与评估、钢筋混凝土城市桥梁的电阻率监测与评估、钢筋混凝土城市桥梁的碳化状况监测与评估、钢筋混凝土桥梁的钢筋保护层厚度监测与评估以及城市桥梁结构自振频率的监测与评估。
3.5城市桥梁荷载试验
城市桥梁荷载试验主要包括静载试验与动载试验。其中，静载试验主要测试截面挠度、应变、支座沉降以及混凝土结构裂缝；而动荷载试验为了真实模拟测试桥梁受荷情况，通常采用设计汽车荷载，主要测试在动载作用下大桥基频与其冲击系数。图[1-3]所示为在试验静载作用下，某城市桥梁某跨的挠度以及其应变的实测与理论对比图。
图3满载作用下横向测点的应变实测与理论对比
由图[1-3]可知该桥在试验静载作用下，该大桥试验跨的挠度以及应变实验实测值均分别低于各自理论值，说明该跨在静载作用下其结构联结性能完好，安全储备较大。此外，从图[3]可以看出该桥试验截面应变沿高度方向基本上满足线性变化，表明该桥跨的试验截面处于弹性工作状态。
4结语
随着交通运输压力愈益增强，现代城市桥梁建设发展迅速，但同时城市桥梁面临着安全性等诸多问题，而问题的存在通常需要通过健康监测来评估。本文简述城市桥梁健康监测的工作内容，并基于某桥静载试验展开分析。综上，形成较为完善的城市桥梁健康监测理念与方法，能够有效提升城市桥梁健康评估以及灾害预防的效率。
参考文献
[1]李国豪.桥梁结构稳定与振动[M].北京：中国铁道出版社，1992
[2]刘夏平.桥梁工程[M].北京：科学出版社，2005.