随着科技进步和创新能力的不断发展,现代桥梁结构不仅追求安全性,在造型设计方面也有了新的要求。系杆拱桥由于其跨径比较大且造型优美,越来越多地被接受,而成为一座城市的标志性建筑物。但是近年来,我国车流量的增加以及超载等问题的存在使得许多老旧桥梁事故频繁发生,因此对在役老旧桥梁进行荷载检测已成为一项必不可少的工作。荷载试验可以对在役老旧桥梁结构的使用性能及安全性进行全面的检测,从而充分反映桥梁的工作性能与安全承载能力,所以对老旧桥梁进行荷载试验的分析对桥梁的后续使用有着重大的意义。本文针对下承式钢管混凝土系杆拱桥进行荷载试验分析,以桥梁的变形状况、动力特性及索力检测为中心进行理论分析研究。以涡河三桥为研究背景,对系杆拱桥的发展现状及荷载发展的历史进程进行阐述;然后对动静载试验和索力检测的基本理论进行了分析研究;最后通过有限元计算模型与现场实测的数据进行对比分析,评判出桥梁的真实工作状态。主要的研究内容有:(1)采用MIDAS/Civil对涡河三桥的主桥建立精细化模型,依据桥梁相关的设计规范对模型施加自重及车道的荷载组合,运行分析获得其控制截面及加载工况,验算桥梁在动静载荷载下的安全状况,并获取静动载荷载下的桥梁的弯矩内力图与挠度变形图。(2)在静载试验中,在桥梁结构的L/2及L/4截面处进行中载与偏载的加载试验,采集在荷载作用下结构的应变及挠度变化曲线,将采集到的实测值与理论值进行对比,充分了解桥梁结构的实际运营状况。(3)在动载试验中,根据桥梁的动力特性试验与动力响应测试,记录桥梁跑车、刹车及环境激振状态下桥梁主要控制截面的微应变时程曲线,通过对微应变时程曲线与前六阶振型的分析,对桥梁的抵抗冲击能力进行评定。(4)测试吊杆的索力,观察在中载和偏载作用下桥梁L/2截面处吊杆的索力值变化,并对采集到的频谱图进行频率分析。通过对比分析桥梁吊杆理论值与实测值,判断吊杆以及桥梁结构整体的使用安全性。图[86]表[25]参[70]