在役桥梁评价方法-长安大学.ppt
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1、在役桥梁检测评价,长安大学,国内旧桥检测与加固的专门机构,交通运输部: 旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室(西安) 任务:检测新技术、加固新技术、工程实践、行业引领,五类检测需求 六类检测方法 七类评价方法,在役桥梁结构安全 五类检测需求,1、正常管养需求,公路桥梁养护规范(JTG H112004)部分条款 1.0.4 预防为主,防治结合 3.1.1 经常检查、定期检查、特殊检查 3.2.1 经常检查一般每月不得少于一次 3.3.1 定期检查周期最长不得超过3年,2、耐久性评价需求,结构只有具有足够的耐久性能 使用寿命才有保证,使用年限,材料老化 锈蚀 开裂 疲劳 结构性能退化 ,3、耐荷能
2、力(承载能力)评价需求,结构只有具有承受各种荷载的能力 才能保证使用期内的安全,4、抗冲刷(抗泥石流)能力评价需求,结构只有具有足够的抗冲刷能力 才能抵御强暴雨的袭击,5、抗震能力评价需求,结构只有具有足够的抗震能力 才能保证小震不坏、中震可修、大震不倒,在役桥梁结构安全对策 六类检测方法,1、目测法,以目测为主,常用仪器配合 巡查、敲击、尺量开裂、剥落、老化、生锈、冲刷等,正常管养多以此法为主,2、测试法,以常规仪器检测为主 裂缝、强度、碳化、锈蚀程度、保护层厚度、挠度、索力、均匀性、密实性等,耐久性检测多以此法为主,强度回弹法、取芯法,现场回弹检测,试件回弹试验,现场取芯,芯样试件,试件抗
3、压强度试验,混凝土均匀性、密实性超声波检测,超声波检测,钢筋保护层厚度 钢筋保护层厚度检测仪,3、探测法,针对隐蔽部件所实施的检测方法 抗泥石流检测、动力性能检测等,动应变时程曲线,300 KN 车以10km/h通过: 1+=1.1811 300 KN +200 KN通过: 1+=1.1475 300 KN +200 KN通过:1+=1.285 300 KN +200 KN通过: 1+=1.1919,频谱图,4、专项检测法,针对某一可能影响结构安全事项的专门检测 疲劳检测、预应力检测等,有效应力检测,5、实时监测法,桥梁结构健康监测 及时掌握、全面评估 特大桥、特别重要桥梁需求 -监测、评估、
4、评级、管理,6、荷载试验法 针对承载能力(桥梁或某一部件)的检测,测试:应变、挠度、裂缝开展、振型、冲击系数、自振频率.,静力分析,动力分析,加载位置 测试断面,动力性能,拱肋横向 分布影响线,加载效率:=Sstat/(S) 1.050.8,工况1:纵桥向按桥面板跨中截面()弯矩和挠度的最不利位置布载,横桥向为中载 工况2:纵桥向按桥面板跨中截面()弯矩和挠度的最不利位置布载,横桥向为偏载 工况3:纵桥向按拱肋L/4截面(-)弯矩和挠度的最不利位置布载,横桥向为中载 ,测点布置,数据采集,检测注意事项 1、一种病害的两种有效方法检测结果不能相互否定,结果不一致时,应分析原因确定取舍 2、荷载试
5、验时,加载效率尽量大一些,必须进行预加载试验,必须量测结构理论固定点的变位,如支点的变位、墩台压缩量等 3、选择适宜的检测条件 4、专业机构,在役桥梁结构安全对策 七种评价方法,1、打分排序法,方 法:技术人员检查-定性或定量评分 分类-计算评分排序分级 使用国家:中国、英国、美国、奥地利、丹 麦、挪威等 优 点:易掌握 缺 点:主观性强,中国(打分法)-养护规范,全桥技术状况评分(0100),高分表示桥梁好,对各部件评定标度(05)对于标度的定量描述,各部件权重,88分及以上:一类桥梁好 60分-88分:二类桥梁较好 40分-60分:三类桥梁差 40分以下:四类桥梁危险,中国(打分法)-养护
6、规范的扩展,桥梁使用功能评定值(0-100),桥梁所在道路行政等级、交通量、绕行距离影响系数,层次结构中结构缺损状况下最低层元素的评定值,荷载标准足够性评定值,桥面收缩状况足够性评定值,新的养护规范法,桥梁养护管理综合系统,中国(打分法)-上海市政桥梁系统,桥梁总体缺损状况,结构的BCI定义,桥梁构件缺损等级扣分值,多个构件出现缺损现象时的修正权系数,得分高者优先祥细检测,英国-排序法,桥龄评价等级(15),桥型评价等级(15),薄弱部位评价等级(15),年均日交通量(AADT)评价等级(15),地形交通量评价等级(15),路线重要性评价等级(05),美国-分级法,美国联邦公路局(FHWA)于
7、1988年2月在的FHWA-ED-89-044中将桥梁部件分为10级(09),具体为: 9优越状态较目前所希望的数据优越 8甚好状态未发现问题 7良好状态一些小问题 6满意状态与目前的最低检测相同 5尚好状态比保持现状的最低容忍忽限度的状态略好 4不良状态与保持现状的最低容忍限度相符 3严重状态基本上不能容忍,要求优先采取纠正措施 2临界状态基本上不能容忍,要求优先更换 1急迫的破坏状态定格规则中,不用本值 0破坏状态不能使用、无法修复、桥梁关闭 以Sufficiency 评价桥梁可供使用的程度。100%满足要求,0%完全不能满足要求,奥地利分级法,桥梁结构状况等级,病害类型 32种病害 值域
8、为1到5,病害范围 值域为 0到10,病害严重程度 值域为0到10,构件重要性 值域为0到10,丹麦分级法,桥梁结构构件状况等级划分,状况等级等于3或大于3时,采取维修措施,挪威-分级法,病害等级,病害损害代码,以等级代码和损伤代码组合表示病害的严重程度,如3B指严重的病害,1-3年内不采取措施会缩减桥梁的承载力,耐震能力评价打分法 分为稳定破坏、落桥破坏、强度及韧性破坏分别打分,综合获得整体分数,判定桥梁耐震能力是否足够,公路桥梁安全初步评价表(耐震能力)稳定性评价,耐洪、泥石流能力评价打分法,2、分析检算法,方 法:以折减承载力进行强度验算或 以评估系数判定 使用国家:中国、美国、英国、加
9、拿大 优 点:简单 缺 点:折减系数较难把握,中国-检算法,旧桥检算(折算)系数,经过荷载试验的旧桥检算系数与校验系数的关系,90鉴定方法:,11方法,承载力评定方法与体系,砖石及RC桥,RC及PC桥,活荷载加成系数依交通量 1.3-1.8,美国评估系数法 AASHTO1989颁布的桥梁耐和评估准则,评估系数,强度折减系数0.55-0.95,静荷载加成系数1.2,冲击系数,RF1 能承受所评估的活荷载,或,英国折减法,承载能力评定值,缺陷估计 状态系数,实测材料强度 和截面特性计 算承载能力,要求,作用,加拿大 折减法,恶化系数 承载能力折减系数 结构承载能力 永久荷载 永久荷载变异系数 冲击
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