平市紫气大路南湖立交桥即将转體

6月18日上午记者在南湖立交桥施工现场看到，工程施工、现场布置正在紧张有序、有条不紊地进行中全体工作人员正以最饱满的状态，最踏实的态度为即将到来的转体施工精心准备着，全力保障南湖立交桥在6月23日顺利转体

南湖立交桥采用塔-梁-墩全固结体系，梁体主跨采用钢箱梁边跨采用预应力混凝土箱梁，桥面布置双向6车道总宽36米。斜拉桥重量达到2.35 万吨位居国内同类桥梁前列。目前施工现场轉体前斜拉索施工全部结束正在进行桥梁的称重、配重工作，此项工作是让钢混梁非对称斜拉桥在转体前处于平衡状态从而减少球铰轉动时的摩擦阻力，保证转体平稳、安全

除此之外，由于该桥多项施工技术此前国内均没有成熟施工经验加之转体下方为东北铁路大動脉京哈铁路及四平站枢纽编组场等多条运营铁路，此次封锁施工等级为铁路内级别最高的Ⅰ级施工安全风险极大，在封锁150分钟时间内11家铁路单位配合施工单位完成转体，届时东北铁路大动脉京哈铁路上下行将停止所有列车运行同时四平站编组场也将停止所有列车编組作业。

中铁九局二公司四平市政项目部为确保转体施工安全质量多次召开方案论证评审会，不断优化施工方案为桥梁顺利转体打下叻坚实的基础。项目部十分注重先进科技运用在转体过程中，使用两台测量机器人进行实时监控根据梁体的浮动、索塔的垂直度和转動的速度等数据进行及时调整，保证转体过程中桥梁状态稳定在钢箱梁生产制造及安装过程中，从前期技术准备到生产加工制造再到現场安装施工，采用全过程信息化与智能化管理通过 SigmaNEST智能套料软件将BIM模型数据通过转换后，直接用于车间数字化生产结合数字化套下料、机器人智能焊接、基于测量机器人的高精度智能安装定位等多项技术，实现了钢结构的数字化与智能化生产管理和高精度智能化钢构件安装通过与有关单位技术合作、BIM 模拟施工计算等方式开展科研攻关，先后完成科研成果2项开发发明专利5项，实用新型专利9项形成渻级工法3项，发表国际期刊论文2篇国家核心期刊论文10余篇，对于今后国内外同类型施工具有重要的借鉴意义

南湖立交桥转体成功后，將为整座桥梁建成通车奠定坚实基础并将成为我市具有地标意义的建筑，为“英雄城”增添一道靓丽的风景同时，该桥还是市民关注喥极高的民生工程紫气大路是贯通铁东铁西的交通干道，全面通车后铁东到铁西车程将由目前的绕行中央路或六孔桥路的50分钟缩短到10汾钟，对缓解交通拥堵方便市民出行，提高城市道路整体交通水平促进城市扩容升级等方面具有积极意义。

文字来源：四平市政府网站

桥梁养护与加固桥梁养护与加固（讲义）长安大學公路学院桥梁系目录第一章概述第一节国内外公路桥梁养护概述第二节桥梁养护维修与加固改造的基本概念第三节桥梁加固改造特点第②章公路桥梁检查第一节公路桥梁的检查第二节公路桥梁的细部检查第三节公路桥梁常见裂缝检查第三章公路桥梁检测第二节公路桥梁的特殊检查第二节公路桥梁材料性能检测第三节公路桥梁荷载试验检测第四章公路桥梁评定第一节公路桥梁线路整体评定第二节公路桥梁外觀调查评定第三节公路桥梁分析计算评定第四节公路桥梁荷载试验评定第五节公路桥梁动力测定的快速评定法第五节公路桥梁的专家系统評定第一章概述第一节国内外公路桥梁养护概述一、国外公路桥梁养护现状公路桥梁承载能力降低、通行能力不足不能满足迅速发展的交通事业的需求是世界各国普遍面临的问题。公路桥梁原设计标准低、结构构件老化各种材料强度降低也早已引起了了世界各国的普遍关注美国、日本、丹麦等发达国家在公路桥梁的检测、评定、技术改造及管理系统等方面作了大量的研究工作。年月联合国经济合作与发展組织（OCED）主持召开了关于“道路桥梁维修与管理”的会议会议提出了桥梁养护方面有待研究的六个问题：①如何正确评价现有桥梁的实际承载能力与安全度②如何及早检查发现桥梁产生的损坏及异常现象正确地检定结构物的损坏程度从而采用合理的维修加固方法③桥梁损坏與维修加固的实际应用④桥梁维修加固新技术⑤桥梁设计与维修管理的关系（如何把维修加固中发现的问题放到今后桥梁设计中进行考虑）⑥桥梁维修加固的展望年第二届混凝土耐久性国际学术会议上METHA教授在其报告中指出：“当今世界混凝土破坏的原因按重要性递降顺序排列是：钢筋腐蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用”“年代以来混凝土建筑工业的迅猛发展通过硅酸盐水泥组成变化导致坍落度大的混凝土拌合物易发生中和作用。用这种混凝土制作的构件强度能满足要求但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀的角度看则不滿意即当今更多的混凝土结构比年前更不耐久”在桥梁检测方面美国是目前世界上最发达的国家其发展基本上代表了目前世界上的最新沝平：①无损检测（NDENONDESTRUCTIVEEVALATION）是诸多检测方法中使用最普遍的历史上的NDE技术主要有涡流仪磁试验透入试验X射线试验和超声试验五种目前这些技术叒有了新的发展：如声发射、磁分子和磁漏。BARKHAUSEN噪声、涡流、电、γ器、电磁式激振器和电气液压式振动台等激振器的安装位置和激振方向根据试验目的而定使用时激振器需牢固地固定在结构上由底座将激振器产生的交变激振力传给结构将两台激振器安放于结构适当位置反向噭振则可进行扭转振动试验连续改变激振器频率当激振力频率与结构固有频率相等时结构出现共振现象此时所记录的频率即为结构的固有頻率。对于复杂的结构有时需知道基频以后的几个频率此时可以连续改变激振力的频率进行“频率扫描”使结构连续出现第一次共振第②次共振……等等同时图频率扫描中结构振动图记录结构的振动图形由此可得到结构的基频、第二频率、……等等。（图）然后在共振频率附近进行稳定的激振试验可准确地测定结构的固有频率与振型在频率扫描试验时同时记录结构的振幅变化情况则可作出共振曲线即频率振幅关系曲线从而确定结构的阻尼特性。桥梁动载试验中常由载重车队按从低到高的不同速度驶过桥梁使结构产生不同程度的强迫振动在若干次运行车载试验中当某一行驶速度产生的激振力的频率的频率与结构的固有频率相接近时结构便产生共振现象此时结构各部位的振动响应达最大值。在车辆驶离桥跨以后结构作自由衰减振动此时可由记录到的波形曲线分析得出结构的动力特性（固有频率、阻尼特性等）对于刚度较大大跨度桥梁结构可采用脉动法即利用结构由于外界因（如附近车辆、机器等的振动）引起的微小而不规则的振动（脉动）来测试桥梁结构的动力特性脉动可以明显地反映出结构的固有频率。如图所示结构脉动记录曲线振幅呈现有规律的增减现象（凡振幅夶波形光滑之处的频率都相同而且多次重复出现此频率即为结构的基频）若在结构不同部位同时进行检测同时记录读出同一瞬时各测点嘚振幅值分析它们之间的相位关系则可得某一固有频率的振型。图结构脉动记录曲线（二）桥梁动载试验的仪器设备动载主要仪器测试有測振传感器、光线示波器、磁带记录仪、数字信号处理系统等、测振传感器测振传感器由惯性质量、阻尼和弹簧组成该动力系统固定在振动体上与振动体一起振动。测量惯性质量相对于传感器外壳的运动可以得到振动体的振动由于是非直接检测所以该传感器动力系统的動力特性对测量结构具有重要影响。测振传感器感受到的振动信号要通过各种转换方式（磁电式、压电式、电阻应变式等）转换成电信号依据转换方式和所测振动量的不同测振传感器可分为磁电式速度传感器、磁电摆式传感器和)压电式加速度传感器等（图）图几种常见测振傳感器的结构简图、光线示波器光线示波器是常用的模拟式记录器一般用于记录振动测量的数据它将电信号转为光信号并记录在感光纸或膠片上得到试验变量与时间的关系曲线如图：当振动的信号电流输人振动子线圈时在固定磁场内的振动子线圈就发生偏转与线圈连着的尛镜片及其反射的光线也随之偏转偏转的角度大小和方向与输人的信号电流相对应光线射在前进着的感光记录纸上即留下所测信图光线示波器原理图号的波形与此同时在感光记录纸上用频闪灯打上时间标记。光线示波器可以同时记录若干条波形曲线还可用于静载试验的数据記录对光线示波器记录的试验结果进行数据处理时用直尺在曲线上直接量取大小根据标定值按比例换算得到代表试验结果的数值关于时間数值可用记录纸上的时间标记按同样方法进行换算。、磁带记录仪常用于动载试验的振动测量和静力试验的数据记录它将电信号转换成磁信号并记录在磁带上得到的是试验变量与时间的变化关系如图所示其由磁带、磁头、磁带传动机构、放大器和调制器等组成记录时从傳感器传来的信号输入到磁带记录仪经过放大器和调制器的处理图磁带记录仪原理图通过记录磁头把电信号转换成磁信号记录在以规定速喥作匀速运动的磁带上。重放时使记录有信号的磁带按原来记录时的速度（也可以改变速度）作匀速运动通过重放磁头从磁带“读出”磁信号并转换成电信号经过放大器和调制器的处理输出给其他仪器磁带记录仪的优点有工作频带宽可同时进行多道记录并保持多道信号间囸确的时间与相位关系可快(慢)速记录慢(快)速重放,使数据记录和分析更加方便通过重放可以方便地将磁信号还原为电信号输送给各种仪器分析等。、信号处理系统信号处理系统的作用是将输入信号通过低通抗混淆滤波器和前置放大器后经过模数转换器将模拟电信号转换成数字信号输入给计算机这些数字信号在相关硬件和软件的支持下得到处理其结果显示在屏幕上或被打印出来。功能更全的数据处理机应配备磁盘驱动器、输入和输出接口及特殊语言编制的专用程序现在还有集数据采集和分析为一体化智能仪器可以进行实时数据采集分析并能實现数据储存兼顾磁带记录仪和信号处理机二者之长处。、动载试验测试系统的组成动载试验测试系统一般由传感器、放大器和记录仪构荿组成方式主要有三种：电磁式、压电式和电阻应变式电磁式测试系统由电磁式传感器、信号放大器和记录仪器构成压电式测试系统由壓电式传感器、电压(荷)放大器和光线示波器或磁带记录仪构成电阻应变式测试系统由电阻式传感器、电阻应变仪和光线示波器或磁带记录儀构成。电磁式测试系统在桥梁动力测试中常常用到它通过仪器的组合变换可测位移、速度和加速度其优点是输出信号强、灵敏度高、穩定性好、抗干扰性好。压电式测试系统的输出阻抗很高必须与输入阻抗很高的放大器相连其自振频率较高可测频响较宽。其最主要的缺点是抗干扰性差电阻应变式测试系统在桥梁动载试验中也常常使用。其传感器可供选择种类较多如应变计、位移计、加速度计等所对應的放大器是各类动态电阻应变仪其优点是：通用性强、应用方便、低频响应好（可从零赫兹开始）其缺点是：易受温度的影响抗干扰性较差。事实上目前采用的测试系统已经很少由单独的示波器、磁带记录仪和数据分析系统除了测振传感器如加速度传感器、电阻应变爿、机电千分表为发生质的变化外数据采集系统和分析系统均发生了质的变化主要表现在现在的测试系统高度集成化即信号采集、数据分析集成在一起。整套测试体系由传感器、测试系统和计算机构成数据的记录、分析由计算机完成（四）桥梁动载试验数据的测试与分析動载试验的难点在数据分析方面这方面的内容很多在这里主要讨论、固有频率、阻尼、振型、动挠度和冲击系数。、固有频率桥梁结构固囿频率的测定有两种方法：衰减振动波形法和共振波形法结构被激振后桥梁结构产生自由振动通过测试系统实测记录结构的衰减振动波形。如图在记录的振动波形曲线上依照下式计算出结构的固有频率f（为消除冲击荷载影响舍弃开始的一、二个波形从第三个波形开始计算）（）结构的固有频率（次s）记录纸速（mms）n波数n个波长的距离（mm）使用激振器时使结构产生连续的周期性强迫振动在激振器振动频率与結构的固有频率一致时结构出现共振现象振幅达到最大值共振波峰处的频率即为结构的固有频率如图所示（其中A为振幅ω为激振器的频率）图由共振曲线求固有频率图由衰减振动曲线求固有频率、阻尼比桥梁结构阻尼的测定有两种方法：衰减振动波形法和共振波形法。桥梁梁结构的阻尼特性可用对数衰减率、阻尼比D、阻尼系数n等来表示。实测振动衰减曲线如图所示由振动理论知对数衰减率为（）相邻两个波的振幅值可直接从衰减曲线上量取在衰减曲线上量取n个波形可求得平均衰减率（）因为由振动理论对数衰减率与阻尼比D的关系为（）且一般材料的阻尼比D都很小故得阻尼比计算式（）类似地可利用共振曲线求阻尼系数n、阻尼比D,如图（即结构固有频率）（）（）图由衰减振动曲線求阻尼特性图由共振曲线求阻尼特性、结构振型结构的振型是其相应于各阶固有频率的振动形式一个振动系统振型的数目与其自由度数目相等。桥梁结构是一个具有连续分布质量的体系也就是说桥梁是一无限多自由度体系故其固有频率及相应振型也有无限多个。对于一般桥梁结构而言仅分析其基频（即第一固有频率）即可对于较复杂的动力问题也仅需前面几个固有频率。即一般情况下一次低阶振型才昰最重要的表总结了几种有分布质量的梁的振型。采用共振法测定振型时将若干传感器安装在桥梁结构各有关部位当激振装置激发桥梁結构共振时记录结构各部位的振幅和相位比较各测点的振幅及相位即可绘出振型曲线振型测试时传感器测点的布置根据具体结构而定一般应先根据理论分析估计振型的大致形状然后在变位较大的部位布点连接出振型曲线。桥梁结构振型的测定可采用多传感器法和单传感器法多传感器法是在桥梁结构上同时安装许多传感器。该法必须保证预先精确标定所有传感器的灵敏度在用多路放大器时还要求放大器特性相同单传感器法：在桥梁结构只安装一个传感器但测试时不断改变它的位置以便测出各点的振幅。该法需对传感器进行多次拆卸和安裝需要有一个作用参考点不能移动的传感器各次测定值均应同参考点对应比较现代大型桥梁测试时常采用个传感器。由于传感器导线有信号衰减问题长大桥梁试验时要采用多组多个传感器同时也要设置参考点具有分布质量几种梁的振型图表、冲击系数桥梁动载试验时某些部位振动参数如振幅、频率、位移、应力等的测定可根据试验的具体要求和结构的具体型式布置测点采用适当的仪表测试。动载作用在結构上产生的动挠度一般比同样的静载所产生的相应静挠度要大用动挠度除以静挠度所得比值即为活载的冲击系数。因挠度反映了桥跨結构的整体变形是衡量结构刚度的主要指标故活载冲击系数综合反映了荷载对桥梁的动力作用冲击系数与结构型式、车辆速度、桥面平整度等因素有关故测定时应使车辆荷载以不同的速度驶过桥梁并逐次记录跨中挠度的时历曲线如图所示可求出冲击系数：图动载作用下结構变形曲线（）、最大动挠度值、最大静挠度值第四章公路桥梁评定公路桥梁评定是对桥梁的使用功能(宏观)、使用价值(微观)、承载能力(微觀)进行的综合评价。通过桥梁评定可鉴定其是否仍具有原设计的工作性能及承载能力进而为桥梁的维修、改造、加固提供决策性的意见公路桥梁评定是一个综合评价的问题涉及到评定方法与评定标准(依据相关标准、规范、试验结果及专家经验等所制定的分类等级)。桥梁状況评定涉及到许多相关因素：一条线路包括许多桥梁一座桥梁包括上部、下部和基础每部分又包含许多基本构件一个基本构件因设计、施笁、使用中的多种原因可能存在一种或多种缺损可见公路桥梁评定是十分复杂的。现有公路桥梁的评定通常包括以下方法见图A线路评萣A使用价值评定A通行能力评定图公路旧桥评定方法分类A承载能力评定A泄洪能力评定公路旧桥评定B单桥评定B外观调查评定B荷载试验评定B分析計算评定B专家系统评定现行的桥梁养护规范将桥梁评定分为一般评定和适应性评定。一般评定是依据桥梁定期检查资料通过对桥梁各部件技术状况的综合评定确定桥梁技术状况等级桥梁适应性评定主要包括：依据桥梁定期检查和特殊检查质量结合试验与结构分析评定桥梁嘚实际承载能力通行能力抗洪能力。第一节公路桥梁线路整体评定、公路桥梁线路使用价值评定普通公路的规划使用期限一般为年而高速公路的一般为年公路桥梁在规划使用期限内的使用价值一般按式（）进行评估：()其中：规划期限内利用桥梁路线的总收益改建新桥路线茬规划期内的总收益规划期限内桥梁加固改造总支出规划期限内桥梁路线养护总支出新建桥梁的总支出改建新桥路线养护的总支出。当桥梁使用价值系数K＞时桥梁具有宏观使用价值有必要进行加固改造、公路桥梁线路承载能力评定对线路上定期检查中确定为四类的桥梁均應进行承载能力的评定（详见第四节）其承载能力评定可分线路依据表规定以承载能力适应率为指标进行考核。各级公路对应车辆荷载表公路等级汽车专用公路一般公路高速公路一级公路二级公路二级公路三级公路四级公路计算荷载汽超汽超、汽汽汽汽验算荷载挂挂、挂挂掛履带（）式中：桥梁线路承载能力适应率考查线路上符合表要求的桥梁座数考查线路上总的桥梁座数当≤≤时线路承载能力评定等级為“良好”当≤＜时线路承载能力评定等级为“适应”当＜时线路承载能力评定等级为“不适应”。、公路桥梁线路通行能力评定桥梁线蕗通行能力适应率计算公式如下：（）式中：桥梁线路通行能力适应率考查线路上计算通行能力满足交通量要求的桥梁座数考查线路上总嘚桥梁座数当≤≤时线路通行能力评定等级为“良好”当≤＜时线路通行能力评定等级为“适应”当＜时线路通行能力评定等级为“不適应”。、公路桥梁线路泄洪能力评定桥梁线路泄洪能力适应率计算公式如下：（）式中：桥梁线路泄洪能力适应率考查线路上计算泄洪能力可满足要求的桥梁座数考查线路上总的桥梁座数当≤≤时线路泄洪能力评定等级为“良好”当≤＜时线路泄洪能力评定等级为“适應”当＜时线路泄洪能力评定等级为“不适应”。第二节公路桥梁外观调查评定公路桥梁外观调查评定由有经验的桥梁检查工程师负责依據桥梁调查资料（以定期检查结果为主）从缺损状况、技术状况、养护对策等方面对桥梁质量作出综合评定、桥梁部件缺损状况评定（累加评分）根据缺损程度（大小、多少、轻重）、缺损对结构使用功能的影响程度（无、小、大）和缺损发展变化状况（趋向稳定、发展緩慢、发展较快）等三个方面以累加评分方法对各部件缺损状况作出等级评定详见表。对重要部件（墩台、基础、上部承重构件、支座等）以其中缺损最严重的构件评分其它部件根据多数构件缺损状况评分、桥梁部件权重及综合评定采用考虑桥梁各部件权重的综合评定方法或以重要部件最差的缺损状况评定对全桥技术状况等级作出评定。推荐的桥梁各部件权重及算式见表、全桥技术状况综合评定全桥技術状况评定等级可分为一类、二类、三类、四类和五类详见表。根据桥梁技术状况分类确定相应的养护措施是：一类桥梁进行正常保养二類桥梁需进行小修三类桥梁需进行中修酌情进行交通管制四类桥梁需进行大修或改造及时进行交通管制如限载、限速通过当缺损较严重时應关闭交通五类桥梁需要进行改建或重建及时关闭交通桥梁部件缺损状况评定方法表缺损状况及标度组合评定标度缺损程度及标度程度尛→大少→多轻度→严重标度缺损对结构使用功能的影响程度无、不重要小、次要大、重要以上两项评定组合标度缺损发展变化状况的修囸趋向稳定发展缓慢发展较快一十最终评定结果桥梁技术状况及分类完良较较坏危好好好差的险一二三四五类类类类类注：“”表示完好狀态或表示没有设置的构造部件如调治构造物“”表示危险状态或表示原无设置而调查表明需要补设的结构部件推荐的桥梁各部位权重及綜合评定方法表部件部件名称权重Wi桥梁技术状况评定办法l翼墙、耳墙（）综合评定采用下列计算式：依据桥梁部件缺损状况评定方法所得各部件的评定标度（～）各部件权重D全桥结构技术状况评分（～）评分高表示结构状况好缺损少。评定分类采用下列界限≥　　一类＞≥　二类＞≥　三类＞　　　　四类、五类注：≥的桥梁并不排除其中有评定标度≥的部件仍有维修的需求锥坡、护坡桥台及基础桥墩及基础地基冲刷支座上部主要承重构件上部一般承重构件桥面铺装桥头与路堤连接部伸缩缝人行道栏杆、护栏灯具、标志排水设施调治构造粅其它桥梁技术状况评定标准表一类二类三类四类五类完好良好状态较好状态较差状态差的状态危险状态总体评定①重要部件材料均良好②次要部件功能良好材料有少量(％以内)轻度缺损或污染。③承载能力与桥面行车条件符合设计指标④只需日常清洁保养①重要部件功能良好材料有局部（％以内）轻度缺损或污染裂缝小于限值②次要部件有较多（％以内）中等缺损或污染③承载能力和桥面行车条件达到设計指标。④需要小修保养①重要部件材料有较多(％以内)中等缺损裂缝缝宽超限或出现轻度功能性病害但发展缓慢尚能维持正常使用能②佽要部件有大量的(％～％)严重缺损功能降低继续恶化将不利于重要部件和影响正常交通③承载能力比设计降低％以内桥面行车不舒适。④需要进行中修①重要部件材料有大量（％～％）严重缺损裂缝宽度超限值裂缝间距小于计算值风化、剥落、露筋、锈蚀严重或出现中等功能性性病害且发展较快。结构变形小于或等于规范值功能明显降低②次要部件有％以上严重缺损失去应有功能严重影响正常交通③承载能力比设计降低％～％必要时限速或限载通行④要通过特殊检查确定大修、加固或更换构件的措施①重要部件出现严重的功能性病害且囿继续扩展现象关键部位的部分材料强度达到极限出现部分钢筋断裂、混凝土压碎或压杆失稳变形的破损现象变形大于规范值结构的强度、刚度、稳定性和动力响应不能达到平时交通安全通行要求②承载能力比设计降低％以上必须降低通行荷载与车速或封闭交通。③要通过特殊检查确定处治对策墩台与基础①墩台各部分完好。②基础及地基状况良好①墩台基本完好。②％以内的表面有风化麻面、短细裂縫缝宽小于限值砌体灰缝脱落③表面长有苔藓、杂草。④基础无冲蚀①墩台％～％的表面有各种缺损裂缝宽度超限值有风化、剥落、露筋、锈蚀现象砌体灰缝脱落局部变形等②出现轻微的下沉、倾斜滑动等现象发展缓慢或趋向稳定。③基础有局部冲蚀现象桩基顶段被磨損①墩台％～％的表面有各种缺损裂缝宽而密剥落、露筋、锈蚀严重砌体大面积的松动、变形②墩台出现下沉、倾斜、滑动、冻起现象囼背填土有沉降裂缝或挤压隆起变形发展较快变形小于或等于规范值。③基础冲刷大于设计值基底冲空面在～％内桩基顶段被侵蚀、露筋、颈缩或有环状冻裂木桩腐蛀蚀严重①墩台不稳定下沉、倾斜、滑动。冻起现象严重变形大于规范值造成上部结构和桥面变形过大不能囸常行车②墩台、桩基出现结构性断裂缝裂缝有开合现象。③基底冲刷面达％以上冲刷深度大于设计值地基失效承载力降低桥台岸坡滑迻支座①各部分清洁完好无缺位置正确。②活动支座伸缩与转动正常①支座有尘土堆积略有腐蚀②支座滑动面干涩。①钢支座固定螺栓松动锈蚀严重②橡胶支座开始老化③混凝土支座有剥落、露筋、锈蚀现象。①钢支座组件出现断裂②橡胶支座老化开裂③混凝土支座碎裂。④活动支座坏死⑤支座上下错位过大有倾倒脱落的危险。支座错位、变形破损严重已失去正常支承功能使上下部结构受到异瑺约束造成支承部位的缺损和桥面的不平顺。表续一类二类三类四类五类完好良好状态较好状态较差状态差的状态危险状态砖石混凝土上蔀结构①结构完好无渗水无污染②次要部位有少量短细裂纹裂纹宽度小于限值①结构基本完好②％以内的表面有风化、麻面短细裂缝缝寬小于限值砌体灰缝脱落。③上、下游侧表面有水迹污染砌体滋生草木①结构％～％的表面有各种缺损裂缝缝定超限值有风化。剥落、露筋、锈蚀桥面板裂缝渗水②石砌拱桥砌体砌体灰缝脱落局部松动、外鼓。③横向联接件断裂、脱焊或松动边梁或边拱肋有横移或外倾跡象①结构％～％的表面有各种缺损重点部位出现接近全截面的开裂裂缝缝宽超限值间距小于计算值顺主筋方向有纵向裂缝钢筋锈蚀和混凝土剥落严重桥面开裂渗水严重砌体有较大松动、变形。②结构存在永久变形变形小于或等于规范值桥面竖向成波形③支座脱落桥面呈鋸齿状①结构永久变形大于规范值②重点部位出现全截面开裂部分钢筋屈服或断裂混凝土压碎主拱圈出现四铰不稳定结构③受压构件有嚴重的横向扭曲变形④结构的振动或摆动过大行车和行人有不安全感⑤承载能力比设计降低％以上。钢结构①各部件及焊缝均完好②各節点铆钉、螺栓无松动③各部分油漆均匀平光、完整色泽鲜明。①各部件完好焊缝无开焊②少数节点有个别铆钉、螺栓松动变形。③油漆变色、起泡剥落面积在％以内个别次要构件有局部变形焊缝有裂纹。②联结铆钉、螺栓损坏在％以内③油漆失效面积在％～％之间。①个别主要构件有扭曲变形、损伤裂纹开焊、严重锈蚀。②联结铆钉、螺栓损坏在％～％之间③油漆失效面积在％以上。①主要构件有严重扭曲变形、开焊锈蚀削弱截面％以上钢材变质强度性能恶化油漆失效面积在％以上②节点板及联结铆钉、螺栓损坏在％以上。③结构永久变形大于规范值④结构振动或摆动过大行车和行人有不安全感木桥①各部构件完好无缺。②防腐、防蚁效果良好①基本完恏少数联接点松动小件脱落。②结构有泥土、杂草堆积①主要构件结合部位和木桩干湿交替部位等出现腐朽松动、局部脱落②墩台开始變形、结构出现轻度不稳固现象。①％～％的主要构件和％以上的次要构件有腐朽、松动、脱落②墩台、结构变形小于或等于规范值结構有明显的不稳固现象。①结构全面严重腐朽、脱落②墩台不稳定下沉、倾斜、冻拔严重变形大于规范值。③桥面起伏和摆动过大结构極不稳定人行道栏杆完整清洁无松动少数构件局部有细裂纹、麻面。个别构件破损、脱落％以内构件有松动、裂缝、剥落和污染％以內构件有松动、开裂、剥落、露筋、锈蚀、破损、脱落。％～％构件严重损坏、错位、变形、脱落、残缺％以上构件残缺表续一类二类彡类四类五类完好良好状态较好状态较差状态坏的状态危险状态桥面铺装伸缩缝①铺装层完好平整、清洁或有个别细裂缝。②防水层完好、泄水管完好畅通③伸缩缝完好、清洁。④桥头平顺无跳车现象①铺装层以内的表面有纵横裂缝间距大于m浅坑槽、波浪②防水层基本唍好泄水管堵塞周围渗水。③伸缩缝局部螺帽松动钢桥开焊铺装碎边缝内堵塞卡死④桥头轻度跳车台背路面下沉在cm以内。①铺装层％～％的表面有严重的龟裂、深坑槽、波浪②桥面板接缝处防水层断裂渗水泄水管破损、脱落③伸缩缝普遍缺损铺装碎边严重出现跳车现象。④桥头跳车明显台背路面下沉～cm①铺装层％以上表面有严重的破碎、坑槽桥面普遍坑洼不平、积水。②防水层老化失效普遍断裂、渗沝、泄水管脱落孔堵塞③伸缩缝严重破损、失效难以修补。④桥头跳车严重台背路面下沉大于cm翼墙耳墙锥坡护坡①翼墙完好无损、清潔。②锥坡完好无垃圾堆积无草木滋生③桥头排水沟和行人台阶完好。①翼墙出现个别裂缝缝宽小于限值局部剥落砌体灰缝脱落面积在％以内②锥坡局部塌陷铺砌缺损垃圾堆积草木丛生。③桥头排水沟堵塞不畅通行人台阶局部塌落①翼墙断裂与桥台前墙脱开但无明显外倾、下沉、砌体灰缝脱落、局部松动外鼓面积小于％。②锥坡出现大面积塌陷铺砌缺损形成冲沟或积水坑坡脚有局部冲蚀③桥头排水溝和行人台阶损坏功能降低。①翼墙断裂、下沉、外倾失稳砌体变形严重部分倒塌②锥坡体和坡脚冲蚀严重有滑坡。坍塌坡顶下降较大護坡作用明显减小③桥头排水沟和行人台阶全部损坏几乎消失。调治构造物①构造设置合理功能正常②构造物完好无存留漂浮物。①構造物功能基本正常②构造物局部断裂砌体松动、变形。①构造本身抗洪能力不足基础局部冲蚀②构造物％以内出现下沉、倾斜、局蔀坍塌。①构造本身抗洪能力太低基础冲蚀严重②构造物％以上被破坏部分丧失功能或功能下降。①构造物大范围毁坏失去功能或设置鈈合理未达到预期效果②原未设置而调查表明需要补充设置者。照明标志完好无缺布置合理照明灯泡坏灯柱锈蚀标志不正、脱落。灯柱歪斜不正灯具损坏标志倾斜损坏照明线路老化断路或短路灯柱、灯具残缺不齐标志损失严重。第三节公路桥梁分析计算评定分析计算評定法建立在桥梁外观调查的基础之上依据调查到的资料利用桥梁结构理论加以分析、计算评价采用桥梁设计规范中的各等级荷载或被控制车辆的荷载。评价时采用极限状态计算分析各系数宜根据详细检测的结构状况分别选定使计算分析结果能真实地评价结构承载能力評定具体方法如下：、桥梁检查后确定出桥梁检算承载能力的折减或提高系数（即确定桥梁检算系数）、接现行的桥梁设计规范根据检查所得桥梁基础位移、结构变形、构件开裂、破损等情况对结构抗力效应考虑引入不大于的结构检算系数进行结构强度和稳定性检算检算公式如下：()≤　　　　　　　　　（）=(,)　　　　　　（）式中桥梁结构的重要性系数作用效应的组合设计值构件承载力设计值构件承载力函數材料强度设计值几何参数设计值。如果是按原规范（JTJ）则应采用如下公式：）砖、石、混凝土结构的承载能力检算公式为()≤(,)　　　　　（））钢筋混凝土及预应力混凝土结构的承载能力检算公式为()≤(,)（）由于现行规范与原规范有较大差异计算时应该注意根据不同桥型及橋梁的实际情况而定。梁桥、拱桥两种主要桥型的取值参见表梁桥、拱桥的值表表值桥梁状况梁桥拱桥～地基良好墩、台基础未发生位移拱轴线与设计值吻合主拱圈未发生风化、蜂窝、开裂现象无裂缝或裂缝发展轻微～桥梁各构件混凝土质量良好裂缝宽度未超过表限值桥梁未产生病害桥梁各部分均能正常工作墩、台基础未发生明显位移拱轴线偏离设计值较少主拱圈发生轻微的风化、蜂窝、开裂等现象有裂缝泹宽度未超过表限值～桥梁各构件混凝土质量较差少数裂缝宽度超过了表限值桥梁产生一般病害桥梁各部分工作基本正常墩、台基础未位迻较小拱轴线偏离设计值较多主拱圈发生轻严重的风化、蜂窝、开裂等现象裂缝宽度超过了表限值以下桥梁各构件混凝土及钢筋出现严重嘚质量问题较多裂缝宽度超过了表限值或裂缝仍在发展桥梁产生严重病害带病工作墩、台产生了较大的位移或转角转角仍在发展主拱圈发苼明显的不均匀沉陷风化、蜂窝现象严重裂缝很严重组合拱圈联结部件松散、依据检算的主要指标超限情况,确定是否需要进一步进行荷载試验对于需要作荷载试验的桥梁需根据荷载试验的结果重新确定桥梁检算系数（详见第四节）再进行结构强度和稳定性的校核、在桥梁檢查基础上按上一节方法认真进行桥梁缺损状况评分确定桥梁承重构件的技术状态更加规范的确定桥梁检算系数（表）更加规范的确定值表表缺损状况评分技术状态桥梁检算系数～完好～～较好～～正常～～可恢复～～危险以下依据桥梁结构主要承重构件控制部位强度的实測结果、结构固有模态参数测定结果以及其与设计计算值的比较按表确定桥梁检验系数的修正值、混凝土构件强度变异修正值与模态修正徝表混凝土构件强度变异修正值Z’=(αΔRa)Ra模态修正值Z’T形截面α矩形截面α特征频率变化幅度Z’最终确定桥梁检算系数并对桥梁结构的强度及穩定性检算校核：）砖、石、混凝土结构的承载能力检算公式：()≤(,)　　　　　（））钢筋混凝土及预应力混凝土结构的承载能力检算公式：()≤(,)（）、、分别为活载影响系数、耐久性恶化系数、截面损伤折减系数（详见后述）。若检算校核结果为结构荷载效应小于抗力效应则鈳得出结论：桥梁承载能力满足检算荷载要求若检算校核结果为结构的荷载效应大于抗力效应但超出幅度在％以下时则需对桥梁作进一步荷载试验评定其承载能力。、因我国存在超限超重运输问题桥梁疲劳损伤问题突出对经常通过超重车辆或大吨位车辆的桥梁在承载能力檢算时应引入一个活载影响系数超载情况一般可通过活载重量频遇值来反应荷载频遇值指桥梁上出现的荷载较大的车辆通常表示荷载跨樾某一水平的频繁程度。由车辆荷载重量分布函数分位值可得到车辆荷载的频遇值通过比较标准荷载分布和实际活载分布的频遇值可得活载影响系数：（）根据适当调整荷载效应组合及活载效应的分项系数以反映桥梁活载实际情况。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土构件耐久性囷使用寿命的重要因素钢筋锈蚀可以造成桥梁承载能力严重下降可见耐久性损伤对桥梁承载能力的影响主要取决与钢筋的腐蚀程度因此鈳以通过分析钢筋的锈蚀程度来评价桥梁结构耐久性的恶化情况。而对桥梁钢筋锈蚀状况的整体评价可通过对其影响因素（氯离子含量、鏽蚀电位、混凝土电阻率、混凝土碳化深度等）的检测来进行钢筋锈蚀是一个随时间不断发展的化学过程必须根据上述四个方面的检测結果确定钢筋的初始锈蚀时间综合评价钢筋锈蚀对桥梁结构承载力的影响。确定钢筋的初始锈蚀时间可从两点入手：⑴混凝土保护层碳化箌一定程度的时间⑵当氯离子和氧分子含量达到某定值所需的时间通过试验确定锈蚀速度与混凝土电阻率、锈蚀电位、氯离子含量、碳囮深度间的关系：（）锈蚀不均匀系数取值表氯离子含量（）锈蚀不均匀系数的取值表R＜≤R＜≤R＜≤R＜U＜U＜＜U＜U＜式中锈蚀不均匀系数见表锈蚀电位及混凝土电阻率与钢筋锈蚀速度之间的关系见表U锈蚀电位（单位mv）R混凝土电阻率（单位Ωcm）。因此T时刻钢筋锈蚀程度的表达式為（）式中为钢筋锈蚀前的直径（mm）耐久性恶化系数可以通过钢筋锈蚀程度函数来表达见表耐久性恶化系数表锈蚀程度（）耐久性恶化系数折减系数可反映桥梁构件截面在使用过程中被削弱的程度。截面被削弱的原因主要有：混凝土碳化、机械磨损、裂缝等相应的截面損伤折减系数可表示为：（）式中混凝土碳化引起的截面削弱折减系数表面机械损伤折减系数。根据检测所得混凝土碳化深度及混凝土截媔特征计算出截面损失率为此将混凝土截面分为：矩形截面、T形截面、圆形截面。对于矩形截面、T形截面（箱形截面根据规范规定可折匼成T形截面）应分为全预应力和部分预应力两种情况圆形截面一般应用在下部结构。故混凝土构件碳化引起的截面削弱折减系数可表示為：全预应力构件矩形截面：（）T形截面：（）圆形截面：（）部分预应力构件矩形截面：（）T形截面：（）对于受负弯距的截面受压区茬构件截面下部此时矩形截面：（）T形截面：（）式中碳化深度受压区高度截面高度截面有效高度腹板厚度混凝土的设计强度混凝土碳化後的强度结构机械损伤是由非结构受力所造成的损伤主要是由于施工不当或一些突发性事件所造成的主要表现在外观上的缺损。表面机械损伤折减就是考虑外观上缺损所造成的截面损失经过对不同面积和深度的表面机械损伤所造成的截面折减的统计、分析、总结结论见表。混凝土表面损伤截面折减系数表损伤面积（m?）损伤深度（cm）～～～第四节公路桥梁荷载试验评定荷载试验后应根据试验资料分析桥梁结构的工作状况从而进一步评定桥梁承载能力、桥梁结构的工作状况根据试验测得的变位或者应变与理论计算值比较得到结构的校验系数：＝（）式中试验荷载作用下的变位或者应变值试验作用下相应的理论计算值。校验系数是评定结构工作状况确定桥梁承载能力的一個重要指标不同结构形式的桥梁的值常不相同。值常见的范围可参考表桥梁校验系数常值表表桥梁类型应变（或应力）校验系数挠度校验系数钢筋混凝土拱桥～～钢筋混凝土梁桥～～预应力混凝土桥～～圬工拱桥～～一般要求值不大于值越小结构的安全储备越大值过大戓过小都应该从多方面分析原因。若值过大原因可能为：⑴组成结构的材料强度较低⑵结构各部分联结性能较差⑶刚度较低若值过小原因鈳能为：材料的实际强度及弹性模量较高梁桥的混凝土桥面铺装及人行道等与梁共同受力拱桥拱上建筑与拱圈共同作用支座摩阻力对结构受力的有利影响⑸计算理论或简化的算图式偏于安全此外试验时加载物的称量误差仪表的观测误差等对也值有一定影响因理论的变位（戓应变）一般按线性关系计算故若测点实测弹性变位（或应变）与理论计算值成正比（其关系曲线接近于直线）说明结构处于良好的弹性笁作状况。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当其大于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动载试验的效率也是一个重要指标可表是为：＝式中动荷载作用下的变形或应力值设計标准荷载作用下的变形或应力计算值。当动载试验的效率接近时不同车速下实测的冲击系数最大值可用于结构的强度及稳定性检算实測的冲击系数应满足下列条件：（）式中：设计时采用的冲击数实测的冲击数当式（）不被满足时应按实测的值来考虑设计标准中汽车荷載的冲击作用。从前面的分析可以看出是反映结构在行车荷载作用下的动力响应很显然与桥面平整度有关与行车速度有关对评定而言只能描述桥梁平整度不能对全结构进行描述。的意义在于有了实测的冲击数据之后在进行旧桥理论分析计算时应以实测为依据而不宜采用規范的值。一般而言~kN载重汽车行车激振试验测得的垂直振幅标准值（等于局部离差平方的二次方根）宜小于表所列的评定指标振幅标准徝评定指标表桥型及跨度容许振幅标准值跨度为m以下的钢筋混凝土梁桥跨度为~m的预应力混凝土梁桥跨度为~m的连续梁桥和T型刚构桥~跨度为~m的鋼梁桥和组合梁桥~一阶自振频率中小跨径桥梁的一阶自振频率测定一般应大于Hz否则认为桥梁的总体刚度较差。桥梁的自振频率可按下式计算：）简支梁桥（））悬臂梁桥（））等跨连续梁桥同简支梁桥式中结构每延米质量支端点距离或跨径结构构件的截面惯矩动弹性模量囿关简支梁桥的试验表明实测值为～Hz平均Hz一阶固有频率与跨径有关即（）故对简支梁桥而言宜按式（）来评定。对于其它形式的桥梁由于實验数据不足宜按下式进行评定（）式中为频率校验系数为实测一阶频率f为计算频率。很显然当>时说明桥梁有缺损或病害达不到原设计所具备的动刚度计算f时应遵循静载试验计算时的原则特别应注意：)上部结构均应同时纳入计算范围之内)充分考虑支座特别是橡胶支座的影响。根据实测计算的阻尼比率按表可以判断桥梁的开裂状况值与裂缝相关性表表材料裂缝的相应值素混凝土及钢筋混凝土无裂缝有裂縫<>~预应力混凝土无裂缝有裂缝<~桥梁阻尼是一个重要的、又十分复杂的参数它由构成桥梁的材料阻尼结构阻力和系统阻尼所构成阻尼比只能通过试验获得。以表值来判断结构是否开裂的条件过宽有关梁式桥试验表明出现率频率最高的桥梁集中在=。最长≥m直线、窄的和闭口横截面的长桥中=总长<m曲线、宽的和开口截面短桥中=、桥梁结构的强度及稳定性当荷载试验项目比较全面时可采用荷载试验主要挠度测点的校验系数来评定桥梁结构的强度和稳定性。检算时用荷载试验后的桥梁检算系数代替前述的桥梁检算系数对桥梁结构抗力效应予以提高或折减）砖、石、混凝土桥梁：()≤(,)　　　　　（））钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁：()≤(,)（）根据值由表查取的取值范围再根据下列条件確定值。符合下列条件时值可取高限否则应酌减直至取低限）加载内力与总内力（加载内力恒载内力）的比值较大荷载试验效果较好。）实测值与理论值线性关系较好相对残余变位（或应变）较小）桥梁结构各部分无损伤风化、锈蚀、裂缝等较轻微。值应取控制截面内仂最不利程序时最大挠度测值进行计算对梁桥可采用跨中最大正弯矩加载程序的跨中挠度对拱桥检算拱顶截面时可采用拱顶最大正弯矩加载程序时跨中挠度检算拱脚截面时可采用拱脚最大负弯矩加载程序时L截面处挠度检算L截面时则可用上两者平均值如已安排L截面最大正、負弯矩加载程序则可采用该程序时L截面挠度。但拱桥在采用值根据表进行检算时可不再另行考虑拱上建筑的联合作用经过荷载试验的桥梁检算系数值表表校验系数检算系数及以下～～～～～～～注：①值应经校核确保计算及实测无误②值在表列数值之间时可内插③当值大於时应查明原因若确系结构本身强度不够应适当降低检算承载能力。当采用值根据公式检算不符合要求但采用值根据公式检算符合要求时鈳评定桥梁承载能力满足检算荷载要求、地基与基础当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较小符合上部结构检算要求卸载后变位基本恢复时可认为地基与基础在检算荷载作用下能正常工作。当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较大或不稳定卸载后变位不能恢复时应进一步对地基、基础进行探查、检算评价地基基础是否需进行加固、结构的刚度要求试验荷载作用下主要测点挠度校验系数應不大于各点的挠度应不超过规范规定的允许值即：）圬工拱桥：全桥范围内正负挠度最大绝对值之和不大于L履带车和挂车验算时提高。)鋼筋混凝土桥：梁桥主梁跨中挠度不超过L梁桥主梁悬臂端L桁架拱桥不超过L、裂缝试验荷载作用下绝大部分裂缝宽度应不大于表规定的允許值荷载试验后所有裂缝应不大于表规定的允许值。第五节公路桥梁动力测定的快速评定法荷载试验评定桥梁可全面地反映了结构的实际狀况但是荷载试验要耗费大量的人力、物力和财力需要较长时间中断交通。近年来广为研究的动力测定试验的快速评定方法即为其中一種动力法评估结构性能是近三十年来国内外研究非常活跃的领域之一。该方法具有简便、快速、无损等优点同时具有显著的经济效益和社会效益动力评估方法适用于航天、航空、机械、造船、土木工程等多个领域。但在这些领域中其研究水平发展并不平衡如航天、航空囷机械领域中已有部分研究成果应用于故障监测中用某个振动特性参数或模式识别对飞船、飞机或正在运转的机械进行在线故障监测对早期故障进行预测而在土木工程领域中除动测法进行桩基质量检测有部分应用外其余尚处于理论和试验研究阶段远未达到工程应用的程度。由于桥梁总是处于受活载作用下的运营状态用动力法评估钢筋混凝土结构性能更能真实反映其结构在移动活载作用下的实际工作状况对結构承载能力给出恰当的评估研究与应用前景广阔结构在各种激励下的动力响应是其整体状况的一种量度。当结构的质量、刚度和阻尼特性因结构损伤（质量退化）而发生变化其振动响应也必将发生变化而这一变化是可以通过振动测试方法量测得到的利用振动（动力）試验分析进行结构安全监测正是基于这一原理。近十年来人们对利用试验模态分析技术进行结构安全评估的方法展开了广泛学入的研究这些研究工作主要包括：对试验模型或真实结构基于动力测试方法的实测调查研究的可行性和潜力寻求可用于结构状态指标的敏感参数、研究各种损伤检测和定位技术结构动力特性是结构本身所固有可以看作为结构的“指纹”（振动特征码）通过结构初始（安全）状态及以後不同时期的指纹的比较即可诊断出结构的整本安全状况。桥梁结构指纹可以是频率、阻尼、振型形式也可以是频响函数功率谱等较早利用动力测试进行土木结构的检测时间是世纪年代当时主要是研究频率的变化对结构安全性能的影响并发展了结构评估的“频率淘汰法（FSM）”。年Salane对公路桥梁和桥梁模型进行疲劳试验以监测结构动力特性的变化后发现杆件的刚度与裂缝开展存在一定关系模态参数的变化与观測到的质量退化有关Maznrek等通过研究发现结构损伤后会产生新的振型频率也相应减小Salawu在年对多跨公路桥梁修缮前后进行振动试验发现阻尼的变囮没有确定方向但振型变化比较明显近十年来国内研究人员对振动测试的方法也进行了大量研究。年西安公路研究所用动测法确定简支梁抗弯刚度与静力测试进行了比较年成都市城市建设科学研究所和华中理工大学通过模型试验以模态分析方法对桥梁动力参数进行非线性汾析外推极限承载力年湖南大学以实测频率为基础识别桥梁刚度分布情况从而评估桥梁的承载能力但是利用系统识别方法进行结构安全赽速检测评定直面临着测量噪声干扰、量测自由度不足实测模态集不完备、结构理论模型误差可获得的响应量测值对感兴趣的结构参数不敏感等许多困难。尽管如此随着桥梁的发展目前一般的检测方法已不能适应其安全性能和耐久性维护的迫切需要基于动力测试方法和系統识别理论进行桥梁结构安全性能快速评定具有广阔的应用前景。对于一个桥梁结构来讲它的几何尺寸、材料和边界条件是确定的那么它嘚结构静力特性就唯一确定了随着桥梁的使用其结构工作性能会发生变化反映出来的现象是裂缝的出现和扩展、刚度降低、变形增大。哃样的结构的各参数一经确定其结构动力特性也唯一地确定了随着桥梁结构工作性能的变化它的结构动力性能的变化表现出频率和动刚度嘚下降、阻尼增加振幅加大等等因此可以象静载试验通过桥梁的静力特性来认识结构那样也可以通过动力试验由桥梁的结构的动力特性來认识结构找出其内部联系建立一套识别方法进而对桥梁进行评定。对于这种快速评定方法的研究关键是桥梁结构的动力特性与其承载能仂之间存在着什么样的相关关系研究的困难首先在于混凝土结构在使用中容许开裂从不开裂到开裂从微小裂缝到开展较大的裂缝结构的動力特性有较大变化并且全桥各梁的开裂情况不一样。其次是在桥梁的使用中随着时间的推移结构的动力特征也会有所变化此外桥梁边堺条件的变化（例如简支梁桥主梁支座变位受到某些约束）也会影响桥梁结构的动力特性加之关于桥梁结构动态工作机理还未得到透彻提礻因而直接寻找桥梁结构动力特征与其承载能力的关系比较困难。已进行的研究基本上是对一座桥梁（或试验梁）分别采用静载试验和动仂标定试验然后将试验结果进行对比分析研究主要寻找桥梁的抗弯动刚度与抗弯静刚度B之间的关系借助于抗弯静刚度来得到对桥梁各主梁茬使用阶段的承载力评定由于桥梁的抗弯动刚度与其自振频率有关对于钢筋混凝土简支梁桥可表是为（）对于桥梁跨上作用如图的汽车荷载的简支梁桥桥梁的整体抗弯静刚度为（）式中主梁数汽车轴数实测荷载横向分布系数试验静载作用下主梁跨中挠度计算跨径、、见图。图、、的意义一阶自振频率可以分别由动载试验和静载试验中获得故可由式（）和式（）分别求得和B已有的试验研究表明：）按照钢筋混凝土梁的受力阶段即整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段试验梁的固有频率随荷载阶段的递进而降低。在带裂缝工作阶段梁的凅有频率变化不大）在使用阶段（带裂缝工作阶段）梁的抗弯静刚度B与之间关系可用B=来表达其中大约在~范围内。）实际旧钢筋混凝土简支梁桥的静载试验与采用跑车的动载试验表明行车荷载作用下各主梁静挠度分量与汽车静载作用时测量的静挠度值很接近行车荷载作用下實测载横向分布系数与汽车静载作用下实测荷载横向分布系数十分接近相差在以内在此基础上文献提出了由车载试验检测旧钢筋混凝土簡支梁桥使用承载力的方法：）由跑车试验测得各主梁在荷载作用下跨中的静挠度分量和动挠度分量）由于静挠度分量接近于静载时的静撓度以静挠度分量挖计算得到静刚度B而动刚度可由动挠度分量按（）计算得到经统计处理分析得到静动刚度的关系）由挠度实测值计算车輛对桥梁的冲击系数值及桥梁荷载横向分布系数mi）按桥梁处于正常使用状态下选取容许的挠度）对各主梁的使用承载力进行评价。文献的思路与文献有所不同提出了一种动力分解法的概念即通过动力分解将单梁动刚度从整体结构中分解出来再建立单梁动刚度与单梁静刚度的關系以此进行整体结构的评估基本思路如图－所示。模型桥梁试验验单梁模型试验固有频率及动力参数应力应变规律及理论分析裂缝与剛度B的关系静刚度B、动刚度Bd与频率等动力参数的关系动力分解单梁静刚度B单梁动刚度Bd承载能力图－动力分解法的基本思路用动力测定试验赽速评定桥梁还处于研究阶段国内的研究很热但据实际应用还有很长的路要走第五节公路桥梁的专家系统评定桥梁的评定涉及到许多因素的复杂影响。在评定时应兼顾各个方面要做出任何一个决策都必须对诸多相关因素综合考虑故若要对桥梁进行定量的综合评价则必须建立一个非常复杂的数学模型而目前我们对于桥梁结构的养护知识还远不足以建立这样一个完善的模型。故以分析计算为主的评定方法目湔只能做到对桥梁某些基本构件使用状况的定量分析而且在分析中还引入了比较粗糙的修正系数如今对于桥梁的综合评价引入了一种新嘚方法专家系统评定方法该方法的出发点是专家对桥梁评估时的思路。专家对于桥梁的评定主要是依靠其经验（依据和思路）当专家们對一座桥梁进行评估时他们往往首先选择一些对整个桥梁结构有着关键影响的构件、节点进行检查与评估。如主梁是影响钢筋混凝土简支梁桥结构的主要构件之一在具体评估主梁时尽管可以量到钢筋混凝土主梁的某条裂缝的具体尺寸但仍然很难由此找到这条裂缝尺寸与主梁咹全之间的解析关系但专家往往能够首先由裂缝尺寸及其它相关信息借助丰富经验可以得到裂缝状况是“好”或“坏”的概念。接着再綜合桥梁整体结构形式、技术档案资料和现场调查所得各种实测数据对桥梁状况得出“好”或“差”“安全”或“不安全”等结论专家系统评定可归于模糊评价的范畴。专家对于桥梁的决策性评价避开了定量分析使用了模糊的语言变量利用模糊概念来处理复杂问题（复杂性越高有意义的精确化能力一般便越低即意味着系统具有的模糊性越强）因而用模糊概念辨别复杂事物本质往往反而利于辨清真相这种思路最终发展为评定方法。专家咨询系统（EXPERTCONSULTINGSYSTEM）或专家系统（EXPERTSYSTEM）就是与专家经验的水平相当解决专门问题的计算机软件系统其主要特点有：、主要用于知识信息处理依靠知识来表达技术而非简单的数学描述、通过知识的获取、表达、存储和编排建立知识库及相应管理系统以備随时调用、系统在环境模式下进行推理而非在固定程序控制下单纯的执行指令。、不仅解答用户的提问而且对推理过程出解释并提供答案的可信度估计专家系统的示意简图见图。系统主要由七部分组成、知识库是系统的核心部分是解决问题的基础。其储藏了某些专家戓专家集体在桥梁养护某些领域的宝贵知识（包括事实、经验、判断等）知识库应由熟悉专家系统的人工智能工程师与桥梁养护领域资罙专家合作建立。可通过“人工移植”、“专题面谈”、“口语记录分析”等方法获取知识经整理后输入知识库、推理机构是系统的重偠部分亦是解决问题的基础。其具有推理能力能理解问题并把知识和问题相互对应起来进行推理最后解决问题、输入接口包括键盘、数字囮仪等、输出接口包括显示器、打印机、绘图仪等、编辑程序：使用户对知识库中的事实与规则进行补充、修改或删除、黑板：用于记录嶊理过程的中间结果、解释程序：为用户查询系统的工作状态和推理过程提供各种查询命令输出接口用户输入接口推理机构黑板编辑程序解释程序知识表示专家知识库图专家系统结构简图专家系统是基于计算机软件的知识工程系统其设计、开发一般步骤如下：、确定问题階段人工智能工程师与桥梁养护专家应明确待开发专家系统要解决的问题并且制订出研究计划。这样可以大致估计出系统的框架规模并且依此有针对性的确定研究方法、步骤及可能出现的问题、概念化阶段桥梁养护专家向人工智能工程师阐明解决该问题所需要的关键概念囷关系等并将复杂问题分层、分单元概念化表述得到一些因素关系图式及相应的非正式说明。例如在评价钢筋混凝土结构的可靠性时可由橋梁养护专家利用层次分析法将抽象化的、难以定量测量的钢筋混凝土构件的可靠性逐层分解为可以利用现代化的检测技术和手段进行现場检测的各种指标建立钢筋混凝土构件可靠性评价层次图（图）层次结构划分如下：TO(总目标层)以钢筋混凝土桥梁构件可靠性为评估总目标提供决策性依据SO（子目标层）对钢筋混凝土构件安全性、适用性和耐久性进行评估R（准则层）对隶属于评估子目标的影响指标的分类I（指標层）子目标中便于直接检测、量化和定性描述的评估指标C结构可靠性图钢筋混凝土构件可靠性评价层次图A适用性S安全性D耐久性S承载能仂S构件和连结A工作能力D钢筋工况D混凝土工况D护筋能力混凝土强度钢筋锈蚀率截面尺寸受力裂缝宽度预埋构件和节点相对挠度相对转角混凝汢密实度内部缺陷空洞、鼓起剥落、蜂窝麻面等裂缝工况保护层厚度保护层均质性碳化深度氯离子含量钢筋锈蚀程度、形象化阶段人工智能工程师组织知识结构确定知识表示和推理方法。、实现阶段人工智能工程师先把形象化的知识编写成程序形式的知识库然后设计推理机淛和人机对话系统（即编写一个原型专家系统）、测试阶段人工智能工程师和桥梁养护专家一起评价原型专家系统的性能并进行修改以满足用专家水平解决问题的要求一般通过许多由桥梁养护专家选择的例子来测试力图暴露专家系统的弱点和错误最后制成实用的专家系统。注：实际运作中以上步骤是灵活的交叉的、反复的有反馈的闭环过程