公路桥梁承载能力试验与检测方法_谌润水
公路桥梁承载能力试验与检测方法分析
公路桥梁承载能力试验与检测方法分析【摘要】本文通过对公路桥梁能力试验方法的介绍，了解每种方法的特点，以便针对不同的情况选取不同的检测方法。
而且在运用过程中注意到每种方法的缺陷并进行尽量的避免，从而为公路桥梁的建设提供一定的依据，并为公路桥梁的安全性能提供可靠的保证。
【关键词】公路桥梁；能力测试；方法分析随着我国社会的不断进步以及经济水平的提高，人们对交通安全性的关注也越来越多。
其中，本文所要讨论的公路桥梁的安全性能是否良好是能否保证人们生命财产安全的关键环节。
1．公路桥梁的承载能力试验1.1公路桥梁承载能力的概念所谓公路桥梁的承载能力指的是公路桥梁所能够承受的最大程度的力，这与建成的公路桥梁所能够经受的最大车辆的重量有关。
简单的说就是，如果通过桥梁的车辆的重量在建造桥梁的负荷能力之内，则桥梁也就在安全范围之内而不会发生坍塌等危险，但是如果通过的车辆重量超过了桥梁的承重能力，那么则会影响到桥梁的使用寿命，会出现桥梁寿命急剧缩短甚至使桥梁发生变形的危险。
公路桥梁承载能力的大小是由桥梁的混凝土强度、桥梁的结构与成分、钢筋使用量以及钢筋强度等因素来共同决定的。
因为公路桥梁工程比较大，所以投入也很大，所以一旦公路桥梁建成后一经投入正式使用，就必然需要其长期工作，因此对公路桥梁负荷能力的检查与测定就变得非常重要，这不仅与桥梁后期的维护有关，也关系到桥梁在使用过程中的安全。
1.2公路桥梁的承载能力试验的目的与作用随着我国经济的快速发展，对交通便利的要求也越来越高，因此，在全国范围内，每年都会建成数量不少的雄伟壮观、结构新颖和形式多样的桥梁以及公路等。
在桥梁的结构复杂度、施工技术难度以及跨度上，我国的道路建造技术的水平已经进入了世界建造技术的先进行列。
另外，随着科技的进步，有关桥梁结构的设计理论和设计方法上都有着根本性的变化，但是，另外一方面我们应该看到的是仍然存在许多的不确定因素影响着我国桥梁工程的质量和寿命。
预应力混凝土连续箱梁静载试验分析
预应力混凝土连续箱梁静载试验分析摘要采用有限元分析软件MIDAS/Civil建立了额木尔河桥预应力混凝土连续箱梁实体单元模型；采用该有限元模型对额木尔河桥在试验荷载作用下的挠度、相对残余变形和应变进行了分析。
关键词有限元挠度相对残余变形应变1．工程简介额木尔河桥位于黑龙江省大兴安岭地区的漠河县，跨越额木尔河，连接红旗林场与绿林林场。
该桥桥跨布置为28m+35m+28m，箱梁横断面为单箱双室。
桥面宽度为净9+2×0.5m；设计荷载等级为公路Ⅱ级；混凝土设计标号为C50。
2．有限元模型建立采用有限元分析软件MIDAS/Civil建立额木尔河桥预应力钢筋混凝土连续箱梁有限元模型。
额木尔河桥预应力混凝土连续箱梁有限元分析模型总节点数为77755，实体单元数为59496，梁单元数为728。
3．静载试验研究3.1 测点布置(1)挠度测点布置根据本次荷载试验内容，本次荷载试验挠度测点布置见图2。
(2)应变测点布置本次荷载试验在该桥第2孔跨中截面沿梁高布置应变测点，具体情况见图3。
3.2 试验结果3.2.1挠度测试结果分析挠度试验结果和计算结果见表1。
表1 挠度测试结果（mm）由表1可以看出，在试验荷载作用下，各主要测点挠度校验系数为0.70~0.84，在预应力混凝土梁挠度校验系数η的常见值0.70~1.0范围内，满足规范要求，说明该桥竖向刚度较大。
第2孔跨中挠度测点实测荷载—挠度曲线如图4所示。
由上图可以看出，在各级试验荷载下，该桥第2孔跨中实测荷载—挠度曲线基本呈现线性变化，说明结构处于弹性工作状态。
3.2.2应变测试结果分析应变测试结果及理论计算结果见表2。
表2 第2孔跨中截面应变测试结果（με）由上表可知，第2孔跨中截面应变校验系数为0.69～0.86，规范规定预应力混凝土桥应变校验系数范围为0.60～0.90，主要测点应变校验系数基本满足规范要求，说明结构强度能够满足使用要求。
第2孔跨中截面实测荷载—应变曲线见图5。
解析公路桥梁承载能力试验与检测方法
是 交 通设 施 的主 体 ， 在交 通 运 输 中具 有极 其 不 足 重要 的意 义 。 但 是， 公路桥 梁结 构 的承载 能力 ２ ． １承 载能力检 算标 准 操 作性差 受 到 施 工能 力 的限 制， 且 公路 桥 梁 的 承载 力
原则性较强， 规 定 的 内容 不 细 车 、 刹车 时 的 激震 ， 汽车 货车 急速 刹车 时 ， 对 施 的 使 用寿 命。 如 何 对桥 梁 实 际状 态 做 出评 标 准 的 规 定 ， 估， 确 切评 定其 承载能 力， 对 完善 我 国交通 网 致 ， 实际操作性 较 弱。 由于 规定 的原则性 模糊 道 路桥 梁 的影 响最 大 ， 常规 的检 测 一 般 由一
发展 。 但是， 我 国现行 的 《 公路桥 面 存在 率和 阻 尼 比 ， 只有保 证动 载 试 验 的各 项 动 力
检测 鉴 定方 法 （ 试 行） 》 是 我 国交通 部在 １ ９ ８ ８ 不足， 检测 的数 据值 不够 准确 ， 评定 方式 难以 系数 和 阻 尼 比均 在 正常 的范 围 内， 才 能 保证 年制 定 颁 布 的， 这 种方 法 主要 是 根 据到 道路 确 定 ， 致 使检 测 结 果 的计 算 分析 评定 方 法无 公路 桥 梁 的承 载 能 力， 才能 保 证 交通 网的安 桥 梁 的设 计规 范 进行调 查 、 检验、 鉴定 ， 对检 法 应 用， 只得 通过 昂贵 的荷 载 试 验 对公 路桥 全 ， 才 能保 护人民的 生命 财产安 全 。 公路 桥梁 施 工现 场 非 常复 杂， 各种 设 施 和材 料 数 量 巨 测结 果进 行 评估 。 公路 桥 梁 的建 设 既要 能够 梁的 承载 能力进行 检测 鉴定 。
公路桥梁检测及其承载力评定的探讨
公路桥梁检测及其承载力评定的探讨摘要:怎样评定公路桥梁的实际承载力及病害程度，在旧桥维修养护和公路管理工作中极为重要。
公路上超重超载车辆的增多，对旧危桥的正常使用存在较大安全隐患。
在现有的经济和技术条件下，如何准确评估危桥、旧桥的承载能力是目前研究的热点问题。
关键词：桥梁检测，旧桥承载力，荷载试验Abstract: how to assess the highway bridge of the actual bearing capacity and the degree of disease, in the old bridge is maintenance maintenance and highway management is very important. Highway overweight overload the increase in vehicles, to the old unsafe bridge the normal use of the security hidden danger there is greater. In the current economic and technical conditions, to evaluate accurately the old bridge is unsafe bridge, the bearing capacity of the present research is a hot issue.Keywords: bridge test, load borne, load test上世纪70～80年代建成的桥梁在多年的使用当中可能出现各种病害,如混凝土收缩徐变、混凝土裂缝、钢筋锈蚀等原因导致桥梁的承载能力下降。
怎样对该类桥梁进行维修加固，是现阶段公路桥梁管理研究的重点。
在对桥梁维修加固前，我们需要先对桥梁的承载力进行判断。
公路混凝土桥梁承载能力评定方法与检测
公路 混凝土桥梁 承载能 力评定方法与检测
■ 曾凡 强
公路 混凝 土桥 梁是一种在公路建设 中常见的桥 梁类型。公路混凝土桥 梁 由于其 牢固性和耐 用性 以及
建设 方 法 的 高效 性 ，在 公 路 建 设 中受 到 亲 睐 。 对 于公 路 混 凝 土桥 梁承 载 能 力 的 评 定 方 法 与检 测 不 仅 关 系
用 ，主要是取决于 它的特点。公路混凝土桥梁的特 点主 要是牢 固、耐用、安全、施工迅 速以及材料取得
容 易 ，非 常适 合 现 在 公 路 建 设 的 要 求 。 ２ ． 公 路 混 凝 土桥 梁 承 载 能 力概 念 公 路 混凝 土桥 梁承 载 能 力是 指 公 路 混 凝 土 桥 梁 能够 承 受 的最 大 的 力 ，这 关 系 到 建成 的公 路 混 凝 土 桥
力影 响 因 素产 生 的 后 果 一般 包 括 ：桥 梁 内力 的 变 化 、桥 梁 对 外 界 抗 力 的 变 化 以 及桥 梁性 质 结 构 的 变化 。
由专业的测算工作者来进行。接下来 ，就是承载 能力鉴定 了 ，这 一 步 的 鉴 定 结 果 需 要 进 行 荷 载 试 验 ，然 后 才 能够 得
过 旧桥检 算系数Ｚ １ 来 进行 。接着 ，通过对 旧桥检 算得 到结
构 检 算 。 这 一 步 需 要 用 到 专 业 的数 学 知 识 和 物 理 知 识 ，要
果 的物理学预 测 ，可以准确 地估算出桥梁 的变形可能和 变 形 程 度 ， 以及 由 此 产 生 的 安 全 隐 患 ，从 而 达 到 提 前 预 测 桥 梁安全性 的作 用。在实际评 定中 ，公路混凝土桥梁承载能
到建设成 功后 的桥 梁能否承载足够的公路 压力 ，也 关系到在公路混凝土桥 梁建设前对桥 梁整体结构和选
桥梁承载能力评定方法 载荷试验
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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。
公路桥梁承载能力检测评定
公路桥梁承载能力检测评定
摘要：
一、公路桥梁承载能力检测评定的重要性
二、公路桥梁承载能力检测评定的方法
三、公路桥梁承载能力检测评定的现状与发展趋势
正文：
公路桥梁承载能力检测评定是一项非常重要的工作，它直接关系到公路桥梁的安全运营和使用寿命。
通过检测评定，可以及时发现桥梁的承载能力问题，采取有效措施进行维修和加固，确保桥梁的安全稳定。
公路桥梁承载能力检测评定的方法主要包括荷载试验、外观检查、结构分析等。
其中，荷载试验是评定桥梁承载能力的最直接、最有效的方法。
通过在桥梁上施加荷载，观察桥梁的变形和应力变化，可以准确地评估桥梁的承载能力。
外观检查和结构分析则是通过对桥梁表面和结构的检查分析，评估桥梁的状况和承载能力。
目前，我国公路桥梁承载能力检测评定的现状总体上来说是良好的。
但是，也存在一些问题，比如评定方法不够科学、评定标准不够统一等。
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而《 公路桥涵设计通用规范》（ ＪＴＧＤ６０－ ２００４） 亦提出
在公路桥涵设计时， 车道荷载横向分布系数应按设计车 道数布置车辆荷载进行计算； 同时多车道桥梁上的汽车 荷载应考虑多车道折减； 当桥梁计算跨径大于 １５０ｍ 时， 还应按规定的纵向折减系数进行折减； 当为多跨连续结 构时， 整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应 的纵向折减。
５．２ 测定主拱圈纵向影响线 为测定主拱圈混凝土和钢筋应力沿拱跨纵向分布情
况， 即纵向影响线， 测试时采用两辆罗曼车偏下游布 载， 共计 １０ 个车位（ 见图 １） 。
图 １ 测试纵向影响线加载车位纵向布置图
５．２．１ 用双轴荷载测定纵向影响线方法 为了测得纵向影响线， 须采用图 １ 方式布载， 将一
６．５．３ 测试成果分析
表 １ 主拱圈（ 跨中和 Ｌ／ ４ 处） 实测挠度与横向分布系数
序号
截面肋号 加载位置
跨中
Ｌ／４
１
２
３
４
５
１
２
３
４
５
１
拱顶位置
０．５５ ０．６０ ０．７０ ０．８０ ０．５６５ ０．０２３ ０．０２５ ０．０２６ ０．０２９ ０．０３０
２
Ｌ／４ 处加载
０．１０ ０．０７５ ０．１２ ０．０５５ ０．１５ ０．０５６ ０．０６３ ０．０６５ ０．０６７ ０．０６９
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技术论坛
图 ２ 实测各截面内力纵向影响线
５．３ 桥梁荷载横向分布系数测定 为测定桥梁的荷载横向分布情况， 分别在试验孔拱
顶和 Ｌ／４ 截面加载测得主拱圈挠度， 进而求得桥梁的实 际横向分布系数。 ５．４ 大桥承载能力测试结果
（ １） 由实测的桥梁荷载横向分布系数可知， 大桥各 肋分配内力较均匀， 整体性能较好。
置为 ３４×１６ｍ 空心板＋５×４０ｍＴ 梁＋（ ６０＋４×１００＋６０） ｍ 连续
箱梁 （ 主桥） ＋２×４０ｍＴ 梁＋１４×１６ｍ 空 心 板 。桥 面 净 空 为 净－ １５＋２×１．７６ｍ 人行道。设计荷载： 汽车－ 超 ２０ 级， 挂 车－ １２０， 人群荷载 ３．５ｋＮ／ｍ２。
本桥主桥上部构造为双箱单室连续箱梁， 下部构造 为 Ｖ 形预应力混凝土墩， 基础为 !１．８ｍ 钻孔灌注桩。 ６．２ 试验目的和内容
（ ２） 由图 ２ 可知， 在两辆罗曼车作用下， 无论是跨 中截面的混凝土和钢筋应力， 还是 Ｌ／４ 和拱脚截面混凝 土应力， 其沿桥跨的纵向分布情况， 以及相应的纵向影 响线均和理论情况相吻合。说明该桥的施工质量和使用 性能较好。拱上建筑与拱圈联合作用明显。
６ 连续箱梁桥承载能力测试实例
６．１ 大桥概况 江西吉安赣江公路大桥全长 １５７７．０８ｍ。全桥桥孔布
随着科学技术的进步， 桥梁结构的设计方法和设计 理论都有了根本性的变化， 然而影响桥梁工程质量的许 多不确定因素仍然存在， 对于建成后的桥梁工程质量， 人们更希望了解和掌握其使用性能和效果。
对那些影响较大、结构新颖、隐蔽工程较多的桥梁 进行全桥实桥荷载试验， 是竣工验收时对桥梁工程内在 质量进行评判时最直接和有效的方法和手段。同时亦为 设计理论、施工技术总结积累经验， 为桥梁建设的整体 水平提高创造条件， 为今后桥梁的养护管理提供科学依 据。
ｙ２
＝
ｙ２
－
Ｐ１·ｙ１ Ｐ２
ｉ＝２ 时，
ｙｉ
＝
ｙｉ
－
Ｐ１·ｙｉ－ Ｐ２
１
逐次迭代， 即可求得各载位上的纵向影响线纵坐标
值ｙ１ 。 为了求得某测点的纵向影响线峰值， 应首先把荷载
的后轴置于该测点的位置上， 然后以此递推其他载位。 如图 １ 中载位①～载位⑩的载位 系列可求得拱顶截面上 各测点的影响线峰值， 因为其中载位⑤的后轴正好位于 拱顶截面上。
５．１ 黄花大桥概况 黄花大桥位于江西省萍乡市的 ３２０ 国道上， 是一座
钢 筋 混 凝 土 双 曲 拱 桥 ， 全 长 １８８ｍ， 主 桥 ３ 跨 ， 每 跨 净 距 ２８．５ｍ。 主 桥 设 计 荷 载 ： 汽 － １３， 拖 － ６０， 桥 面 净 宽 ７．３ｍ， 无 人 行 道 ， 矢 跨 比 １／６， 设 计 拱 轴 系 数 Ｍ＝２．２０， 主拱圈宽度为 ８ｍ， 拱圈厚 ０．８８ｍ， 立柱式腹拱墩。下部 构 造 为 ： １５＃ 片 石 混 凝 土 实 体 墩 和 桥 台 ， 桥 墩 顶 宽 ２．５ｍ， 基础均为明挖扩大基础。
由于本桥跨径大， 测试范围长， 桥面宽， 设计荷载 标准高等特点， 如采用通常用汽车加载， 按设计规范的 ４ 列车队满布桥面的方法， 则需要大量的重型车辆， 不 仅这种车辆一时难以寻找和集中， 而且需花费过多的经 费。为此， 本次试验采取对上述截面测取实桥在试验荷 载作用的实际混凝土应力和挠度纵向影响线， 并和试验 荷载作用下理论计算的大桥相应截面的混凝土应力和挠 度值进行比较分析， 从而鉴定大桥是否符合设计要求和 能否满足正常使用。 ６．４ 试验加载汽车纵向车位布置
辆双轴汽车顺桥向布置在各载位上， 所得某测点相应的 应变示于相应载位的纵坐标上， 并用迭代法求得该测点
位置影响线纵坐标值ｙｉ 。
设 车 辆 的 前 轴 重 Ｐ１， 后 轴 重 Ｐ２， 测 点 的 实 测 值 为
ｙｉ， ｉ 为后轴的载位顺序。则影响线纵标为ｙｉ ：
ｉ＝１ 时，
ｙ１
＝
ｙ１ Ｐ２
ｉ＝２ 时，
反映桥梁承载力的主要指标当数各控制截面的内力 或应力， 按新规范要求， 当桥梁的纵向影响线和最大竖 坐标已知后， 荷载作用效应（ 内力或应力） 即可得到， 桥 梁的承载能力也就知道。
下面结合工程实例， 介绍采用双轴荷载测定桥梁控 制截面内力纵向影响线的方法， 进而对桥梁承载能力进 行评定。
５ 拱桥承载能力测试实例
４．１ 桥梁承载能力定量检测程序 对公路桥梁实施荷载试验用于检测和评定其承载能
力和实际状况， 应遵循内外相统一的因果规律， 通过由 现象到本质、由表及里的深化认识和跟踪， 从检测和现 场荷载试验入手， 寻求桥梁现状和承载力的定性关系， 从而确定桥梁具体测试方案、测试孔跨及其测试部位， 按逐级加载的多工况实施静态测试； 按不同车速进行动 态测试； 利用应力释放原理， 施测结构自重恒载应力 （ 有 条 件 和 具 有 相 应 测 试 仪 器 可 考 虑 做 此 项 测 试 工 作） 及混凝土弹性模量； 对结构几何尺寸作空间变形观测； 对混凝土材料标 ＃ 用综合法作探测试验等等。在一系列 实测数据的基础上， 将实测值与理论值作相似条件下的 对比分析， 以校验系数作为指标参数和合理性的衡量标 准。由此， 对得出的承载力指标， 再经过可靠度分析和 实际状况评定， 从而确定桥梁实际承载能力和实际状 况。 ４．２ 桥梁纵向影响线的测试
３ 解读新的汽车荷载标准
美国早在 １９４４ 年就在 美 国 公 路 桥 梁 规 范（ ＡＡＳＨＯ） 中采用车辆荷载与车道荷载， 即双轨制的活载标准， 用 以补充活载设计标准的缺陷与不足。采用车道荷载的最 大优点是， 车道荷载便于在影响线上布载， 一旦影响线 形状、面积及最大坐标值已知， 则加载手续简便， 计算 工作量少； 而对于特定桥型结构的桥梁， 其内力影响线 又是一定的。所以， 为简化桥梁活载标准， 同时也是为 了更加符合桥梁实际使用情况， 我国公路桥梁的汽车荷 载标准采用国际上常用模式是利多弊少的。
了设计计算工作。相应的公路桥梁承载能力试验与检测工作也应调理， 重点测试桥梁的内力纵向影响线和荷载横
向分布系数， 进而分析评定桥梁的实际承载能力。
关键词： 公路桥梁； 承载能力； 纵向影响线； 试验； 检测； 方法
中图分类号： Ｕ４４６
文献标识码： Ｂ
１ 公路桥梁承载力试验的目的与作用
全国每年都有一大批结构新颖、雄伟壮观、形式多 样的桥梁建成， 无论在桥梁单跨跨度、结构复杂程度和 施工技术难度方面， 我国桥梁建设技术水平已进入世界 先进之列。
２ 新的公路桥梁汽车荷载标准
我 国 颁 布 的 行 业 标 准《 公 路 工 程 技 术 标 准 》 （ ＪＴＧＢ０１－ ２００３） ， 将使用近 ４０ 年的原公路桥涵结构设计 采用的车辆荷载标准模式及其分级作了重大调整。一是 将四级标准车队荷载改为公路－ Ⅰ级、公路－ Ⅱ级两级汽 车荷载； 二是汽车荷载采用了国外普遍采用的车道荷载 和车辆荷载组成的模式； 另外， 从形式上取消了验算荷 载， 将验算荷载的影响通过多种途径间接地反映到汽车 荷载模式中。
本次试验的目的是检测大桥结构的刚度、强度和整 体受力性能， 检验大桥是否符合设计要求及能否正常使 用。因此， 根据本桥主桥设计特点， 以及正负弯矩分布 情 况 ， 在 汽 车－ 超 ２０ 级 荷 载 作 用 下 最 大 正 弯 矩 位 于 距 ３９＃ 桥墩支座中心沿赣州方向 １０８．９ｍ 处跨中截面 （ 以下 称 Ａ 截面） ， 最大负 弯矩位于距 ３９＃ 桥墩支座中心沿赣 州方向 １７３．３４ｍ 处支座截面（ 以下称 Ｂ 截面） 。各 பைடு நூலகம் 型桥 墩墩顶设纵横系梁是保证 Ｖ 形墩正常工作的重要部件， 纵向系梁为预应力混凝土， 横向系梁为普通钢筋混凝 土。为此， 测试截面定为 Ａ 截面、Ｂ 截面及 ４１＃ 桥墩墩 顶纵系梁中点截面（ 以下称 Ｃ 截面） 。 ６．３ 测试方法
但对 Ｌ／４ 等位于纵梁上的各测点与上述载位系统 中 各载位的后轴作用位置不重合， 只能求得这些测点在这 些载位下的影响值， 而无法直接求得这些测点的影响线 峰值。