1.桥梁概况 跨径组合为8m+10m+8m=26m（图1）。桥面横向布置为0.3m（栏杆）+15.0m（车行道）+0.3m（栏杆）=15.6m，未设人行道和非机动车道。横向由15块钢筋混凝土空心板梁组成，支座采用板式橡胶支座。桥台处设型钢伸缩缝，桥面铺装为水泥混凝土，墩顶处连续。桥墩为排架式桥墩。 图1 桥梁侧面照片 2.桥梁病害 1)上部结构 3-6号梁近3号台处0.7m长度范围内掉角，梁底均有轻微横向裂缝，缝宽未超限。3-15号梁外侧锈胀露筋。多条铰缝渗水。0号台4块支座缺失，3号台4块支座缺失。 抽检混凝土保护层厚度、钢筋锈蚀、混凝土强度、混凝土碳化评定标度为1。 2）下部结构 0号台和3号台前护坡沉陷、破损。2号墩承台东侧面多处钢筋露出。 3）桥面系 水泥混凝土铺装多处出现脱皮、露骨。1号孔4条纵向通长裂缝，2号孔5条纵向通长裂缝，3号孔3条通长裂缝。1号墩、2号墩桥面铺装有横向贯穿裂缝。0号台、3号台表面渗水严重，型钢伸缩缝止水带脱落。部分泄水孔堵塞。桥面两侧护栏状况良好。 3.修改建议
4.构件划分及数量统计 构件划分及数量统计见表1~表3
5.技术状况评分计算 1）上部结构计算 （1）构件计算 ①上部承重构件（空心板梁）： 空心板梁掉角，剥落（锈胀露筋）最大评定标度为4，实际评定标度为2，扣分25，得分100-25=75。 梁底横向裂缝，最大评定标度为5，实际评定标度为2，扣分35，得分100-35=65。其中，1片梁同时存在2种病害，按照两项病害扣分值多少由大至小进行排序计算，35分排序第一，25分排序第二，计算过程为： U1=35 U2= PMCI l= ②上部一般构件（铰缝）：铰缝渗水（填料脱落），最大评定标度为4，实际评定标度为3，扣分40，得分100-40=60。 ③支座：支座缺失，最大评定标度为5，实际评定标度为5，扣分100，得分100-100=0 （2）部件计算 ①上部承重部件：共45片空心板梁，得分75的1片，得分53.5的1片，其余43片为100片。 PCCI梁= ②上部一般构件：共42条铰缝，得分60的有12条，其余30条为100分。PCCO纹经= ③支座：共180个支座，8块缺失。 PCCI铰缝= （3）上部结构得分（表4） 2）下部结构计算 护坡缺陷，最大评定标度为4，实际评定标度为4，扣分50，得分100-50=50。BCCI护坡= 承台露筋锈蚀，最大评定标度为4，实际评定标度为3，扣分40，得分100-40=60。BCCI桥墩=
公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展 Prepared on 22 November 2020
我国公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展 交通部公路科学研究院，张劲泉 1 引言 公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分，公路桥梁作为公路交通基础设施的咽喉工程，在公路运输系统中发挥着至关重要的作用。由于使用荷载和环境因素等的作用，将导致桥梁使用性能衰退、结构安全与耐久性降低，造成桥梁适应性不足，甚至出现桥毁人亡事故。作为人造结构物的桥梁，客观上也有其“生、老、病、死”的生存过程，采用科学的技术手段与方法对其实施及时有效的养护维修与管理，是保证其健康、安全服役，最大效能发挥其经济效益的关键。因此，桥梁养护管理技术一直以来都是国际桥梁界的关注的热点问题。 发达国家的经验表明，通常桥梁在建成投入使用的20～30年后，将愈来愈多地面临耐久性降低和安全性不足等问题，且越是经济发达的国家所面临的问题越突出。我国自上世纪80年代起开始，公路建设事业步入了高速发展时期，建设了大量各类桥梁，目前公路桥梁总数已突破57万座，成为仅次于美国的世界第二桥梁大国。随着服役时间推移和交通运输事业的持续蓬勃发展，我们所面临的桥梁养护管理工作任务也日趋艰巨，客观上对桥梁检测、评价、维修加固和养护管理等技术提出了更高的要求。为适应不断增长的养护维修市场需求，解决桥梁养护工作中的瓶颈性技术问题，自上世纪60年代开始，我国在公路桥梁领域立体开展了大量科研项目和计划，尤其值得一提的是，进入21世纪后，我国交通行业主管部门加大了对相关技术研究的支持力度，通过这些项目的实施，形成了较为健全的公路桥梁养护管理技术体系，对保障桥梁安全服役和路网畅通起到了关键性支撑作用。 2 我国公路桥梁的技术现状 截至2007年底，我国共有公路桥梁570016座，其中永久性桥梁552216座/延米、半永久性桥梁11502座/270234延米、临时性桥梁6298座/126357延米。公路桥梁中混
第二章检验评定方法和等级标准 第2.0.1条市政桥梁工程的质量评定,分为“合格”与“优良”两个等级。 第2.0.2条市政桥梁工程的工序,部位,单位工程应按以 下要求划分: 一工序: 按工序划分为:土石方,模板,钢筋,预应力筋,水泥混凝土,桩基,沉井基础,钢结构,构件安装,砌体,装饰,其它工程等. 二部位: 按主要部位划分为:基础,下部构造,上部构造,桥面及附属工程等四个部位. 三单位工程: 市政桥梁工程中的独立核算项目,应是一个单位工程. 第2.0.3条检验评定必须经外观项目检查合格后,才能进行允许偏差项目的检验. 第2.0.4条进行抽样检验时，应使抽样取点能反映工程的实际情况。（凡检验项目为长度者，应指按规定间距抽样，其它项目则可在规定范围内任意抽样）. 第2.0.5条市政桥梁工程质量的检验及评定应按工序,部位及单位工程三级进行,其评定标准的主要依据为合格率: 合格率=同一检查项目中的合格点组数/同一检查项目中的应检点组数*100% 一工序: 合格:符合下列要求者,应评为“合格”. 1.主要检查项目(在项目栏列有Δ者)的合格率应达到100%. 2.非主要检查项目的合格率均应达到70%,且不符合本标准要求的点其最大偏差应在允许偏差1.5的倍之内,在特殊情况下,如最大偏差超过允许偏差1.5倍,但不影响下道工序施工,工程结构和使用功能,仍可评为合格. 优良: 符合下列要求者应评为“优良”. 1. 符合合格标准的条件. 2. 全部检查项目合格率的平均值,应达到85%. 二部位: 合格: 所有工序合格,则该部位应评为“合格”. 优良: 在评定为合格的基础上(在评定部位时,模板工序不参加评定),全部工序检查项目合格率的平均值应达到85%,则该部位评为优良. 三单位工程: 合格: 所有部位的工序均为合格,则该单位工程应评为合格. 优良: 在评定合格的基础上.全部部位(工序)检验项目合格率的平均值达到85%,则该单位工程应评为优良. 第2.0.6条工序的质量如不符合本标准规定,应及时进行处理.返工重做的工程,应重新评定其质量等级.加固补强后改变结构外形或造成永久缺陷(但不影响使用效果)的工程,一律不得评为优良. 第2.0.7条市政桥梁工程质量检验及评定必须符合下列规定: 一工序交接检验.由检验人员(专职或兼职)进行工序交接检验,评定工序等级,填写表2.0.7-1(工序交接检验在施工班组自检,互检的基础上进行);
西南交通大学硕士研究生学位论文第l页 摘要 1日桥的原设计标准偏低、结构构件老化、各种材料强度降低，早已是世界各国普遍关注的问题。如何检测评定在役桥梁的承载能力和安全度，正确评估结构物的损伤程度，合理地对桥梁进行加固维修，提高桥梁的可靠性已经引起全世界的关注。本文展开了以下几个方面的工作： (1)介绍了既有桥梁的国内外现状及评估加固的研究情况，指出了既有桥梁检测评估与加固的目的与意义，并总结了检测加固理论，对未来的桥梁检测评定与技术加固提出了展望。 (2)具体分析了既有桥梁的主要病害机理与特点，针对病害提出了具体检测方法，并对桥梁的动、静载试验的理论及实际应用进行了探讨，建立并积累了各项技术资料。 (3)详细阐述了桥梁结构常用评估方法的基本思路及特点，判断结构的安全承载能否力和使用条件评价，为进行桥梁的修复加固提供可靠依据。 (4)对桥梁加固技术的方法与应用进行分析与对比，在对桥梁结构病害检测分析和鉴定评估的基础上，根据技术经济条件和使用要求，有针对性地提出恰当的方案。 (5)以南河大桥为例，对该桥进行全面检测与病害分析，根据现场检测与荷载试验结果进行技术状况等级评定，并提出了维修加固建议，可为其他桥梁的检测评定与加固提供借鉴。 关键词：检测；荷载试验；评估；加固
西南交通大学硕士研究生学位论文第l|页 Ab stract It is a world—wide issue that previous design criteria and standards for existing bridges are lower with a time increase．At the same time，structural aging and the decline of structural materials have attracted more attentions．The major concern of bridge assessment includes how to rate load—carrying capacity and safety of existing bridges，how to correctly assess the structural damage，how to rationally strengthen and maintain bridges，and how to improve the reliability of existing bridges．This thesis attempts to present five aspects as follows： (1) Introduce the research development for bridge assessment and strengthening in China and other countries all over the world．The theory of assessment and strengthening are concluded based on the introduction，and the future of research for bridge assessment and strengthening is present． (2)Detailed analyze the main disease mechanism and the characteristic of existing bridges，and propose a concrete inspection method．A discussion is presented based on the theories of dynamic and static load tests and their applications．Various technical database and materials are collected． (3)Elaborate the regular methods and their applications in bridge assessment． The load-carrying capacity and service condition of existing bridges are evaluated to provide reliable suggestions for bridge maintain and strengthening． (4)A comparison is made between the methods and their applications of bridge strengthening．After the assessment of damage of bridge inspection，a proper strategy is proposed accordingly based on the technical condition and service requirement． (5)By taking Nanhe Bridge as an example，a comprehensive inspection and damage analysis are conducted．The bridge condition rating is given based on the field inspection and load tests．Then the strategies of maintenance and for this bridge，which can be taken as valuable strengthening are proposed for similar types of bridge． suggestions Key words：Detection；load test；assessment；strengthening．
桥梁桩基抗震动力特性分析验算 摘要：模拟地震作用下，桥梁的桩土相互作用机理，从而对桩基进行抗震分析与抗震验算。应用有限单元程序MIDAS/Civil与XTRACT软件分别建立有限元模型及桩基的弯矩与曲率关系，模拟地震作用时，桩基的动力特性反应，并检验是否满足设计与规范要求。 关键词：桥梁桩基抗震动力特性 桩基础在公路、铁路和城市桥梁工程建设中被普遍采用。其抗震性能作为桥梁整体结构抗震中最重要的一项，对提高结构抗震性能，减轻震害有着重要的影响。对桩基动态特性进行分析时，考虑桩土相互作用，根据m法对桩基土弹簧进行模拟，得出地震力作用下桩基础的水平力、弯矩以及剪力。另外根据桩基的实际尺寸、配筋以及实际受力等状态拟定出桩基的弯矩与曲率关系图，计算出构件的承载值。从而与地震作用下的荷载对照，对桩基抗震进行精确的分析与验算。 1、工程概述 巢湖市跨后河河口大桥上部结构为（42.5+69.48+42.5）m变截面连续梁，由中间单箱双室梁及两侧单箱单室梁组成。支座采用GXP盆式支座，下部结构桥墩和桩基础采用C30混凝土，普通钢筋采用R235和HRB335钢筋。1号、2号墩桩基长35m，直径1.3m。地基土层从上之下有，粉质粘土层，细砂层，卵石层、漂卵石层以及强分化千枚岩层。 2、有限元模型分析与验算 2.1 结构抗震模型前处理 全桥的各构件共有1700个单元，1703个节点构成。盆式橡胶支座考虑初始刚度影响，依据规范《公路桥梁抗震细则JTG B02-01-2008》6.3.7条计算和取值，采用弹性连接模拟。桩土相互作用用土弹簧模拟，忽略阻尼和刚度特性的影响。根据地基土层特性，通过“m”法计算桩基节点弹性支撑的顺桥向刚度与横桥向刚度。 巢湖市地震基本烈度为Ⅶ度，地震反谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度值为0.10g，模态叠加时采用CQC法。建立地震反应谱曲线E1、E2，对结构进行反应谱分析。 2.2结构抗震模型后处理 （1）荷载标准：永久作用包括自重与二期恒载，偶然作用包括7度烈度E1和E2地震作用下加速度反应谱。荷载组合如下：
附件一：参考试验方案 吉祥路中桥荷载试验方案 一、桥梁概述 吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。桥宽28m，横断面布置：6.75m （人行道）+14.5m（机动车道）+6.75m（人行道），横断面布置如图1所示，全桥共21片小箱梁。设计荷载：城—A级。 图1 桥梁上部横断面布置图（尺寸单位：cm） 二、荷载试验 （一）试验目的及试验依据 1、试验目的 1）检验该桥整体结构的质量和结构的可靠性； 2）判断桥跨结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态，评价结构的力学特性和工作性能，检验结构的承载能力是否能满足设计标准： 3）通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试，了解桥跨结构的动力特性，以及各控制部位在使用荷载下的动力性能； 4）进行梁的强度、刚度及承载能力评估。 2、试验依据：
1）《公路旧桥承载能力鉴定方法》（以下简称《方法》）； 2）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）； 3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； 4）吉祥路中桥施工图 （二）试验内容 1、试验部位 1）动载试验：试验项目为跑车、刹车和跳车。 2）静载试验：左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。 2、主要试验设备 1）变形检测设备 精密水准仪（瑞士徕卡）二套，最小读数0.01mm ，精度0.4mm/km 2）应变检测设备 JMZX-2001综合测试仪（长沙金码高科）一套，精度为1με 3）动载试验设备 INV306动态数据采集处理系统一套（东方振动研究所） （三）结构理论分析原理及试验加载方案 1、 结构理论分析原理 吉祥路中桥，为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。桥横断面由21片小箱梁组成，4车道。 动载试验求动力增大系数时，将荷载布设在第2车道，求解第3车道拾振器处的静载理论挠度值f st 。根据实测动挠度幅值1y f ?，计算动力增大系数：1＋μ＝1＋1y f ?/f st 设计荷载：用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数，利用试验断面的弯矩影响线进行
第五节桥梁技术状况评估 一、桥梁技术状况评估方法综述 桥梁结构技术状况评估的核心是建立桥梁技术状况评估模型，通桥梁检测（主要是定期检测）采集必要的技术数据，并对这些数据进行分析处理，提炼出能够用于桥梁评估的参数，最后完成桥梁状态的综合评估。 在目前桥梁护养管理实践中，桥梁常用的技术状况评估方法如下。 1、基于目视检测的桥梁状态评估法 基于目视检测的桥梁状态评估法是通过有经验的桥梁技术工作人员对桥梁进行全面检测，根据相关养护技术规程等规范，用文字描述和定量检测结果对桥梁质量进行分类、评估。此类评估技术主要依赖大量的主观定性信息，取值决定于工程师自身的经验和判断。 2、设计规范验算评定法 以设计规范为基础的验算评定法一般可根据《公路旧桥承载能力鉴定方法》，由实测材料性能，结构几何尺寸，支承条件、外观缺陷以及通行荷载，按照桥梁结构的计算理论来评定承载能力，通常采用鉴定系数来评定。这种方法偏于保守，难以反映结构退化后的受力状况。上述评定法只能得出对桥梁综合技术状况的大致结论，为了得到桥梁技术状况更为准确的判定结论，则需要采用专门的实桥荷载实验法。 3、专家系统评估法 专家系统评估法就是利用桥梁专家的只是和经验，通过计算机系统对桥梁的安全性进行评估。在对具体数据处理时，有很多不同的方法，如常规综合评定法、模糊综合评定法、灰色关联度评定法、模糊神经网络法等。 4、可靠度评定法 根据结构可靠度理论的评估方法，是在确保用最少费用达到容许安全等级，从而有效利用资金。对于既有桥梁，其荷载和抗力都是不确定的、随时间变化的随机过程。随着工作荷载的增加及结构的破损，桥梁结构可靠度随渐渐减小。该方法扔处于研究阶段。 二、基于《城市桥梁养护技术规范》（CJJ 99—2003）的评估法 目前常用的桥梁技术状态指标（Bridge Condition Index,简称BCI）的评分方法又称分层加权法，这是一种基于目检的桥梁状态评估法。它采用层次分析法把影响桥梁状态的因素条理化，层次化，建立起多层的层次关系结构模型，即根据定期检测的损坏状况及其扣分值，逐级、分层加权，最终得到桥梁各部分以及全桥的BCI。其层次关系如图2-11所示 《城市桥梁护养技术规范》（CJJ 99—2003）中规定，II~V类养护的城市桥梁技术状况的评估方法采用BCI评分方法。该方法与以往的评估方法相比，具有以下优点：（1）概念明确、方法简单，具体化了病毒类型，在底层的扣分项上，针对具体的构件病毒程度进行，增强了外观调查的客观性。 （2）不需要对桥梁各部分的损坏进行评分，仅需要对各部分的损坏状况进行现场描述和记录，降低了对定期检测人员的要求，使得一般的养护人员经过简单培训便可从事定期检测的工作。 （3）能考虑不同桥梁类型的特点。不同的桥梁类型，由于其组成不同、受力特点不同，所以权重也不相同。 （4）评估方法详细到构件，评估过程可以准确反应具体的损坏部位，便于根据数据的
桥梁技术状况评定标准 1、《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）中提及的三种检查不含下面哪种？?A,巡视检查 ?B,经常检查 ?C,定期检查 ?D,特殊检查 正确答案：A 2、支座属于下面哪个结构？ ?A,桥面系 ?B,上部结构 ?C,下部结构 ?D,基础结构 正确答案：B 3、下面那些属于构件？ ?A,一座桥的一片梁 ?B,一座桥的所有支座 ?C,一座桥的两个桥台
?D,一座桥的所有桥墩 正确答案：A 4、桥梁部件评分公式中，当主要部件中的构件最低得分在[0~40)区域时，其对应的部件评 分为？ ?A,构件中得分中的最低者 ?B,等于该部件所有构件得分经部件评分公式计算所得数值 ?C,等于满分 ?D,等于零分 正确答案：A 5、下面那些属于部件？ ?A,一座桥的一片梁 ?B,一座桥的所有支座 ?C,一座桥的一个桥台 ?D,一座桥的一个桥墩 正确答案：B 6、桥梁下部结构某主要部件有3个构件，评定得分分别为75、60、50分，该部件的得分 计算方式为（） ?A,由3个构件得分按照部件评定公式获得
?B,等于得分最低的构件得分 ?C,三个构件得分的平均值 ?D,三个构件得分的中间值 正确答案：A 7、桥梁下部结构某主要部件有3个构件，评定得分分别为75、60、35分，该部件的得分 计算方式为（） ?A,由3个构件得分按照部件技术状况评定公式获得 ?B,三个构件得分的最低值 ?C,三个构件得分的平均值 ?D,三个构件得分的中间值 正确答案：B 8、当预应力混凝土梁的跨中横向裂缝被评为5类时，该桥应（） ?A,按照分层综合评定法计算其技术等级 ?B,按照最差桥梁状况单项控制指标评为4类桥 ?C,按照最差桥梁状况单项控制指标评为5类桥 ?D,按照最差桥梁状况单项控制指标评为3类桥 正确答案：C 9、扩大基础冲刷深度大于设计值，冲空面积达20%以上的桥梁（）
第四章桥梁振动试验 4.1概述 振动是设计承受动荷载的工程结构必须研究的问题，桥梁不仅要研究由车辆移动荷载引起的振动，还要研究桥梁结构本身的抗震、抗风性能和能力。 随着结构计算、施工技术和建筑材料等方面科技水平的不断进步，桥梁的跨度越来越大，因此对桥梁振动性能的研究分析提出了更高的要求。桥梁振动试验可以求的基本问题可以归类为三种：桥梁振源、桥梁自振特性和结构动力反应。 桥梁振源的测定一般包括对能引起桥梁振动的风、地震和车辆振动等振动荷载的测定。 桥梁自振特性是桥梁结构的固有特性，也是桥梁振动试验中最基本的测试内容。 车辆、风和地震等外荷载作用下桥梁结构动力反应的测定是评价桥梁结构动力性能的基本内容之一。 传统的结构动力学方法，根据力学原理建立结构的数学模型，然后由已知振源（输入力或运动）去求所需要的动态响应。这种方法至少有两方面的问题难以完善：一是阻尼系数只能凭假定设置；其次是计算图式和设计图式与实际结构之间的差异。 振动试验已经发展起来的参数识别与模态分析技术，是改善理论计算不足的有力手段。它的基本做法是，利用已知（或未知）输入力对结构激振，用仪器测得结构的输出响应，然后通过输入、输出的关系（或仅输出）求取结构的数学模型，使更接近于结构的实际情况。 振动试验作为一门独立的工程振动学科，解决了许多理论计算上无法解决的实际问题，我国从1976年唐山地震后滦河大桥的抗震试验开始，各高校、科研单位先后对许多实桥和模型桥做过振动试验，特别是近年来对新建的一些大跨度桥梁进行施工阶段和运营阶段的振动试验，许多实测数据已直接为桥梁结构的振动分析、抗震抗风研究所利用。 4.2桥梁自振特性参数测定 测定桥梁自振特性参数是桥梁振动试验的基本内容，要研究桥梁结构的抗震、抗风或抗其它动荷载的性能和能力必须了解桥梁结构的自振特性。 自振特性参数，也称动力特性参数和振动模态参数，主要包括结构的自振频率(自振周期)、阻尼比和振型等，是由结构形式、材料性能等结构固有的特性决定，与外荷载无关。 4.2.1自振特性参数 1.自振频率和自振周期 自振频率是自振特性参数中最重要的概念，物理上指单位时间内完成振动的次数，通常用f表示，单位为赫兹（Hz）,也可以用圆频率ω(ω =2πf)表示，单位为1/秒（1/s）。 自振周期（T）指物体振动波形重复出现的最小时间，单位为秒（s），它和自振频率互成倒数关系T=1/f。
基于桥梁结构动力特性评估的有限元仿真研究摘要：以坐落在俄罗斯符拉迪沃斯托克市人行天桥为例，利用笔算和有限元建模的方法对人行天桥进行动力特性计算，对比结果发现以笔算的形式已经无法满足对结构较复杂的中型桥梁的设计 要求，所以在设计较为复杂的中型桥梁时采用有限元仿真的方法是重要的和非常有效手段之一，其建模与分析方法对设计人员具有一定的参考价值。 关键词：有限元模型；动力参数；自振周期；共振 abstract: based on footbridge constructed in vladivostok of russia, the dynamic characteristics of footbridge are studied in this paper. the dynamic characteristics are studied by method of written calculation and finite –element model. compared the results written calculation in from has been unable to meet the design of requirement for the structures of more complex. so construction finite –element model is effective and important method. the result of this paper has certain theoretical meaning and application value in engineering practice. key words：finite-element model;dynamic characteristics;period of vibrate;period of vibrate;resonance
三跨连续梁桥动力特性分析 第一章在桥梁设计中，动力特性的研究尤为重要。对动力特性进行分析与研究最主要的原因是为了避免共振。本文通过比较惯性矩变化导致的刚度分配变化和跨径布置对多跨变截面连续梁桥自振特性的影响，并运用有限元软件对三跨连续梁桥进行动力特性分析，得出三跨连续梁桥的自振频率的变化规律，从而为冲击系数的合理取值提供依据。 1.1多跨连续梁桥的跨径布置 连续梁桥分为等截面连续梁桥和变截面连续梁桥。 等截面连续梁桥可以选用等跨布置和不等跨径布置两种布置方式。等跨布置的跨径大小主要取决于分孔是否经济和施工技术条件等。当桥梁按照等跨径布置会使标准跨径较大时，为了减少边跨的正弯矩，将边跨跨径取小于中跨的结构布置，即不等跨布置，一般边跨与中跨跨长之比在0. 6-0. 8之间，边跨与中跨跨长之比简称边中跨比。 当连续梁桥主跨的跨径接近或者大于70m时，若主梁仍然釆用等截面的布置方式，在恒载和活载作用时，将会出现主梁支点截面的负弯矩比跨中截面的正弯矩大很多。为了使受力更加合理和建造更加经济，此时，釆用变截面连续梁桥的设计，不仅更加经济，也使受力更加符合要求，高度变化和内力变化基本相适应。对于跨径，变截面连续梁桥立面一般采用不等跨径布置。对于三跨以上的连续梁桥，除边跨之外，其余中间跨一般采用等跨径布置以方便施工。对于多于两跨的连续梁桥，其跨径比一般为0. 6-0. 8左右。当釆用箱形截面的三跨连续梁桥时, 该比值甚至可减少至0. 5-0.7,当接近0.618时，桥跨变化会显得平顺、流畅, 较为美观。此时，连续箱梁的梁高宜采用变高度设汁，其底曲线采用折线（釆用折线形截面布置可使构造简单、施工方便）、二次抛物线和介于折线与二次抛物线之间的1. 5-1. 8次抛物线的设计形式，从而使底曲线变化规律与连续梁弯矩变化规律基本接近。 1.2分析动力特性的原因 所谓动力特性是指自振周期（自振频率）、振型、阻尼比三个主要方面。分析与研究动力特性的首要原因是为了了解自振频率及振型以在桥梁设计时避开共振。历
模拟环境对塔玛悬索桥动力特性的影响 摘要 为了达到结构健康监测的目的，结构在环境因素的影响下，去理解、模拟和补充环境变化对结构动力特性的影响是极其重要的。本文中，已经研究了从英国塔玛悬索桥中测得的加速度值，这些加速度值是用数据激励随机子空间系统识别方法处理的，并且用温度和风载对结构自振频率的影响进行了环境变量的模拟。本文应用了两种方法：1）基于有效识别环境效应所致的线性变化规律的主因子分析法(PCA) ；2）元模型法,这是一种通过多项式函数的组合变化来确定系统输入输出关系的纯数学方法。研究发现在所有环境因素中温度是影响桥梁自振频率最关键的因素。 引言 环境因素对土木结构自振频率的影响是导致结构健康监测技术只能应用于实验室而不能在实际工程结构中得到应用的主要原因。在实验室发展起来的损伤检测技术往往无法在具有实验室相同条件的现场发挥作用；作为衡量破坏敏感性的特征参数也通常对工作环境引起的结构动力反应变化很敏感，而这种情况在实验室是不会出现的。这一方面的研究在过去的几年中得到了很大的关注，处理这个问题的方法在Sohn的关于工作环境对结构健康监测的影响一文中有很好的阐述。 本文研究了环境因素对塔玛悬索桥自振频率的影响，尤其是温度和风速的影响。以前主要集中在温度变化对桥梁模态频率相关性的研究上，事实上，温度被认为是环境因素中对模态特性影响最主要的因素。进一步的研究已经转移到了风载对大跨度桥梁的影响。尤其是发现了日本的白鸟（Hakucho）悬索桥的自振频率随着风速的增加而降低，在此过程中没有考虑温度的影响。在文献[6]中对大跨悬索桥的重型车辆荷载的影响进行了研究,发现车辆荷载对大跨度桥梁的自振频率影响很小或者没有。 在本项研究中诸如交通荷载和湿度等环境因素被忽略，认为本论文所讨论的桥梁不会受到交通荷载的影响，由于桥址的原因，也认为湿度不作为考虑的因素。这篇文章的目的主要是确定促使所观察到的引起桥面日常自由振动的主要因素。 塔玛悬索桥 塔玛大桥（如图1）是一座跨度为643m的大跨度悬索桥，它跨越塔玛河，将康沃尔郡（Wornwall）的索尔塔什（Saltash）市与德文郡（Devon）的普利茅斯（Plymouth）连接在一起。自1961年建成后它成为两个地区的一个至关重要的交通纽带。这座桥具有对称几何形状的常规设计，主跨为335m，两个边跨为114m。钢筋混凝土主塔高达73m,采用沉井基础并直达岩面。主缆直径为350mm，每根主缆由31根钢丝捻成，并设置间距为9.1m的垂直钢索。加劲桁架为5.5米厚，由焊接的空腹箱梁组成。在2001年，按照欧盟指示对这座桥进行了加强和扩宽。尤其是采用了18根直径为100mm的预应力钢索对原来的悬索体系进行了补强，原来复合型的主桥面板被一个三车道的正交各向异性钢板代替，在桁架的每侧加上了单车道悬臂梁。 现在对塔玛悬索桥布置了几种监测系统。2007年菲尔德大学（the University of Sheffield）的振动工程科开始监测桥面板和缆索的动力响应。这个监测系统包括8个缆索
4 各类桥梁技术状况综合评定方法 4.1 桥梁技术状况综合评价方法 本标准将每类桥梁分为桥面系、上部结构构件和下部结构构件三个部分，故桥梁技术状况评定包括：桥面系、上部结构、下部结构和全桥评定。本标准采用先分部再综合的办法对桥梁进行技术状况评定。 首先需要对桥面系、上部结构、下部结构中的构件进行评定。依据各章节中病害的技术状况评定表对各病害进行评定，确定各构件出现的病害缺损程度(1~5类)。对本标准中各构件病害的缺损程度进行确定，是整个技术状况评定的关键和基础。 4.2 各结构形式桥梁部件分类及权重值 在进行桥面系、上部结构、下部结构的评定综合评定时，依据不同桥型各部件重要程度的不同，给予了各类型桥梁部件不同的权重Wi。在进行全桥的综合评定时依据桥面系、上部结构、下部结构重要程度的不同，分别给予了桥面系的权重WD、上部结构的权重WSP、下部结构的权重WSB。由于各地环境条件不同，除了采用本规范的推荐值外，还允许依据实际情况进行调整。调整权重可采用专家评估法，调整值应经过批准认可，对重要构件的权重则不宜减少。 4.3 桥梁技术状况评定模型 由于发生在不同构件各病害对桥梁影响程度不同，每种病害的最严重等级也不同。病害最严重等级分为3级、4级、5级（例如：人行道的蜂窝麻面最严重等级为3级，主梁的蜂窝麻面最严重等级为4级，主梁的裂缝最严重等级为5级）。通过表4.3.1(部件各病害损坏扣分值表)将不同病害进行分级扣分，某些病害达到最严重也仅能评为3级，此病害最多扣分为60分；某些病害达到最严重评为4级，此病害最多扣分为70分；某些病害达到最严重能评为5级，此病害最多扣分为100分，按照这种扣分方法能体现出不同病害对桥梁影响程度的不同。 对照表4.3.1(部件各病害损坏扣分值表)得到各构件量化评定指标值(0~100分)，然后 - 183 -
公路桥梁检验highway bridge rating gonglu qiaoliang jianyan 公路桥梁检验(卷名：交通) highway bridge rating 对桥梁的运营状况、承载能力和耐久性能进行的技术评定。 公路桥梁检验包括桥梁结构的检查和验算，以及桥梁荷载试验和量测等。结构检查的设备在19世纪以前是相当简陋的，还没有直接量测结构应变的仪器。直至20世纪20～40年代才出现各种类型的应变计。桥梁荷载试验已有100多年历史，例如1850年英国建造的最大跨径为140米的箱形连续梁铁路桥（不列颠桥），原设计是一座有加劲梁的吊桥，在建造过程中，曾进 行荷载试验，并改变了原设计方案。 检验程序首先检查桥梁各部构造的技术状况，然后根据桥梁的现状进行结构检算。初建的新型桥梁和缺乏技术资料的旧桥，必要时需进行荷载试验。通过桥梁结构的变位（线位移和角位移）、应变(或转换为应力)、动力特性参量(频率、振幅、阻尼比和动力系数等)、裂缝和损害等项目的检测，来证实桥梁在强度、刚度、稳定性、耐久性和动力性能等方面能否满足安全运营 的要求。 检验内容包括桥梁结构检查和荷载试验。 结构检查主要内容有：①桥梁上部结构和下部结构总体尺寸和变位的状况的检查；②桥梁承重构件截面尺寸及其细部组合的偏差检查;③桥面的平整度检查;④材料的物理力学性能和可能存在的裂缝、缺陷、渗漏、锈蚀和侵蚀等损害的检查；⑤必要时还进行地基和河床冲刷等状 况的复查。 结构检查的技术和设备大致可分为无破损检查和局部破损检查。无破损检查主要用于结构材料强度、质量和缺陷等检查。无破损检查应用的技术有：回弹仪检查的技术；超声波探测技术（脉冲传递、脉冲衰减和全息摄影等方法）；射线照相或衰减测定技术（电磁放射线有Χ射线、γ射线、红外线和紫外线；核子放射线有中子、质子和正电子束等）；磁力或磁通量探测技术；染色渗入法；探测锈蚀状况的半电池电位测量；激光全息摄影技术；光学孔径仪与光纤维和小型闭路电视录象机组合的观测技术；振动法检验技术等。无破损检查技术往往需要几种方法综合运用才能得到可靠的结果，并且需要有经验的检验人员。因此，用一般的量具和放大镜等辅助工具进行外观的检查诊断仍是最广泛的检查手段，必要时才应用无破损检查技术，辅助判断。为了检查与试验作业的方便，尚有专用的桥梁检查车和轻型拼装式悬吊检查架。 局部破损检查是在构件上采取试样进行物理化学分析和力学性能试验的检查方法。如测定材料的强度、弹性模量、混凝土的水泥含量、氯化物含量、炭化深度和渗水等测定，都需在构件上取样。又如混凝土或防水层电阻率的测量等，往往需要在构件上钻孔插入探测仪器进行测量。 荷载实验桥梁静力荷载试验的加载设备常用大型货车、拖挂车、翻斗车、水车和施工机械等各种普通装载车；也有专用的单轴或多轴加载挂车和测定结构影响线的自行式单点荷载设备；有的场合也用压重物等。桥梁自振特性的试验测定方法大致有三类：第一类是常用的突然加载或卸载的方法激振桥梁，如跳车、释放、撞击和小火箭等冲击荷载；第二类用运转频率可调的起振机或专用的单轴电-液惯性加振挂车进行谐振试验;第三类用脉动信号测试与分析的方法，用磁带机记录桥梁无载时的脉动随机信息，并用信号处理机进行谱分析，可取得多阶振型的特征值。 桥梁受迫振动响应的试验测定常用接近运营条件的车辆，以不同车速通过桥梁进行行车试验，测定桥梁的动力系数与车速的关系；或在桥梁动力响应最大的部位进行起动或刹车试验；也可利用平时交通荷载或风荷载等随机荷载，测定桥梁随机振动的响应。 检测桥梁受载及响应的仪器大体可分为静态测量仪器和动态测量仪器两种，也有相互组合和
文章编号:100926825(2009)2620311202 直桥与弯桥动力特性对比分析 收稿日期:2009204230 作者简介:梅志军(19772),男,工程师,中国瑞林工程技术有限公司,广东深圳 518032 李 爽(19782),女,工程师,中国瑞林工程技术有限公司,广东深圳 518032吴 浪(19812),男,硕士,工程师,华东交通大学理工学院,江西南昌 330001 梅志军 李爽 吴浪 摘 要:针对直桥与弯桥的动力力学性能,采用大型通用有限元软件ANSYS 分别对直线桥,连续弯桥,墩梁固结弯桥建立空间模型,并对其进行模态振型,频率分析,阐述了直、弯桥在动力力学性能上的差异,指出弯桥整体性不如直线桥好。关键词:直桥,弯桥,动力特性,模态振型中图分类号:U441文献标识码:A 0 引言 近年来随着高等级公路的修建,由于城市立交桥建设的需 要,曲线梁桥成为现代交通工程中的一种重要桥型。在公路及城市道路的立体交叉工程中,曲线梁桥是实现各方向交通连接的必要手段。由于弯桥设计比直线桥设计复杂[1],在弯桥设计时通常用折线桥来代替弯桥的设计,即弯桥的设计有一定的近似性[2]。文章就直、弯桥的动力力学性能[3]进行对比分析,为弯桥设计提供一定参考依据。 1 直、弯桥动力计算分析 采用大型通用有限元分析软件ANSYS [5]分别对直线桥、连 续弯桥、墩梁固结弯桥建立空间模型,并对其进行模态振型、频率分析。 1.1 直线桥分析 1)文中采用一上部结构为(18+3×22+18)m 的五跨连续箱 梁桥,两个车道,桥宽为8.5m ,下部结构为柱式墩台的直线桥为计算模型。其计算模型见图1。 2)直桥模态振型分析。由直桥的各阶模态振型可以得出,直桥的各阶振型均为整体模态振型(见图2～图5)。说明直桥一般不会发生局部失稳的现象。 1.2 小半径连续弯桥动力分析 1)为与前面直线桥的结果进行对比分析,文中弯桥采用一位于R =75m 的平曲线中,上部结构为(18+3×22+18)m 的五跨 连续箱梁桥,两个车道,桥宽为8.5m ,下部结构为柱式墩台为计算模型。其几何模型见图6。 1)使用插入式振捣器,移动间距控制在振捣器作用半径的1.5倍以内,与侧模保持50mm ～100mm 的距离;插入下层混凝土50mm ～100mm 。 2)振捣器振捣遵循“快插慢拔”的原则,每一处振动完毕后要边振动边徐徐提出振动棒;要避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。 3)许多技术规范对混凝土搅拌、浇筑和振捣所花费的时间都有一定的时间限制,但在实际的箱梁混凝土施工的所有工序中,是没有固定的时限的,因为确切的时间取决于混凝土硬化的程度,而硬化的速度又取决于混凝土拌和的稠度、温度及是否用了缓凝剂。 5.2 振动是否密实的判别方法 1)混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。 2)有时声音会成为有效的参考因素。当插入振动棒时,通常 声音频率会降低,而当声音变得稳定时,则表明混凝土中没有滞留空气。 6 混凝土的养护 混凝土浇筑完成后,立即覆盖清洁的塑料薄膜,初凝后撤去薄膜,用浸湿的破麻布覆盖,经常洒水养护。普通混凝土洒水养护不能少于7d ,掺加早强剂的混凝土洒水养护不能少于14d 。 7 结语 在大跨度预应力高强度早强混凝土施工中,配合比的选择、混凝土振捣技术是整个箱梁施工最关键的技术,涉及的环节较多,每个环节控制的好坏都直接影响到内在和外在质量。通过实践证明,混凝土施工后,5d 强度达到90%,28d 强度达到125%,满足设计要求,预应力张拉完成后,没有局部裂缝、起拱、压坏的现象。总之,上塘高架路大跨度预应力高强度早强混凝土施工不论在工期控制、内外观质量、经济效益上都取得了较好的效果。参考文献:[1] 王兵屯.浅析混凝土质量控制[J ].山西建筑,2008,34(5): 2442245. Prestressed high strength and early strength concrete quality control of the large span bridge YANG De 2jun Abstract :The author mainly introduces the construction technology and quality control measures of the large span bridge prestressed high strength and early strength concrete quality control on links of preparation ,grouting ,vibrating and maintenance ,points out that the pre 2stressed high strength and early strength concrete gets better effect on the project control ,internal and external appearance quality and econom 2ical benefit ,thus accumulating experiences for similar project. K ey w ords :large span bridge ,prestressed high strength and early strength concrete ,construction ,quality ,control ? 113? 第35卷第26期2009年9月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.35No.26Sep. 2009
公路桥梁的评估方法论文 2018-10-25 公路桥梁技术状况评定是建构在对公路桥梁现场实施检查的基础上，对公路桥梁利用性能和安全可靠性能实行评定的过程。目的是为未来公路桥梁的养护与维修以及稳固改造的创造依据上的支持。1）评定的方法：a.依据外观检查结果实行直接评定。b.根据外观检查和分析运算相互结合的评定。c.通过实桥荷载试验实行评定。d.采取专家系统评定的方法。2）评定的标准：也就是对技术状况的分类分级，目前我国公路桥梁技术状况检测共分五类。标准依据不同桥型实行公路桥梁评估分类，细化了具备不同的桥型的部分结构的分类，量化评估标准，指出单项控制指标，有效地明确公路桥梁技术状况，科学地评估公路桥梁利用状态。依据评定标准，公路桥梁总体技术状况评定按等级划分为五类：一类公路桥梁为整体居新状态，功能完善；二类公路桥梁带有轻量缺损现象，对公路桥梁运行功能没有影响；三类公路桥梁为带有中等缺损现象，尚且还能维系正常利用功能；四类公路桥梁为出现主要结构有较大的缺损现象，给公路桥梁利用功能及承载能力带来严重影响，无法保证正常运用；五类公路桥梁为主要结构存有严重缺损的现象，无法正常使用，危及公路桥梁的安全使用，公路桥梁处在危险状态。 我国拥有公路桥梁数量多、大体技术状况不是十分的乐观是现阶段我国公路桥梁的主要特征。具体表现在如下几个方面：1）公路路网中尚存许多具有半永久性质的公路桥梁和具有临时性质的公路桥梁，它们的承载能力大都偏低，很难适应现阶段交通运输的需要，同时克服自然灾害的能力差，安全隐患突出，亟待实行“永久化”改造。2）一九五零年至一九八零年期间，依照一九八一年以前颁发的各种版本的技术标准建设的公路桥梁，设计荷载标准很低、桥面宽度也比较狭窄。这部分公路桥梁经过二十多年的重载交通繁忙运用，均已呈现老化、衰退的现象，绝大部分公路桥梁处在“带病”工作状态。3）上个世纪八十年代以前建设的少筋混凝土公路桥梁、桁、钢架拱桥、以及预应力混凝土T型钢构桥等，因为它们构建与施工方面的特点以及结构体系上的弱性，导致它们不能适应现阶段的'频繁重载交通，存有冲剪和压溃破坏及至公路桥梁结构部件脱落的险情。4）上个世纪八十年代建设的预应力混凝土斜拉桥和中、下承式吊杆拱桥，因为受当时公路桥梁设计理念的限制，拉索与吊杆的防腐保护层纷纷呈现老化损坏和钢束及锚头锈蚀情况；加之当时对锚固区的设计理念欠合理，安全系数偏小，造成拉索同吊杆较易发生疲劳破坏现象。 目前我国包含香港等地已经建造了一百多座大型桥梁，而保障大型桥梁竣工后的正常使用已成为公路桥梁建设者们尤其是公路桥梁主管部门关切的重要问题之一。江苏省东部的苏通长江公路大桥位于连结南通与苏州两地之间，从通启高速的小海立交桥开始，截止于苏嘉杭高速董浜立交桥。是我国建桥历史上建设规模最大、综合工程条件最为繁琐的大型公路桥梁。并且在世界称得上连续长度距离最远的双塔斜拉桥；此外，还有上海的南浦大桥，其也是上海市区首座横跨黄浦江的公路大桥；再有江阴的长江大桥，位于江苏的江阴与靖江两地之间，系沿海南北主干线横跨长江的重要部位。现阶段我国已建造的大型