桥梁结构检测与评定技术.ppt

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1、桥梁结构检测与评定技术,3 桥梁检测的评定方法,31 概述,一、桥梁技术状况评定 是建立在桥梁现场检查基础上，对桥梁使用性能及安全度进行评定的工作。目的：为今后桥梁的养护、维修、加固改造的决策提供依据支持。,二、评定的方法1、根据外观检查结果进行直接评定。2、结合外观检查与分析计算相结合的评定。3、实桥荷载试验进行评定。4、专家系统的评定方法。,三、对评定方法的学习 1、对具体评定方法应注意：方法的采用标准、手段、条件和适用范围、使用程序、结果表达等。,2、评定的标准，即技术状况的分类分级 我国大陆公路桥梁技术状况检测分五类：一类（完好、良好），保养；二类（较好），小修；三类（较差），中修，酌

2、情交通管制；四类（差的），大修和改造，限载限速；五类（危险），重建或改建，关闭交通。,我国大陆 类城市桥梁完好状态分为五级：A级：完好状态，进行日常保养；B级：良好状态，进行日常保养和小修;C级：合格状态，进行专项检测后保养、小修。,D级：不合格状态，应检测后进行中修或大修工程；E级：危险状态，应检测评估后进行大修、加固或改扩建工程。,我国台湾地区公路桥梁技术状况检测分4级：A级，损伤轻微；B级，有损伤；C级，损伤显著，变形持续进行，必须修补；D级，损伤显著必须紧急修补。,美国联邦公路总署（FHWA）对公路桥梁技术状况检测使用评估系统，分为三级：好（good）：稍有劣化，对构件无关紧要；普通（

3、fair）,：轻微劣化，并不影响构件强度；差（poor）：完全劣化，已影响或及伤及构件强度。,日本道路公团对桥梁技术状况综合评等，分4级：1、2、3、4级；其中1级为最紧急；4为最轻微。,32 根据外观检查结果评定方法(一)公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003）,一、公路桥涵外观检查结果评定方法的基本原理：1、桥梁使用性能及承载能力的状况可通过桥梁各部件的外观现象可以反映出来。,2、对各部件（桥面系、上部结构、下部结构、支座、基础等）的基本构件的外观现象（如缺陷、裂缝及位移过大等）进行检查。,3、对各部件外观的缺损，根据部件的重要性，定出权重，

4、用综合评定公式计算。,二、公路桥涵评定方法与适用范围 1、采用外观检查，根据检查结果按规范进行评定。2、适用于所有已建成的公路桥梁；以及养护维修的桥梁，使其达到正常使用状况。,三、公路桥涵评定程序 1、先对桥梁各部件进行检查与评定（1）根据桥梁部件的缺损程度（大小、多少或轻重）；,缺损对结构使用功能影响程度（无、小、大）；缺损发展变化状况（趋向稳定、发展缓慢、发展较快）等三个方面。以累积评分方法对各部件缺损状况作出等级评定。,表31、桥梁部件缺损状况评定方法（JTG H112004）,（2）重要部件（如墩台与基础、上部承重构件等）以其中最严重的构件评分；其他构件根据多数构件缺损状况评分。（3）

5、推荐的各部件权重见下表。,表32、推荐的公路桥梁各部件权重（JTG H112004）,2、全桥技术状况等级评定（1）考虑桥梁各部件权重的综合评定方法（JTG H112004）a.综合评定计算公式：(31）,式31中：Ri按表3一1方法确定的各部件的评定标度（0-5）；Wi各部件权重，Wi100；Dr全桥结构技术状况评分（0100）。评分高表示结构状况好，缺损少。,b.评分分类界限 Dr 88 一类 88 Dr 60 二类 60 Dr 40 三类 Dr 40 四类、五类 说明：Dr 60 的桥梁，并不排除其中有评定标度Ri3的部件，仍有维修的需要。,（2）对照桥梁技术状况评定标准进行评定 a.桥

6、梁各部件及总体直接按桥梁养护标准评定 如：全桥总体评定评定标准，见表33。砖、石、混凝土上部结构评定标准，见表34。墩台与基础评定标准，见表35。,表33、公路桥梁技术状况（总体评定）评定标准（JTG H112004）,表33、公路桥梁技术状况（总体评定）评定标准（JTG H112004）（续）,表33、公路桥梁技术状况（总体评定）评定标准（JTG H112004）（续）,表33、公路桥梁技术状况（总体评定）评定标准（JTG H112004）（续）,表33、公路桥梁技术状况（总体评定）评定标准（JTG H112004）（续）,表34、公路桥梁技术状况（砖、石、混凝土上部结构）评定标准,表34、

7、公路桥梁技术状况（砖、石、混凝土上部结构）评定标准（续）,表34、公路桥梁技术状况（砖、石、混凝土上部结构）评定标准（续）,表34、公路桥梁技术状况（砖、石、混凝土上部结构）评定标准（续）,表34、公路桥梁技术状况（砖、石、混凝土上部结构）评定标准（续）,表35、公路桥梁技术状况（墩台与基础）评定标准,表35、公路桥梁技术状况（墩台与基础）评定标准（续）,表35、公路桥梁技术状况（墩台与基础）评定标准（续）,表35、公路桥梁技术状况（墩台与基础）评定标准(续),表35、公路桥梁技术状况（墩台与基础）评定标准（续）,（3）评定划定的各类公路桥梁，应采取不同的养护措施：一类桥梁进行正常保养；二类桥

8、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，缺损较严重时应关闭交通；五类桥梁需进行改建或重建，及时关闭交通。,示例：某桥经现场调查后得到桥梁的缺陷现状，采用公路桥梁各部件权重的综合评定方法，评定该桥技术状况等级，见下表36。,表36（续）,四、城市桥梁养护技术规范（CJJ992003）评定方法：1、城市桥梁养护类别与公路桥梁分类 不同，城市桥梁养护类别分为五类：,（1）类特大桥梁以及特殊结构的桥梁；（2）类快速路网上的桥梁；（3）类主干路上的桥梁；（4）类次干路上的桥梁；（5）类支路和街坊路上的桥梁。,2、根据城市桥梁技术

9、状况、完好程度，对不同的养护类别，其完好状态等级划分及养护要求符合下列规定：(1)类城市桥梁完好状态分为两个等级：,合格级桥梁结构完好或结构构件有损伤，但不影响桥梁安全。进行保养、小修。不合格级桥梁结构构件有损伤，影响结构安全。应立即修复。,(2)类城市桥梁完好状态（按桥梁技术状况指数BCI）分为五级：A级完好状态，BCI达到90100，进行日常保养。B级良好状态，BCI达到8089，进行日常保养和小修。,C级合格状态，BCI达到6679，进行专项检测后保养、小修。D级不合格状态，BCI达到5065，应检测后进行中修或大修工程。E级危险状态，BCI小于50，应检测评估后进行大修、加固或改扩建工

10、程。,3、城市桥梁技术状况评估方法（1）类养护的城市桥梁结构状态评估按定期检查的记录缺陷进行。类养护的城市桥梁按现场检查记录的缺陷，按规范附录表D的扣分值进行评估。,（2）类养护的城市桥梁技术状况的评估包括：桥面系、上部结构、下部结构和全桥评估。,采用先分部位再综合的办法评估，即按分层加权法根据定期检查的桥梁技术状况记录，对桥面系、上部结构和下部结构的技术状况指数分别进行评估，再综合得出整个桥梁技术状况的评估。,a.桥面系的技术状况采用桥面系状况指数BCIm表示。根据桥面铺装、伸缩装置、排水系统、人行道、栏杆及桥头平顺等6要素的损坏扣除分值，按下式计算BCIm值。（32）（33）,式（32）、

11、（33）中：i 桥面系的评估要素，如桥面铺装、桥头平顺、伸缩装置、排水系统、人行道和栏杆；DPij桥面系第 i 类要素中第j 项损坏的扣分值。见规范附录表D；,wij桥面系第i类要素中第j 项损坏的权重，由式 w=3.03-5.52+3.5计算得到。其中 根据第j 项损坏的扣分DPij 占桥面系 第i 类要素中所有损坏扣分值的比例（ij=DPij/DPij）计算而得；MDPi 桥面系第i类要素中损坏的总扣分值；,wi 第i项要素的权数，见表37。,表37、桥面系各要素权重值（wi）,b.桥梁上部结构的技术状况采用上部结构技术状况指数BCIs表示；BCIs可根据各跨技术状况指数BCIk按下式计算

12、而得：（34）（35）（36）,式34、35、36中：x 表示桥梁第k跨上部结构中构件l 的损坏类型；DPklx表示桥梁第k跨上部结构中构件l 的损坏类型 x 时的扣分值，见规范附录表D；,wklx表示桥梁第k跨上部结构中构件l的损坏类型 x 时的权重，由式 w=3.03-5.52+3.5计算得到。其中 根据第x项损坏的扣分DPklx 占构件l 所有损坏扣分值的比例（=DPklx/DPklx）计算而得；,SDPkl构件l 的综合扣分值；ns第k跨上部结构的桥梁构件数；BCIk第k跨上部结构技术状况指数；,m桥梁跨数；BCIs桥梁的上部结构技术状况指数；wkl构件l 的权重，见表38。,表38、

13、桥梁上部结构各构件的权重（wkl）,c.桥梁下部结构技术状况的评估应逐墩（台）进行，然后再计算整个桥梁下部结构的状况指数BCIx，按下式计算：（37）（38）（39）,式37、38、39中：y 表示桥梁第墩（台）中构件l 的损坏类型；DPly表示桥梁第墩（台）中构件l 的损坏类型 y时的扣分值，见规范附录表D。,wly表示桥梁第墩（台）中构件l 的损坏类型 y 时的权重，由式w=3.03-5.52+3.5 计算得到。其中 根据第y项损坏的扣分DPl 占构件l 所 有损坏扣分值的比例（=DPly/DPly）计算而得；,IDPl构件l 的综合扣分值；n第墩（台）中构件数；,BCI第墩（台）的技术状

14、况指数；BCIx桥梁的下部结构技术状况指数；wl构件l 的权重，见表39。,表39、桥梁下部结构各构件的权重（wl）,d.整个桥梁的技术状况指数BCI根据桥面系、上部结构和下部结构的技术状况指数，由下式计算：（310）式310中：wm、ws、wx桥面系、上部结构和下部结构的 权重，如表310所示。,表310、桥梁结构组成部分的权重,e.桥梁上部结构、下部结构、桥面系以及整座桥梁结构的完好状况可按下表所示的标准评估。,表311、桥梁完好状况评估标准,（3）各种类型桥梁有下列情况之一时，即可直接评定为不合格级桥梁和D级桥梁：、类环境下的预应力梁产生裂缝且裂缝宽度超过规范限值（见表312）。,表31

15、2、裂缝限值(CJJ992003）,表312、裂缝限值(CJJ992003）（续）,表312、裂缝限值(CJJ992003）（续）,表312、裂缝限值(CJJ992003）(续),拱桥的拱脚处产生水平位移或无铰拱拱脚产生较大的转动。钢结构节点板及连接铆钉、螺栓损坏在20%以上、钢箱梁开焊、钢结构主构件有严重扭曲、变形、开焊，锈蚀削弱截面积10%以上。,墩、台、桩基出现结构性断裂缝，裂缝有开合现象；倾斜、位移、沉降变形危及桥梁安全时；或基底冲刷面达20%以上。关键部位混凝土出现压碎或压杆失稳、变形现象；或结构刚度达不到设计标准要求。,结构永久变形大于设计规范值。或承载能力下降达25%以上（需通过

16、桥梁验算检测得到）。支座错位、变形、破损严重，已失去正常支承功能。人行道栏杆20%以上残缺。,上部结构有落梁和脱空趋势或梁、板断裂。特大桥、特殊结构桥除上述情况外，钢混凝土组合梁、桥面板发生纵向开裂、支座和梁端区域发生滑移或开裂；斜拉桥拉索、锚具损伤；吊桥钢索、锚具损伤；吊杆拱桥钢丝、吊杆和锚具损伤。,（4）城市桥梁技术状况指数BCI计算示例：a.桥面系状况指数BCIm计算 桥面铺装：根据某桥梁现场检测结果，查规范附录表D；其中桥面铺装部分评分等级、扣分表，见表313；以及桥面系桥面铺装各项损坏状况及扣分值，均列于表314。,表313、桥面系桥面铺装部分评分等级、扣分表,表313、桥面系桥面铺

17、装部分评分等级、扣分表（续）,表314、某桥桥面铺装各项损坏状况及扣分值,计算桥面铺装总的扣分值：DPij=15+5+0+65+0+5+5=95,网裂和龟裂扣分占桥面铺装总扣分值的比重计算：ij=DPij/DPij=15/95=0.16网裂和龟裂权重计算：wij=3.03-5.52+3.5=3.00.163-5.50.162+3.50.16=0.42网裂和龟裂扣分值计算：DPij wij=150.42=6.30,表315、桥面铺装其他计算结果,桥面铺装的评分：BCIqmpz=100MDPi=10059.4=40.6 桥面系其他部分评分值的计算过程与桥面铺装相同。,假设桥面系其他部分评分值为80

18、，即：桥头平顺：BCIqtps=80；伸缩缝：BCIssf=80；泄水管：BCIxsg=80；人行道：BCIrxd=80；栏杆：BCIlg=80。,桥面系总的评分：BCIm=(100MDPi)wi=BCIqmpz0.3+BCIqtps0.15+BCIssf0.25+BCIxsg0.1+BCIrxd0.1+BCIlg0.1=40.60.3+800.15+800.25+800.1+800.1+800.1=68.2,b.上部结构状况指数BCIk（以悬臂加挂梁结构为例）计算。防落梁装置：根据某桥梁现场检测结果，查规范附录表D；其中上部结构防落梁装置部分评分等级、扣分表见表316。,表316、上部结构防

19、落梁装置部分评分等级、扣分表,表316、上部结构防落梁装置部分评分等级、扣分表（续）,查表得到桥梁上部结构中防落梁装置各项损坏状况及扣分值，其他各项损坏状况（略），防落梁装置各项损坏状况及扣分值见表317。,表317、防落梁装置各项损坏状况及扣分值,计算防落梁装置总的扣分值：,DPklx=35+25+15=75,有无落架趋势项扣分值占防落梁装置总的扣分值的比例计算：klx=DPklx/DPklx=35/75=0.47有无落架趋势项权重计算：wklx=3.0klx3-5.5klx2+3.5klx=3.0 0.473-5.5 0.472+3.50.47=0.74有无落架趋势项扣分值计算：DPklx

20、wklx=350.74=25.9,表318、防落梁装置其他计算结果,防落梁装置的评分：BCIfllzz=100SDPkl=10050.1=49.9,假设上部结构其他各构件的评分值均为80，即：悬臂梁：BCIxbl=80；挂梁：BCIgl=80；挂梁支座：BCIglzz=80。,本跨上部结构评分：BCIk=(100SDPkl)wkl=BCIfllzz0.1+BCIxbl0.6+BCIgl0.2+BCIglzz0.1=49.90.1+800.6+800.2+800.1=77,全桥上部结构评分：每一跨上部结构评分计算过程相同。取各跨评分的平均值，即得全桥上部结构评分。,c.下部结构状况指数BCI（以

21、桥台为例）计算 桥台的翼墙：根据某桥梁现场检测结果，查规范附录表D，其中桥梁下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表见表319。,表319、下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表,表319、下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表（续）,查表得到桥梁下部结构桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值，其他各项损坏状况（略），桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值见表320。,表320、桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值,计算桥台翼墙总的扣分值：DPly=10+15+25+15=65剥离脱落扣分值占翼墙总的扣分值比重计算：i=DPly/DPly=10/65=0.15,剥离脱落权重计算：wly=3.0ly3-5.5ly2+3

22、.5ly=3.0 0.153-5.5 0.152+3.50.15=0.41 剥离脱落扣分值计算：DPlywly=100.41=4.1,表321、桥台翼墙其他计算结果,翼墙的评分 BCIebyq=100IDPi=10038.2=62.8,桥台其他构件：假设桥台其他各部分构件的评分值均为80，即：台帽：BCItm=80;台身：BCIts=80;基础：BCIjc=80;锥坡：BCIzp=80;支座：BCIzz=80。,桥台的评分：BCI=(100IDPl)wl=BCIebyq0.1+BCItm0.1+BCIts0.3+BCIjc0.3+BCIzp 0.1+BCIzz0.1=62.80.1+800.1+800.3+800.3+800.1+800.1=78.3,计算下部结构得分值：假设桥墩 BCIqd=80，则下部结构评分：BCIx=BCIqt0.5+BCIqd0.5=78.30.5+800.5=79.2,d.全桥BCI计算：BCI=BCIm0.15+BCIs0.4+BCIx0.45=68.20.15+770.4+79.20.45=76.7 所以该桥评为C级为合格状态。,