特殊荷载作用条件下某桥承载能力验算
桥梁荷载试验
桥梁荷载试验引言：桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分，承载着车辆、行人和货物的重要运输通道。
为了确保桥梁的安全性能，在设计和建设过程中必须进行荷载试验。
桥梁荷载试验是一种全面评估桥梁结构承载能力和安全性的手段，通过模拟实际使用条件下的荷载情况，检验桥梁的设计和施工是否符合规范要求，验证其可靠性和稳定性。
一、荷载试验概述桥梁荷载试验是桥梁工程施工和验收的重要环节之一。
试验分为静载试验和动载试验两种类型。
静载试验是在桥梁加载荷前后进行的测量和分析，以评估桥梁的变形和应力情况。
试验中，利用伸缩或液压装置施加静态荷载，测量荷载施加前后的位移、应变和应力数据，以评估结构的强度和刚度。
静载试验可以检查桥梁的整体性能，并验证设计计算的准确性。
动载试验是通过模拟实际运营条件下的动态荷载作用，以评估桥梁在交通运输过程中的疲劳强度和振动响应。
试验中，使用振动台车或行驶车辆对桥梁进行荷载施加，监测并记录动态荷载引起的位移、振动频率和应力响应等数据。
动载试验可以检验桥梁在运行时的稳定性和振动特性，并为桥梁设计提供参考。
二、荷载试验的目的和意义桥梁荷载试验的目的是为了确认桥梁结构的可行性、合理性和安全性。
通过试验收集的数据，可以评估桥梁的结构响应和承载能力。
试验结果提供了针对就地荷载的实际反应，为设计和施工提供依据，并确保桥梁的稳定性和安全性。
荷载试验在桥梁工程中具有重要的意义。
首先，试验结果可用于验证和改善设计参数，提高桥梁结构的安全性和经济性。
其次，试验能够识别结构中的潜在缺陷和异常响应，预防桥梁事故和故障发生。
此外，试验还为桥梁的日常养护和维修提供了重要依据，为延长桥梁寿命和提高运行效率提供参考。
三、桥梁荷载试验的执行步骤桥梁荷载试验的执行通常包括以下步骤：1. 试验准备阶段：确定试验方案，编制试验计划，并与相关人员和机构进行沟通和协商。
准备试验设备和仪器，以确保试验的准确性和可行性。
2. 试验前准备：检查桥梁结构的完整性和稳定性，确保试验的安全性和有效性。
公路桥梁承载能力检测评定规程
评定流程 step1
▪ 检测评定前，应通过实地调查和桥梁检查，掌握 桥梁技术状况、病害成因、使用荷载和养护维修 等情况，搜集相关技术资料，确定检算技术参数。 勘察设计资料 施工、监理、监控与竣工资料 养护、试验检测与维修加固资料 运营荷载资料
▪ 建立了系统的承载能力检测评定指标体系 ▪ 各项检测指标的定量或定性评价标准 ▪ 明确了各类桥梁的检算分析要点 ▪ 提高了检测评定效率
修订工作基础
▪ 公路桥梁检测、评定与加固成套技术研究 及推广应用
▪ 混凝土梁式桥损伤检测与安全可靠性评价 技术研究
▪ 国家863项目“大跨度预应力混凝土连续箱 梁桥长期下挠和开裂的控制研究”
定
▪ 桥梁几何形态参数
▪ 混凝土碳化状况
▪ 桥梁结构恒载变异状 ▪ 混凝土结构钢筋分布
况
状况
▪ 桥梁结构构件的材质 ▪ 桥梁结构固有模态参
强度
数
▪ 混凝土中钢筋锈蚀电 位
▪ 混凝土中氯离子含量
▪ 索结构索力
▪ 桥梁墩台和基础变位 情况
▪ 混凝土中电阻率
桥梁几何形态参数检测评定
▪ 梁桥应测定桥跨结构纵向线形和墩（台） 顶的竖向和水平变位；
基本规定
▪ 评定条件 ▪ 评定内容 ▪ 评定对象及依据 ▪ 评定流程
评定条件
▪ 当桥梁需要进行特殊检查时应实施承载能 力检测评定
技术状况等级为四、五类的桥梁； 拟提高荷载等级的桥梁； 需通特殊重型车辆荷载的桥梁； 遭受重大自然灾害或意外事件的桥梁。
评定的工作内容
▪ 在用桥梁承载能力检测评定应包含以下工 作内容，必要时还应进行荷载试验评定：
第十二讲 桥梁地基承载力检测
4.当地经验确定法
凭经验确定看持力层地基承载力是否满足 此法用于地基处于较好的岩石或硬质土时,且桥梁受力简单力不大 时可用,要求评定人员有较高的理论及实际工作经验. 确定步骤： (1)确定桥梁基础所需的承载力, (2)确定桥梁基础所处地基的类别。粘性土、砂类土、碎卵石类土、 黄土、冻土、岩石。 (3)确定土的状态。包括天然松密和稠度状态。 (4)对比确定土的容许承载力是否满足要求 (5) 也可对比邻近的同类桥梁情况做出判断
过其 平均值的 30%,取此平均值作为该土层的地基承载力特征值 (fak) 。
2.2 深层平板载荷试验
在拟试验的土层上，人工开挖试坑至预定深度，承压板采用直径为 0.8m，的刚性板，紧靠承压板周围外侧的图层高度应不小于80cm。
深层平板载荷试验的承压板采用直径为 0.8m 的刚性板, 紧靠承压板
周围外侧 的土层高度应不少于 80cm 。加荷等级可按预估极限承载力的 1/10~1/15分级施加。每级加荷后,第一个小时内按间隔 10min 、 10min 、 10min 、 15min 、 15min , 以后为每隔半小时测读一次沉降。当在连续两小 时内,每小时的沉降量小于 0.1mm 时,则认为已趋稳定,可加下一级荷载。
荷均匀传至地基土上，通过实测地基土在荷载作用下的变形，得 到荷载试验P-S曲线，以此推求地基土变形模量和地基承载力。 深层平板荷载试验的试验深度不应小于5m。深层荷载试验与 浅层荷载试验的区别在于土是否存在边载，荷载作用于半无限体 的表面还是内部。
地基在荷载作用下达到破坏状态的过程可以分为3个阶段：
确定地基承载力的方法
1.现场原位测试法： 堆载进行荷载试验； 标准贯入实验； 动力及静力触探等； 3.地基规范查表法： 查地基规范中持力层地基基本承载 力 查表看持力层地基承载力是否满足 按现行规范提供的经验公式计算 2.按理论公式计算： 用公式计算持力层地基承载 力是否满足，再结合建筑物对沉 降的要求确定地基允许承载力
midasCivil在桥梁承载能力检算和荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)
目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (13)2.1.4试验结果评定 (16)2.2动载试验 (17)2.2.1自振特性试验 (17)2.2.2行车动力响应试验 (19)2.2.2.1移动荷载时程分析 (19)2.2.2.2动力荷载效率 (32)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (33)参考文献 (34)结合公路桥梁承载能力检测评定规程，应进行桥梁承载能力检算评定，判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时，尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行（1）桥梁缺损状况检查评定（2）桥梁材质与状态参数检测评定（3）桥梁承载能力检算评定。
通过（1）、（2）及实际运营荷载状况调查，确定分项检算系数，根据得到的分项检算系数，对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正，然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比，判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值，可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁，为得到结构抗力效应值，可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用（整体升降温+梯度升降温）、移动荷载、支座沉降（根据实测得到的变位定义）等荷载作用；定义施工阶段分析，可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
桥梁荷载承载能力检测记录
桥梁荷载承载能力检测记录桥梁荷载承载能力检测是对桥梁结构进行定期检测，以评估其在不同荷载条件下的承载能力。
通过该检测，可以及时发现桥梁结构的安全隐患，以便进行维修和加固，确保桥梁的正常运行和使用安全。
以下是一份桥梁荷载承载能力检测记录样例，供参考：桥梁名称：XXX桥梁桥梁位置：XXX市XXX街道检测时间：20XX年X月X日检测人员：1.张工（结构工程师）2.李工（测量工程师）1.检测目的和背景本次检测的目的是评估XXX桥梁在设计荷载下的承载能力，并对其结构进行安全性评估。
2.检测范围本次检测范围包括XXX桥梁整体结构的荷载承载能力检测和有关构件的安全性检测。
3.检测方法本次检测采用以下方法进行：1)桥梁构件和结构的外观检查；2)桥梁荷载试验，包括静荷载试验和动荷载试验；3)桥梁结构的加速度测试和振动测试。
4.检测结果4.1外观检查结果通过对桥梁的外观检查，我们发现以下问题：1)桥面铺装有部分龟裂和变形；2)桥墩部分存在混凝土剥落现象；3)部分桥面栏杆存在锈蚀和变形。
4.2荷载试验结果4.2.1静荷载试验静荷载试验的目的是评估桥梁在设计荷载下的变形和应力情况。
试验中使用了设计荷载，通过对桥梁各部位的变形和应力进行测量，得到如下结果：1) 桥面变形：最大变形为X mm，符合设计要求；2)桥墩应力：最大应力为XMPa，在允许范围内。
4.2.2动荷载试验动荷载试验的目的是模拟实际运营中的荷载情况，评估桥梁的动态响应和疲劳性能。
试验中使用了不同频率和振幅的荷载，并对桥梁的振动进行测量和分析，得到如下结果：1)振动响应：桥梁在各个频率下的振动响应均在设计要求范围内；2)疲劳性能：经过疲劳荷载试验，桥梁结构未发现明显的疲劳裂缝和损伤。
5.安全性评估综合以上检测结果，本次检测认为XXX桥梁在设计荷载下的承载能力和安全性符合要求。
然而，根据外观检查结果，建议对桥面铺装、桥墩混凝土和栏杆进行修复和加固，以确保桥梁的长期使用安全。
装配式预应力钢筋混凝土简支T粱桥承载力评估
装配式预应力钢筋混凝土简支T粱桥承载力评估摘要：文中论述了桥梁荷载试验的基本内容和方法，通过荷载试验评估其承载力.，桥梁荷载试验可检验桥梁结构的设计与施工质量，判断桥梁结构实际承载等级，为竣工验收提供必要的依据。
同时，可为完善同类结构分析理论积累资料。
关键词：粱桥；荷载试验；评定Abstract：This paper describes the principle and methods for the load test for an old bridge. By the reason of work completion acceptance，it is necessary to check the work state of the bridge．So loading test was applied，to evaluate the work state and judge carrying capacity of the bridge．Through the test on this bridge，it is hoped to decide whether the bridge can adapt the demand for the bridge’s traction．By the way，the results here delivered may be helpful for the same kind of bridge’s designing and evaluation．Key words：beam bridge；loading test；assessment1概况我国是一个桥梁大国，在建和已建桥梁众多。
既有桥梁在运营过程中因受地震、雨雪、冰冻等自然因素影响，桥梁结构会受到不同程度的损伤，给交通运营造成事故隐患，因此通过荷载试验检验桥梁实际承载力是必要的。
某简支预应力T粱桥，单片T梁长30m，其中一T梁翼缘板厚度分两次浇注，为了验证其承载能力是否满足设计荷载要求，对该片梁进行单梁荷载试验。
2022-2023年试验检测师《桥梁隧道工程》预测试题16(答案解析)
2022-2023年试验检测师《桥梁隧道工程》预测试题（答案解析）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！卷I一.综合考点题库(共50题)1.某在用圬工混凝土拱桥，位于厂区主干道交通繁忙且重车较多，受业主委托，需对进行桥梁承载能力的检测评定，试完成以下相关分析和检测评定。
对该桥进行承载能力检算，需要确认的分项检算系数除截面折减系数外，还应包括（）。
A.承载能力检算系数 Z1 或 Z2B.活载影响系数C.钢筋截面折减系数D.承载能力恶化系数正确答案：A、B本题解析：暂无解析2.公路隧道土建结构检查包括（。
）。
A.经常检查B.定期检查C.应急检查D.专项检查E.其他检查正确答案：A、B、C、D本题解析：根据结构检查的目的、内容、方法等因素,将结构检查分为四类:经常检查、定期检查、应急检查和专项检查。
3.石料抗冻性冻融次数在寒冷地区为（）次。
A.15B.20C.25D.50正确答案：A本题解析：石料抗冻性试验冻融次数规定：在严寒地区（最冷月的月平均气温低于-15℃）为25次；在寒冷地区（最冷月的月平均气温低于-15~-5℃）为15次。
4.保证隧道开挖质量，能为围岩的稳定和支护创造良好条件，关于隧道开挖请回答下列问题。
4）依据《公路隧道施工技术规范》（JGT/T3660-2020）仰执开挖长度要求包括（）A.土和软岩不应大于3mB.土和软岩不应大于35mC.硬岩不应大于3mD.硬岩不应大于5m正确答案：A、D本题解析：JTG/T360-2020《公路隧道施工技术规范》。
仰拱部位开挖应符合下列规定:（1）应控制仰拱到掌子面的距离，必要时，仰拱应紧跟掌子面；（2）仰拱开挖时，应采取交通安全措施:（3）仰拱开挖长度:土和软岩应不大于3m，硬岩应不大于5m，开挖后应及时施作仰拱初期支护、二次衬砌及填充（4）应做好排水设施，清除底面积水和松渣，严禁松渣回填。
5.《公路桥梁承载能力检测评定规程》规定:在用桥梁静力荷载试验效率系数宜介于（）之间。
道路与桥梁工程中的桥梁承载力规范要求
道路与桥梁工程中的桥梁承载力规范要求桥梁承载力规范是指在道路与桥梁工程中对桥梁的设计、建设和使用过程中所遵循的一系列准则和标准，旨在确保桥梁的结构能够承受正常使用条件下的荷载，保障交通运输的安全畅通。
本文将从桥梁承载力规范的相关背景和重要性、国内外常用的规范要求以及规范的更新与发展等方面进行探讨。
一、桥梁承载力规范的背景和重要性在道路与桥梁工程中，桥梁作为重要的交通枢纽之一，承担着道路运输负荷的转移和分布作用。
因此，保证桥梁的承载力是保障交通运输安全和畅通的前提。
桥梁承载力规范能够对桥梁的设计、建设和使用提供明确和可行的指导，确保桥梁结构能够满足使用条件下的承载要求，同时兼顾工程经济性和可靠性。
二、国内外常用的桥梁承载力规范要求国内外各国在桥梁承载力规范的制定和实施方面都有相应的要求。
下面我们将以中国和美国为例，介绍其常用的桥梁承载力规范要求。
1. 中国规范要求在中国，国家标准《公路桥梁设计荷载规范》（GB 50010-2010）是桥梁承载力规范的主要参考标准。
该规范对桥梁的设计荷载进行了分类，包括常用车辆荷载、极限车辆荷载、特殊车辆荷载等。
此外，规范还对桥梁的设计方法和理论进行了详细的规定，涵盖了桥梁的超震安全性要求、结构荷载和荷载组合等方面。
2. 美国规范要求在美国，美国公路和交通工程协会（AASHTO）的《公路桥梁设计规范》（LRFD）是桥梁承载力规范的重要参考依据。
该规范综合考虑桥梁的设计、材料和验算工作，通过载荷和抗力的区分来确定安全荷载。
该规范要求进行多种荷载组合的计算，并采用概率方法进行结构的安全评估。
三、桥梁承载力规范的更新与发展随着交通运输领域的不断发展和技术进步，桥梁承载力规范也在不断更新与发展。
这主要表现在以下几个方面：1. 荷载标准的完善桥梁所承受的荷载主要包括车辆荷载、人行荷载和附加荷载等。
新的规范要求应充分考虑各种特殊情况下的荷载，如强风、地震等。
同时，应结合实际情况对不同类型桥梁的荷载进行细化和修订，以满足不同设计要求。
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特殊荷载作用条件下某桥承载能力验算
摘要：本文结合笔者实践积累的经验，结合工程实例对特殊荷载作用条件下某桥的承载能力做一过程验算，期望对同行有借鉴作用，对论述不到之处欢迎大方之家不惜赐教。
关键词：特殊荷载、桥梁、验算要求、结构、应力、计算、承载能力验算
一、概况
为确保某大桥主跨安全通行195t超限特种车辆,对该桥承载力进行了验算、分析与评估。
计算分析结果表明,桥梁结构理论承载力满足特种车通行需求。
部分方法和结论可供同类桥梁参考。
1、验算要求
在特殊荷载作用条件下，依据竣工图，验算某高速公路某大桥主跨结构承载能力是否满足规范要求。
特殊荷载示意及技术参数如下：
（1）牵引车挂车＋容器＝48＋147＝195吨；
（2）牵引车共3轴，轴距分别为：3.65m、1.6m，含压载前轴重13.9吨、双后轴重13.9吨；
（3）挂车共11轴，轴距为：1.6m；
（4）挂车横宽3m，横向共8个车轮；
2、检算桥梁结构概况
某大桥主桥桥跨结构型式为：（56＋3-100＋56m）五跨预应力混凝土变截面连续箱梁，采用纵向、横向、竖向三向预应力体系，单箱单室箱形截面，斜式腹板，两半幅分离设置。
箱梁根部梁高5.8m，跨中梁高2.5m，梁高按二次抛物线变化。
半幅桥面全宽16.7m，行车道净宽15.25m。
主桥连续箱梁采用挂篮悬臂现浇法施工。
二、某大桥主桥承载能力及应力计算
1、结构计算概况
桥跨结构计算分析采用《桥梁博士（3.0版）》计算机软件。
根据悬臂施工的节段，将五跨连续梁结构划分为140个梁单元，建立如图-1所示的计算模型，各单元的划分同施工节段划分一致。
边跨1
次边跨1
中跨
次边跨2
边跨2
图-1五跨连续梁计算模型图
结合已经成桥的状态和验算目的，考虑施工工艺、顺序和结构体系的转换情况，划分施工阶段进行计算。
特殊荷载作用条件下的结构计算考虑：自重、预应力、收缩、徐变、温度、二期恒载、支座不均匀沉降和特殊荷载等作用效应。
计算假定桥面只通行特殊荷载车辆，且特殊荷载在桥面横向中央缓慢通行。
特殊荷载作用的分项系数选为1.4。
2、桥跨结构关键截面的抗弯、抗剪承载能力计算结果
经计算，桥跨结构各关键截面的抗弯承载能力计算结果列于表2-1中。
表2－1 桥跨结构各关键截面的抗弯承载能力计算结果
图-2五跨连续梁计算最大、最小抗力及抗力对应的内力图
经计算，桥跨结构各关键截面的剪力计算结果如下：
主梁中墩处计算剪力Qj=27566kN＜[Qj]=42473kN
主梁边墩处计算剪力Qj=26925kN＜[Qj]= 42473kN
主梁次中墩处计算剪力Qj=4276kN＜[Qj]=18255kN
主梁截面抗剪均能满足规范要求。
3、桥跨结构关键截面的混凝土应力计算结果
经计算，桥跨结构各关键截面的混凝土应力计算结果列于表－2中。
表－2 桥跨结构各关键截面的混凝土应力计算结果
4、梁部横向验算
梁部横向验算将箱梁横向视为框架结构，在跨中梁段截取单位宽度进行分析。
在计算模型中，将单宽箱梁横向离散为38个单元，38个节点（不含支撑单元）。
边界条件假定为三腹板中心处的弹性简支，并进一步将该体系简化为刚性简支结构。
计算结果表明，在特殊荷载组合情况下，箱梁最大正应力（11单元左截面）为4.07MPa，最大主拉应力（11单元左截面）-0.19MPa，未产生裂缝；满足规范要求。
经过分析可知：特殊荷载虽总重达195t，但最重单轴仅13.93t，小于桥规汽车荷载单轴重。
且特殊荷载仅为一辆车布置在四车道跨中，箱梁横向可不进行检算。
5、验算结论及特殊荷载通行技术要求
桥跨结构各关键截面的抗弯承载能力计算结果表明，通行特殊特载时，桥跨结构截面抗弯承载能力满足规范要求。
桥跨结构各关键截面的应力计算结果表明，通行特殊特载时，桥跨结构截面各处的应力水平满足规范要求。
所以，根据竣工图和设计规范，该大桥主桥桥跨结构满足特殊荷载通行的需要。
参考文献：
（1）《公路工程技术标准（JTG B01-2003）》；
（2）《公路桥涵设计通用规范（JTJ 021－89）》；
（3）《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》；
（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ 024－85）》；（5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。