桥梁承载能力评定
静力加载
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数据采集
重庆交通大学
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2. 动载试验法 动载试验是通过桥上汽车的跑车、跳车、刹车动荷载
或稳态、瞬态等方式的激振荷载作用，使用检测仪器，测 试桥梁结构上各控制部位的频率、振幅、阻尼及冲击系数 等动态参数，分析这些测试结果并与相应的计算值或经验 值比较，进而评定承载能力。
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跳车加载
影响评估的因素众多，因素之间相互影响，关系复杂且 人的工程经验有着密切的关系。桥梁评估专家系统，就是利 用计算机模拟有经验专家的决策机理，对既有桥梁进行综合 评估的方法。目前，实用的评估系统仍在研究发展之中。
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2. 专家意见调查 专家意见调查（Expert Opinion Surveys）指直接收集、
7、作用效应与抗力响应的比值在1.0～1.2之间时，应通 过荷载试验评定承载能力。
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经过荷载试验的承载能力检算系数Z2值
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桥梁承载能力鉴定方法及参数体系
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基于检测结果的桥梁承载力评定方法及参数体系
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二、圬工桥梁承载能力评定
1、圬工桥梁承载能力极限状态，应根据桥梁检测结果按下式进行 计算评定：
静载试验法首先在桥梁结构上选择计算受力最为不利、 损坏比较严重、搭设试验观测脚手架比较简便的桥孔，再 选用一、两个主要内力控制的截面，然后施加与设计荷载 或使用荷载基本相当的外载，利用检测仪器，测试桥梁结 构的控制部位与控制截面在荷载作用下的应变、挠度变形、 裂缝及开展情况、横向分布系数、墩台变形等特性变化，
抗力效应时，应根据桥梁试验检测结果，采用引入检算系数 Z1 或 Z2 、截面折减系数 c 的方法进行修正计算。
3 、配筋混凝土桥梁在计算桥梁结构承载能力极限状态 的抗力效应时，应根据桥梁试验检测结果，采用引入检算系 数 Z1或 Z2、承载能力恶化系数 e 、截面折减系数 s 和 c的 方法进行修正计算。
分析、归纳专家意见，对某一事件的可能结果作出评估的方 法。
影响评估的因素众多，因素之间相互影响，关系复杂且 人的工程经验有着密切的关系。桥梁评估专家系统，就是利 用计算机模拟有经验专家的决策机理，对既有桥梁进行综合 评估的方法。目前，实用的评估系统仍在研究发展之中。
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四、结构可靠性理论方法 结构可靠性理论采用失效概率PF或可靠指标β来衡量结
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4、钢结构桥梁在计算桥梁结构承载能力极限状态的抗力 效应时，应根据桥梁试验检测结果，采用引人检算系数 Z1或 Z2 的方法进行修正计算。
5 、对交通繁忙和重载车辆较多的桥梁，汽车荷载效应 可根据实际运营荷载状况，通过活载影响修正系数进行修正 计算。
6、当桥梁结构或构件的承载能力检算系数评定标度 D 3 时，应进行正常使用极限状态评定计算。
交通运输部标准规范宣贯与交流会
内容
第一节 桥梁承载能力评定的方法 第二节 现行《规程》中桥梁承载能力 评定的方法
第一节 桥梁承载能力评定的方法
对既有桥梁进行承载能力评定的方法很多，大致可分 为经验法、荷载试验法、设计理论法和以可靠度理论为基 础的评估方法。
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一、基于实桥调查的经验方法
1. 评分系统法 由有经验的工程师对既有桥梁进行检查评分，并依此
对材料质量、损伤程度等进行评价。
将桥梁划分为15个部件，根据桥梁部件的缺损程度及 标度、缺损对结构使用功能的影响程度以及缺损发展变化 状况，对桥梁各部件分别进行评分，值域为0~5。“0”表 示完好状况，“5”表示危险状况。再根据桥梁部件的评 分确定各部件的评价等级。
3
2. 经验系数法 经验系数法是根据大量的调查研究，确定结构损伤、
重庆交通大学
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数据采集
a
f a v
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3. 设计理论法 此法是指基于桥梁设计规范，根据实测材料性能、结
构几何尺寸、支承条件、外观缺陷及通行荷载，按照桥梁 结构的设计计算理论来评定承载能力。 对于砖、石和混凝土结构，有：
Sd ( s0
slQ)
Rd
( Rj
m
,k
)Z1
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对于钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构，有：
材料老化、环境影响等影响承载能力的各种系数及取值范 围，折算求出桥梁承载能力的方法。
4
3. 经验公式法 依据广泛的调查研究，确定若干影响承载能力的系数
及其取值范围，对桥梁承载能力进行评估。
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二、荷载试验法
主要是通过现场试验对既有桥梁承载能力进行评估的 方法，包括静载试验法和动载试验法。 1. 静载试验法
0S R fd ,cad Z1
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2、抗力效应值应按现行设计规范进行计算， Z1、c 应按
本规程有关规定取值。 3、圬工桥梁正常使用极限状态，宜按现行公路桥梁设
计和养护规范进行计算评定。圬工桥梁承载能力极限状态 评定，主要考虑采取引入桥梁检算系数、截面折减系数和 活载修正系数分别对极限状态方程中结构杭力效应和荷载 效应进行修正，并通过比较判定结构或构件的承载能力状 况。
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将测试结果与结构理论计算值及规范的允许值作比较，推 算出对应的荷载等级和承载能力，或借助试验结果修正结 构抗力，若试验加载到最大荷载，工作正常，试验值与分 析值相符合，挠度、裂缝在规定容许范围之内，可以认为 桥梁在此荷载下，可安全通过。
静载试验法具有直观、可靠的特点，是其他方法所不 能及的，但也不能替代常规评定方法，而只能视为获取信 息的手段和分析方法的补充。
Sd ( gG; q
Q)Biblioteka b Rd( Rcc
;
Rs
s
)Z1
式中 Z1 为旧桥检算系数，根据桥型和桥梁的实际状 况的优劣确定。
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三、专家经验方法
1.桥梁评估专家系统 评估是考虑结构损伤和运营状态，并以整个结构体系
（上部、下部结构和基础工程）为对象，对桥梁的可靠性 （安全性、适用性、耐久性）进行分析评价并作出决策（如 正常使用、限制使用、修理加固、替换更新等）的过程。
构的安全水平。 两种方式：
①直接评估β（或PF），并与预先拟定的目标可靠指标 βT相比较；
②评估既有桥梁的可靠度，并制订评估规范中的分项安 全系数。
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第二节 现行《规程》中桥梁承载能力评定的方法
一、一般规定 1、对在用桥梁，应从结构或构件的强度、刚度、抗裂
性和稳定性四个方面进行承载能力检测评定。 2、圬工结构桥梁在计算桥梁结构承载能力极限状态的
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：
桥梁承载能力检测评定
新－基于检测结果的桥梁承载力评定方法体系
二、桥梁承载能力检算评定
——承载能力评定具体实施
1、 结构检算参数的确定
✓ 检测指标--状态评定--检算参数--结构承 载能力
✓ 检算参数确定
➢ 检算系数 ➢ 耐久性恶化系数 ➢ 截面折减系数 ➢ 活载影响修正系数
✓ 结构承载能力评定
二、桥梁承载能力检算评定
基于检测结果的桥梁承载能力评价 及维修养处治技术
汇报人: 李 健
交通运输部公路科学研究院 北京公科固桥技术有限公司
2012年4月
公路桥梁承载能力检测评定与加固
概述 桥梁承载能力检测评定技术 桥梁维修加固常用技术 桥梁加固决策分析
概述
✓ 桥梁养护管理工作中的关键技术 ——国际桥梁界研究热点
➢ 桥梁养护检查——去人为化 ➢ 技术状况评价——去差异化 ➢ 养护管理与健康监测——可靠度 ➢ 特殊检查——隐蔽 ➢ 承载力评定（其他适应性评价） ➢ 养护维修——模式化、标准化 ➢ 加固改造——小干扰、快速 ➢ 材质状况检测与耐久性评价——规律
外观质量检查结果
底板纵向裂缝
底板横向裂缝
裂缝
预
底板斜向裂缝
概述 ——桥梁病害回顾
双曲拱
✓ 拱上填料、桥面 ✓ 拱波 ✓ 拱轴线
刚架拱
✓ 大小节点 ✓ 整体性单薄 ✓ 微弯板
系杆拱
✓ 短吊杆 ✓ 不可更换 ✓ 钢管拱拱圈 ✓ 无纵梁
一、概述
适用技范术围状况与适应性（能力）评价
现有公路桥梁有下列情况之一时，须进行承载能力检测评定： ▪ 有明显质量衰退或有较严重病害和损伤的桥梁； ▪ 按照《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）评定技术状况为
三、工程实例
桥梁承载能力检测评定
法。按表5.4.3评定。
5.5 混凝土中氯离子含量的测定评定 对钢筋锈蚀电位评定标度值为3、4、5的主要构件或主要受力 部位，应布置测区测定混凝土中氯离子含量极其分布，每一被测 构件测区数量不易少于 3个。混凝土中的氯离子含量，可采用现
场按混凝土不同深度取样，通过对样品进行化学分析的方法加以
测定。按表5.5.3评判标准确定氯离子含量评定标度。5 5.6 混凝土电阻率的检测评定 对钢筋锈蚀电位评定标度值为3、4、5的主要构件或主要受力 部位，应进行混凝土电阻率测量，被测构件测区数量不易少于30 个。可采用四电极阻抗测量法测定。根据5.6.3表确定混凝土电阻 率评定标度。
主要测定塔顶水平变位（挂垂球方法或坐标测量）、桥面结
构纵向线形和主缆线形。桥面线形分上、中、下三条线，取 5点或9点测定。
拱轴线和主缆线形，宜按桥跨的8等分点分别在拱背和拱腹、 主缆顶面布设测点，采用极坐标法进行平面坐标和三角高程测量。 对下部结构，测定墩（台）顶的水平变位。 对超静定结构，依据实测的结构几何参数，模拟计算分析确 定当前桥梁结构在持久荷载下的内力和变位状况。
6.2 检算荷载修正
6.2.1 对结构重力，可根据实际调查的结构
重力变异情况，对原设计结构重力进行必 要的调整与修正。 6.2.2 当桥梁需要临时通过特殊重型车辆荷 载，且重车产生的荷载效应大于该桥近期
要求达到的标准荷载等级的荷载效应时，
可按重压浆、漏张、断丝 或滑丝等的检测情况，结合桥梁结构表面开裂和几何参
与横梁、横梁与主梁的连接检算，以及纵梁与主梁间的
横梁区段在最弱截面处的剪应力检算。
6.3.2 对于钢桁梁结构，其承载能力主要按下列各项检算 结果确定： (1) 按杆件截面的强度与总稳定性； (2) 按连接及接头的强度； (3) 承受反复应力杆件的疲劳强度； (4) 联接系的强度与稳定性。
桥梁承载能力评定方法 载荷试验
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桥梁荷载试验和承载能力评定(一)(二)(三) 继续教育试题答案
第题某简支空心板梁桥，计算跨径，横向由片空心板梁组成，桥面全宽，车行道宽度。
为了能达到规范要求的静载试验荷载效率值，拟采用辆加载车对桥梁进行静载试验，关于加载车辆重量的选择，下面哪种说法最为合理：（）全断面计算的荷载效率达到规范允许值边梁的荷载效率达到规范允许值中梁的荷载效率达到规范允许值以上皆正确答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题空心板梁桥单梁受力状态下，梁的汽车荷载横向分布系数为（）。
答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题汽车荷载作用下简支空心板梁桥支点剪力横向分布系数的计算应采用（）。
刚接板梁法较接板梁法杠杆法刚性横梁法答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：铰缝完好的简支空心板梁桥荷载横向分布曲线一般介于按（）计算曲线之间。
刚接梁法和铰接板梁法刚性横梁法和铰接板梁法杠杆法和铰接板梁法刚性横梁法和刚接梁法答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题案例四中，如果想对车致振动进行抑制，（理论上）可采取（）的措施。
提高桥梁基本频率设计可调质量阻尼器增加加劲梁刚度限制重型车辆过桥答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题案例四中，大桥被车辆带着振动（随车辆振动而振动）的主要原因是（）。
桥梁动态响应过大桥梁基频太低桥梁动力刚度不够桥梁结构加速度偏大答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题案例四中，桥梁的车桥耦合振动模拟计算表明，吊拉组合索桥的（）存在问题。
设计施工监理管理答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题案例四中，桥梁车桥耦合振动模拟计算的目的是评价吊拉组合索桥的（）缺陷。
动态性能频谱结构阻尼结构振型耦合答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题桥梁动载试验中，采集的振动信号拟用于频谱分析，若感兴趣的频率范围在，则采样频率至少应取（）。
答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题桥梁承载能力检算评定时，检算所需的技术参数应优先以（）为依据确定。
设计资料竣工资料标准图实际调查和检测结果答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题桥梁静载试验，关于结构校验系数的表述，正确的选项是（）单选该指标是实测总值与计算值的比值该指标是实测残余值与计算值的比值该指标是实测弹性值与计算值的比值当结构校验系数大于时，可认为结构的安全储备大于设计要求答案您的答案：题目分数：此题得分：批注：第题案例二中三跨预应力混凝土连续箱梁桥做静载试验，静力荷载效率系数宜取（）。
桥梁结构承载能力检测与评价
桥梁检查
一般性检查 1、桥面系检查 2、上部结构检查 3、桥梁支座检查 4、桥梁下部结构检查 5、桥梁水文及调治构造物检查
详细检查 （1）桥梁几何形态参数测定 （2）桥梁结构恒载变异状况调查 （3）桥梁结构构件的材料强度检测与评定 （4）混凝土中钢筋锈蚀电位的检测 （5）混凝土中氯离子含量的测定 （6）混凝土电阻率的测定 （7）混凝土炭化状况的检测 （8）混凝土结构钢筋分布状况的调查 （9）桥梁结构固有模态参数的测定 （10）索结构索力的测量 （11）桥梁墩台与基础变位情况调查 （12）地基与基础检验
螺栓松动、断裂等情况；
（8）圬工构件有无开裂、侵蚀、剥离现象，砌缝 填料有无脱落现象；
（9）连接部位、节点附近有无开裂或脱离现象； （10）各种构件主要开裂部位的裂缝宽度、裂缝长
度、深度，并绘制裂缝展开图； （11）主拱拱轴线及跨中、L/4处矢高的变化； （12）系杆和吊杆锚固端有无锈蚀、松懈等情况。
测点设置
简支梁桥：跨中挠度、支点沉降、跨中截面应变。 连续梁桥：跨中挠度、支点沉降、跨中和支点截面
应变。 悬臂梁桥：悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应
变。 拱 桥：跨中、/4处挠度、拱顶/4和拱顶截面应变。
裂缝观测
裂缝观测的重点是结构承受拉力较大部位及原 有裂缝较长、较宽的部位。在这些部位应测量裂 缝长度、宽度，并在混凝土表面沿裂缝走向进行 描绘。加载到最不利荷载及卸载后应对结构裂缝 进行全面检查，尤其应仔细检查是否产生新的裂 缝。
混凝土结构钢筋分布状况的调查包括钢筋位置和 混凝土保护层厚度测量，对缺失资料的混凝土桥梁 还应该包括钢筋直径估测。
混凝土结构钢筋分布状况调查的范围，为主要承 重构件或承重构件的主要受力部位，或钢筋锈蚀电 位测试结果表明钢筋可能锈蚀活化的部位，以及根 据结构检算及其它检测需要确定的部位。
桥梁承载能力评定
桥梁承载能力评定
桥梁承载能力评定是指对已建成的桥梁进行结构和材料的检测
和评估，从而确定桥梁的荷载能力和安全性能，并提出必要的加固或修缮措施。
评定桥梁承载能力需要考虑多种因素，包括桥梁的结构形式、材料特性、荷载情况、使用年限等。
评定的过程中，需进行现场勘察、结构分析、材料检测等多项工作，以确定桥梁的承载能力和安全性能。
评定结果将对桥梁的使用和维护提供重要参考，可以指导桥梁的安全管理和维护保养，延长其使用寿命。
同时，评定结果也为桥梁的设计和施工提供了有益的经验和参考。
- 1 -。
第6章-桥梁检测与承载能力评定方法
桥墩钢筋锈胀混凝土剥落 桥梁墩台裂缝
6.3 桥梁检测项目及规范规程
(五) 支座
由于支座种类、类型繁多，对支座进行检查应根据实际 情况办理。
不锈钢板缺失、生锈
6.3 桥梁检测项目及规范规程
(六) 桥面系统
一座完好的桥，除了其基础、墩台及上部结构等必须完好 外，桥面铺装、伸缩缝、栏杆、防撞装置、照明及排水设施等 必须也是完好的。
混凝土结构的任何损伤与破坏，一般都是首先在 混凝土中出现裂缝，而裂缝是混凝土结构物承载能力、 耐久性及防水性降低的主要原因。
引起裂缝的原因很多，可归纳为两大类： 第一类：结构性裂缝(受力裂缝) 第二类：非结构性裂缝
二. 混凝土结构裂缝分析
结构性裂缝(受力裂缝) ：由外荷载引起的裂缝， 其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现， 预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。
6.6 桥梁承载力评定
一. 对于在役桥梁，当结构或构件的承载能力检算系数评定 标度为1或2时，可不进行正常使用极限状态评定计算；
二. 当结构或构件的承载能力检算系数评定标度为3、4或5时， 应采用引入检算系数Z1或Z2，进行正常使用极限状态评定计算， 即当桥梁结构或构件的承载能力检算系数评定标度D≥3时，应进 行正常使用极限状态评定计算。
实践证明，在正常使用条件下，裂缝宽度小于0.3mm时， 钢筋不致生锈。为确保安全，允许裂缝宽度还应小一些。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-
2004)条文说明6.4.2规定：
Ⅰ类和Ⅱ类环境
0.2mm
Ⅲ类和Ⅳ类环境 0.15mm
6.3 桥梁检测项目及规范规程
桥梁事故的社会危害大，影响恶劣！
(CECS 03:2007)
桥梁承载能力评定—桥梁静载实验
1、静载试验评定分析
校验系数ζ是评定结构工作状况，确定桥梁承载能 力的一个重要指标。 对加载试验的主要测点（即控制测点或加载试验效 率最大部位测点）可按下式计算校验系数ζ：
: 试验荷载作用下量测的弹性变位（或应变）值； : 试验荷载作用下的理论计算变位（或应变）值。
• 测点在控制加载程序时的相对残余变位（或应变）/越 小，说明结构越接近弹性工作状况，一般要求/值不大 于20%，当其大于20%时，应查明原因，若确系桥梁强 度不足，应在评定时酌情降低承载能力。
2、动载试验评定分析 • 在实际测试中，通常通过以下几个方面来评价桥梁结 构的动力性能。
1、比较桥梁结构频率的理论值与实测值，如果实测 值大于理论计算值，说明桥梁结构的实际刚度较大， 反之则说明桥梁结构的刚度偏小，可能存在开裂或其 他不正常的现象。
• 3.结构的刚度要求
试验荷载作用下，主要测点挠度校验系数应不大于 1，各点的挠度应不超过规范规定的允许值，即：
（1）圬工拱桥：全桥范围内正负挠度最大绝对值 之和不大于L/1000，履带车和挂车验算时提高20% 。ห้องสมุดไป่ตู้
（2)钢筋混凝土桥：梁桥主梁跨中挠度不超过L/600 ；梁桥主梁悬臂端L/300；桁架拱桥不超过 L/300。
2、根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行 车性能，实测冲击系数较大则说明桥梁结构的行车性 能差，桥面平整度不良，反之亦然。
3、实测阻尼比的大小反应了桥梁结构耗散外部能量 输入的能力，阻尼比大，说明桥梁耗散外部能量输入 的能力大，振动衰减的快；阻尼比小，说明桥梁耗散 外部能量输入的能力差，振动衰减的慢。但是，过大 的阻尼比可能是由于桥梁结构存在开裂或支座工作不 正常等现象引起的。
公路桥梁承载能力评定
墩台
经常受浸蚀性
有筋
墩
环境水影响
台
无筋
身 常年有水，但无侵蚀 有筋
性影响
无筋
干沟或季节性有水河流有冻
0.20
0.30 0.25 0.35 0.40
不允许贯通墩台身截 面的一半。
有冻结作用部份
0.20
注：表中所列除特殊要求外适用于一般条件，对于潮湿和空气中含有较多腐蚀性气体等条件下
的缝宽限制应要求严格一些。
砖石和混凝土桥：
S d ( so sl Q)
Rd
(Rj
m
, k ) Z 2
钢筋混凝土及预应力混凝土桥：
Sd
(
g G;
q
Q)
b Rd
( Rc
c
;
Rs
s
)
Z2
(4) 荷载试验评定桥梁承载能力的要点
A、结构工作状况
校验系数η ：校验系数η是评定结构工作状况，确定桥梁承载能力的一个 重要指标。 一般要求η值不大于1，η值越小结构的安全储备越大，η值 过大或过小都应该从多方面分析原因。
2.0 公路桥梁承载能力评定的基本方法介绍
基于桥梁调查、结构检算必要时进行荷载试验的评 定方法（交通部在1988年颁布试行的“公路旧桥 承载能力鉴定方法” ）
结合桥梁检测评定结果进行结构检算分析必要时再 进行荷载试验的评定方法（部规范项目“公路桥梁 承载能力检测评定规程”，西部科研项目“公路旧 桥检测评定与加固技术研究及推广应用 ”）
1.4 综合评定
综合评定则包括了承载能力适应率、通行能力适应率、 洪水宣泄能力适应率和承载能力评定等四方面的内容， 前三方面均以路线为单位，表征公路桥涵的整体适应性。 承载能力评定则是针对单座桥梁的，通常在一般评定的 基础上，结合检算分析和荷载试验，对桥梁实际承载能 力作出评定。