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中美公路旧桥承载力评定方法的比较

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中美公路旧桥承载力评定方法的比较学校代号:10536学号:12202030318密级:公开长沙理工大学硕士学位论文中美公路旧桥承载力评定方法的}匕较学位申请人姓名匿亟威指导教师王盔熬援指导教师瑟蕉i三熬握所在学院±丕皇建筑堂瞳专业学位领域蕉箕生±查工猩论文提交日期论文答辩日期2014.042014.05万方数据TheComparisonsbetweentheChineseandAmericanassessmentmethodsoftheexistingbridges’carryingcapacitybyCh...

中美公路旧桥承载力评定方法的比较
学校代号:10536学号:12202030318密级:公开长沙理工大学硕士学位 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 中美公路旧桥承载力评定方法的}匕较学位申请人姓名匿亟威指导教师王盔熬援指导教师瑟蕉i三熬握所在学院±丕皇建筑堂瞳专业学位领域蕉箕生±查工猩论文提交日期论文答辩日期2014.042014.05万方数据TheComparisonsbetweentheChineseandAmericanassessmentmethodsoftheexistingbridges’carryingcapacitybyChenShuoweiB.E.(HunanCityUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nArchitectureandcivilengineeringlnChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorWangLeiProfessorZhangJianrenApril,2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:蒋硫吱日期:p{牛年皇月2易日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口,在——年解密后适用本授权书。2、不保密栖。(请在以上相应方框内打“√”)日期:o_dII-年譬月2G日日期:厶f《;}年譬月26日万方数据摘要目前世界上最常用的评定方法为基于结构分析的桥梁承载力评定法,且其评定结果较为准确且评定成本相对较低。同时,由于车辆超载及长期服役引起的老化等原因,不少桥梁结构出现病害,破损,甚至发生较严重的质量事故,公路桥梁的承载能力鉴定及安全问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 不容忽视。根据1988年中国交通运输部门颁布的《公路旧桥承载能力评定方法》(试行)阐述了关于旧桥承载力评定推荐方法,该法被称为试行法并曾作为我国桥梁承载力评定 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ,指导我国的桥梁承载力评估工作。而后,随着桥梁检测技术的不断发展,交通部又颁布了《公路桥梁承载能力检测评定规程》作为新的公路旧桥评估规范法。1994年,美国AASHTO《桥梁状况评估手册》提出了基于荷载因子 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 法的评定方法,而后又与2011年出版了《桥梁评估手册》中,提出了荷载抗力系数评估法用于美国各州的桥梁评定。本文根据研究中国和美国两国的桥梁承载能力评定理论,通过比较其评定方法在评定程序步骤、评定公式表达、评定参数的取值及桥梁评定分级等方面的异同,并对国内三座实桥进行检测、数据采集及理论分析,并指出中美桥梁承载能力评定结果的异同。将中国规范中的试行法与JTG法对比研宄表明:后者的桥梁承载能力评定数值总体上要小于前者,说明新的规程将有利于桥梁安全保证,但亦将增加维修养护成本。将美国的LRFR和LFR方法对比研宄表明,LRFR评定法比LFR法桥梁评价结果数值,下降幅度在17%一44%之间。美国桥梁承载力评价趋势与中国一致,亦将更加追求桥梁的安全性。采用中国JTG法和美国LRFR规范方法计算的桥梁承载能力评定结果较为吻合,但比较而言,中国方法估算的桥梁承载能力值较美国法偏高,美国法桥梁评定有着更为严格的评估过程。最后,本文对中美桥梁评估理论方法和应用研究方面存在的问题和有待进一步深入研究方向进行几点分析。关键词:承载能力:评定;公路桥梁;L陬:LRFR万方数据AbstractInrecentyears,astherapiddevelopmentofeconomyandtransportationinfrastructure,moreandmorehighwaybridgesWasbuilt.Meanwhile,duetotheoverloadingofvehiclesandbridgeaging,thediseaseisproducedonthebridgestructure,andevencausesofseriousqualityproblems,Identifythebearingcapacityofhighwaybridgeshouldnotbeneglected.InChina,MinistryofCommunicationshasbeendevelopinganewbridgescarryingcapacityassessmentmethod((SpecificationforInspectionandEvaluationofLoad-beatingcapacityofHighwayBridge)),duetothedevelopmentinbridgeinspectiontechnology.Previouslyat1989.ChingsMinistryofCommunicationsissued《Carrying-capacityofHighwayBridgeEvaluationMethods(Trial)))toassessthecarryingcapacityofhighwaybridges.1994,AASHTOissued{ManualforConditionEvaluationofBridges))whichputforwardtheLFDmethod.Afterthenin2011issued《ManualforMaintenanceInspectionofBridges))putforwardtheLRFRmethodtoassessmenthighwaybridgeoftheUnitedStates.ThispaperelaboratedthetheoreticalmethodstoassessthecarryingcapacityoftheSino—UShighwaybridges.ThedifferencesofthecarryingcapacityassessmentmethodsoftheSino-USbridgeswerecomparedinassessmentprocedure,formulaexpression,parametervaluation,theclassificationofthebridgeassessmentandotheraspects.Atthesametime,aresearchontesting,datacollectionandtheoreticalanalysisofthreedomesticrealbridgesandpointedoutthedifferencesandsimilaritiesofthecarryingcapacityassessmentresultsbetweentheSino—USbridges.ThecomparativestudyofChinesetrialmethodandJTGmethodshowedthat:thebridgecarryingcapacityassessmentnumericalresultsinJTGmethodislowerthanthetrialmethod.Thisshowsthatthenewassessmentprocedurewillhelptoensurethesafetyofthebridges,butitwillalSOincreasethecostofmaintenance.ThecomparativestudyofAmericanLRFRandLFRmethodsindicatedthat:LRFRmethodgiveslowerbridgeevaluationnumericalresultsthanLF&rangedbetween17%to44%.Americancarryingcapacityevaluationisconsistent丽tllthetrendofChina’Sanditwillalsoseeksecuritymore.TheresultsofthenumericalevaluationofthecarryingcapacityofthebridgesisquiteTl万方数据consistentcalculatedbyJTGandLRFR,butcomparativelyspeaking,thenumericalresultoftheChinesemethodforestimatingthecan咖gcapacityofthebridgeishi曲erthantheU.S.methods,andtheU.S.methodshavemorestrictassessmentprocedures.Finallv,someproblemsoftheevaluationtheoryandapplicationisputforwardandresearchingdirectioninftli也erisanalyzed.Keywords:carryingcapacity;assessmentlhighwaybridge;L蛋R:LRFRIII万方数据Administrator矩形目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IAbstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯II第一章绪论1.1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)1.2桥梁检测评定发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)1.3本文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(10)第二章美国桥梁评定研究2.1美国桥梁评定法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(11)2.2美国法评定计算公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(11)2.3桥梁评级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(15)2.4活载模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(17)2.5LRFR评定流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(17)2.6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(19)第三章中国桥梁评定研究3.1中国桥梁评定法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(20)3.2中国法评定计算公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(22)3.3桥梁评级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(30)3.4桥梁承载力评定流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(30)3.5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(33)第四章桥梁检测与调查4.1桥梁检测与调查⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(34)4.2桥梁检测样本⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(37)4.3外观质量检查⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(38)4.4材料测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(39)4.5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(41)第五章桥梁承载能力评定5.1中国桥梁承载能力评定法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(42)5.2美国桥梁承载能力评定法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(50)5.3桥梁样本评定结果比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(54)5.4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(60)结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(61)参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(63)致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(68)附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(69)万方数据第一章绪论1.1引言第一章绪论中国作为一个历史悠久的桥梁大国,早在公元前605年就修建了赵州桥,其被称为“国际土木工程里程碑式建筑”。1957年,武汉长江大桥的建成是我国第一次在长江流域修建桥梁。而后,虽然我国桥梁建设水平在不断发展,但目前国内的许多在役公路旧桥应用的技术标准仍然相对落后。随着在役桥梁的服役时间增长,其设计缺陷、自然老化、结构损伤、维护管理工作的相对滞后的问题愈加凸显,现有的旧桥承载能力不能满足现代交通的社会需求,已成为影响交通发展的一个重要因素。与欧美发达国家相比,我国的现有桥梁建设与评估水平仍有一定的差距,如何对已建桥梁的承载能力进行科学,准确评估成为亟待解决的问题。目前国内外桥梁承载力评定的主要方法主要有:(1)以经验评定为主的经验系数法(2)基于结构设计的规范法(3)通过荷载实验评定的荷载试验法【l】。据最新统计,截至2012年中国桥梁建设达到713400余座,特大桥有2688座,大桥有617000余座。在截至2012年的过去十年中,我国投入桥梁修建维护资金438.8亿元,并改造了国内危旧桥2万余座。然而近5年来,我国在役桥梁发生垮塌事故的有37座,造成了严重的人员伤亡与经济损失。美国国家桥梁分类目录(NBI)的曾于2003年进行过相关统计,当时美国有公路旧桥梁58万余座,在役桥梁中经检测有病害问题的约有15万余座,占到了桥梁总数的26%。其在役公路旧桥一般实际使用寿命为44年,但是其设计基使用寿命为75年,出现质量问题的桥梁中,每年要花费约900亿美元来维护【2】。公路桥梁作为交通线路的枢纽,其建设工作是国民经济发展中非常重要的组成部分。桥梁建成通车后,会由于各种因素导致桥梁的承载能力逐年降低吲:(1)由于设计不足而存在隐患(2)结构性能在自然因素的影响而引起的逐渐老化(3)交通量的不断增加,加重了桥梁的负荷,使桥梁的结构性能加速退化。世界范围内,由于桥梁承载力不满足要求而发生桥梁倒塌的事故时有发生,如英国Ynys—Y-Gwas桥和意大利SaintStefano桥等后张预应力混凝土桥梁分别在服役33年和40年时候在自重作用下发生脆性倒塌,我国的杭州钱江三桥和辽宁盘锦辽河大桥的倒塌,其原因很大一部分是预应力筋的腐蚀所致。由此,1992年英国终止了该国后张灌浆预应力混凝土桥的修建工作,直1万方数据硕士学位论文到1996年新标准的公布后才开始重新修建,该事件曾震惊了当时的工程界。我国是后张预应力混凝土梁桥大国,随着时间推移,这些桥梁耐久性问题将日益突出,如何掌握这些桥梁承载能力是摆在人们面前的迫切任务。对旧桥承载力的鉴定工作,应按照全面检验,通过对全桥细节检测,承载力计算,全桥承载力评估方法的步骤,先依照检测情况核定折减系数,再对情况最恶化与受载最重的主梁计算,最终依照计算结果对受检桥梁的承载能力评定【4】。1.2桥梁检测评定发展现状1.2.1国外桥梁检测评定现状19世纪80年代世界各国开始兴起了对在役桥梁的检测评定工作,尤其在发达国家,桥梁工程的重心已经从建设修建转移到对在役桥梁的维修养护、评定加固方面,该方面工作也取得长足发展。1980年英国颁布了结构评估规范,在法国巴黎与布鲁塞尔、华盛顿也先后召开了关于旧桥评定,维修加固问题的研讨会【5司。日本在1988年于大阪举行了桥梁结构的重新评估国际研讨会,该会议对准确评定在役桥梁的实际承载力及在役桥梁安全方面的问题进行了讨论,对于如何找桥梁发生病害问题的早期,正确展开评定工作,从而采取相应的维修加固 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 进行了研究;1990、1993和1996年,在英国召WT"--次国际桥梁管理会议【7】;2004年北京国际桥梁结构评估研讨会中,崔玉萍,王晓江,张沉等学者对桥梁检测及评估研究进行了相关探讨【81,2007年上海举办的第七届国际桥梁会议上,陈艾荣教授与国内外众多学者对桥梁运营评估与评价,桥梁性能退化,损伤检测,使用寿命预测进行了深入讨论。针对近年来行业创新科技成果,2014年的“国际桥隧技术大会”上,对绿色材料技术、BIM技术、桥隧工程项目的信息化技术、高分子材料的应用及桥梁评估检查技术等方面进行了探讨。LRF评定法与LRFR评定法是美国桥梁评估规范发展过程中的两种基于既有结构评估的评估法,对评估工作而言,其主要优点是它的评定参数和设计规范中我们已经熟悉的分项系数相类似。由此,对于这种基于分项系数法我们可将其定义为结构评估中的荷载抗力系数评估(LRFR)。通过计算归纳,得出其对于材料极限强度的折减,活载、恒载的荷载系数[9_111。英国目前的桥梁结构评估其主要有BD与BA两个评估标准,它们均包含了评估荷载、对象与特殊桥型的评估规定,及出现桥梁病害不满足使用要求时的维护管理方法,两种评估方法都是在设计规范的基础上发展起来的。BD2I/01标准主要用于干线公路桥2万方数据第一章绪论梁的评估,可用于评定钢桥,拱桥与混凝土桥,但不能用来评估木桥、石板桥。其在计算分析时,在考虑结构缺损状况的前提下,按照英国运输部BS5400、BD15、BA16、BA55标准中规定的计算方法计算,当结构工作状态正常,分项系数中活载和材料的安全系数按标准取值。一般情况不计算其极限使用状态。评估过程中,英国的桥梁评估由简单到复杂共分为5个级别。德国在统一前,东德与西德的桥梁设计与评估规范各不相同,在其于1990年统一后,根据DIN1027标准对原东德范围内的桥梁进行了结构设计、结构状态、荷载等级等方面的评估。德国的桥梁结构评估是建立在桥梁结构设计规范的基础上的,以极限状态法进行评估,当结构破坏前无明显症状时,安全系数,,取值2.1,当结构破坏前有明显症状时,安全系数y取值1.75.其安全系数与设计规范相比没有降低。挪威的桥梁评估自1973年将极限状态引入设计规范中,是该国桥梁结构评估计算的唯一方法,在评估计算中主要依据桥梁设计规范,考虑材料的弹性行为进行分析计算。根据该国标准规定,在焊接钢桥中,当活载与恒载的比值较高,活载车辆荷载较大,超载超重情况明显,应在评估结果中考虑疲劳寿命。对混凝土桥进行评估的过程中,在进行裂缝宽度验算时应采用使用极限状态法。法国的桥梁评估没有专门的标准,其评估准则主要依据桥梁设计规范,通过对结构进行弹性、塑性与非线性分析,分析结构的实际使用状况。在进行计算分析前,先进行现场调查、无损检测,以更准确的在计算分析时将结构模型细分,评估中选取的材料、恒载安全系数与设计值相比有一定的降低。在评估过程中,承载能力极限状态设计法针对钢筋混凝土桥评估,使用极限状态法针对预应力混凝土桥评估。日本根据桥梁检测评估结果,将桥梁评定分为5个等级,通过耐负荷性能评价法,比较桥梁的实际应力与设计应力直接的差别,从而判定所测桥梁的耐负荷能力。在进行应力测定时,测定一般为72小时或更长,再根据测定结果,将桥梁结构的最大应力度与设计值相比较,当分析计算所得的耐负荷性能小于1,桥梁评定为安全,大于1时,桥梁需进行加固处理。MohenA.ISSA、ShuminTsuitl21等研发了基于计算机技术的桥梁维护管理系统,其主要用来对在役中小型公路桥梁进行分析与评价。日本KusidaM,MiyamotoA[131等认为评估桥梁结构性能的因素有很多,如承载力,耐久性,安全性等,因此其利用具有学习能力的系统建立了可用于旧桥等级评估的桥梁3万方数据硕士学位论文评定专家系统BREX,进行旧桥实际状态评估工作。A.EminAktan和DanielN.Fathey_[14】等采取对数据进行综合分析及试验分析的方法对桥梁状态进行综合评定,通过采集了七座桥梁的非破坏性试验与破坏性试验数据,进行了桥梁结构损伤识别,阐述了桥梁状态评估和可靠性评估结果。Zhao[”1等运用基于观测所得数据的模糊专家管理系统来评估在役公路桥梁的损伤状况,主要运用模糊理论的聚类分析法,用经过修正后的峰值聚类法来作参数识别,进而进行数据获取及规则优化,全面考虑了混凝土桥梁的开裂与剥落两种病害影响。BelytschkoT,LiuWK与MoranB[16】利用有限元在桥梁结构承载力非线性分析中的应用,对桥梁承载力进行了相关的探讨。wd)(inRen,IssamEHarik等【l7】利用实测结果对结构初始有限元模型进行了修正,经过修正后的计算模型的频率及振型与桥梁的实测结果吻合情况较好,用于对桥梁进行相关的动力与承载力的分析计算。Va曲efi,K和Oats,R等㈣研究遥感技术来用于评估和监测桥梁基础设施的状况,提高检验,维修和恢复工作的效率。探讨了遥感技术技术被在桥梁评估中数据收集准确性,商业可用性,可分析和解释的复杂性等方面的应用。Cai,C与Shahawy,M.[19]通过现场测试的方法来评定桥梁的既有承载能力,通过采用荷载分布因子LDF和梁分布因子GDF两种方法来评定桥梁承载能力。Barker,M.G[删通过研究桥梁评估中各种因素的影响情况,并将各影响因素量化,通过确定有益效用来源及去除部分无益影响,使得桥梁评估工作更为方便快捷。Varela.Ortiz,W.,Cintr6n,C.[201等通过研究美国陆军工程师研究与发展中心的无损技术,将涉及桥梁检定用探地雷达(GPR)与非破坏性的荷载测试技术相结合。通过探地雷达技术提供有价值信息,探寻结构的活荷载的响应情况,用荷载测试技术更为准确的评估现有桥梁的承载力。Wang,N.,Ellingwood,B.,andZureick,A【2l】.介绍了AASHTO(AmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficials)桥梁评估三种方法,在基于可靠性的LRFR荷载评估法中,提出了改进后的评定法来更准确的评估桥梁承载能力。Zhu,J.和“u,B[223提出一种以性能指标为标准的评定方法对钢筋混凝土桥梁进行评定,评估其使用寿命,生命周期的维护成本以及提出维修加固策略。通过将状态指标,可靠性指标,寿命和桥梁的生命周期维护成本视为四个独立的目标函数,对桥梁结构建立多个线性模型进行验证分析美国交通运输部门针对各州在役钢、桁梁桥的运营状况进行状态评估,评估桥梁节4万方数据第一章绪论点、桥板间的连接状况,这通常需要有准确的图纸来获得已建桥梁的详细板,构件等结构的具体尺寸。对于某些桥梁其建成的信息已经失效,或提供的图纸可能并不代表实际的现场条件。为了填补这一空白,Higgins,C与Tul-an[231开发近景摄影测量技术来快速和准确的进行现场测量及板件的几何形状的收集,该法用于连接的评估和评级,处理后的图像尺寸测量的结果是一样甚至更优。纤维增强聚合物复合材料(FRP)近几年来逐渐被应用与钢筋混凝土桥梁结构中,其材料特性可用于结构的维修加固。在实验室环境中FRP材料性能在许多情况下都能够表现良好,但是针对桥梁结构所处的实际环境,其长期性能仍待考证。Allen,D和Atadero,R【24】针对一座使用了FRP材料进行加固8年后的拱桥进行结构耐久性评估,通过使用声学探测和热成像仪进行检测,评估FRP材料对结构耐久性影响状况。在桥梁的生命周期中,由于随机流量负载和恶化的路面条件的动态影响,对桥梁构件可引起严重的疲劳问题。Zhang,W和Cai,C[25】使用可靠度的方法处理输入参数作为车桥动力系统的随机变量,进行桥梁结构的疲劳可靠度评估,探讨了其在生命周期中,依据现有桥梁的车速和路面粗糙度情况产生的随机效应下的可维护性,还讨论了路面状况,车辆的速度对疲劳可靠度指标和疲劳寿命的影响。Bell,E,Lefebvre,P等【26】提出了一种客观的荷载评估法,利用近年来桥梁设计,施工和管理模式的变化的优势,进行结构模型,仪器和无损检测。通过创建基线结构模型,并利用结构健康监测(SHM)受控的静态负载测试期间收集的数据进行验证,将该结构产生的额定负荷因素与AASHTO标准评价方法进行比较。在桥梁管理过程中,桥梁评估者需要对桥梁实际状况有清晰的评判。全国桥梁库存状况评级数据,和公认的核心状况的数据,是美国的桥梁状态数据的两个主要来源。Bektas,B和Carriquiry,A[27]等提出使用分类回归树的方法,进行桥梁库存状况评级。该回归树的数据是由三个州的运输机构所提供的桥梁状态数据进行分析得到的,结果表明该方法具有较好的适用性。1.2.2国内桥梁检测评定现状我国交通运输部门在逐渐积累桥梁评估技术经验,并通过学习国外相关技术知识的基础上,积极开展桥梁的承载力检测评估的相关工作,还颁布了相关的标准,如1982年颁布了《大跨径桥梁的试验方法》,1988年颁布了试行的《公路桥梁承载能力鉴定方法》[281,2003年颁布了《公路桥梁承载能力检测评定规程(征求意见稿)》,2004年颁布5万方数据硕士学位论文了《公路工程质量检验评定标准》等规章制度,目前最新的评定规范为2011年颁布的《公路桥梁承载能力检测评定规程》。我国交通运输部门在《公路养护技术规范》(JTJ073.96)基础上,编制了《公路桥涵养护规范》(JTGH11.2004),用于指导在役公路桥梁的养护管理。2005年,交通部将《公路桥涵养护规范》中的第三章第五节单独提取出来,以该部分内容为基础,单独成册,编写颁布了《公路桥梁技术状况评定标准》,并于2011年正式实施用于公路桥梁定期的检查评估工作。《公路桥梁技术状况评定标准》的评定计算从桥梁构件开始,而《公路桥涵养护规范》中的评定计算从桥梁部件开始,两者都采取了对桥梁主要部件最差的缺损状况进行评定,前者比后者的计算准确度和计算深度都有了一定的提高,也更接近桥梁的实际状况。在评定结果上,经由《公路桥梁技术状况评定标准》评定的桥梁其一类桥数量减少,二三类桥数量增加,四类桥基本不变。另外《公路桥梁技术状况评定标准》考虑到桥梁上部结构的类型的不同,将桥梁上部结构进行了分类,分为梁式桥、拱式桥、斜拉桥和悬索桥四种类型,使得评估者对标准的使用更为方便,评估结果更为精确。我国交通运输部门现行的评定方法是在试行版的《公路旧桥承载能力鉴定方法》基础上法中发展起来的,该方法基于原有桥梁设计规范采用的承载力计算公式,通过对评估桥梁采用旧桥检算系数,依据混凝土质量,裂缝宽度,固有模态参数的相关鉴定结果,对桥梁结构抗力采取相应折减。如旧桥各部分状况良好,桥梁结构未产生相应病害,各部均能正常工作旧桥检算系数有可能达到1.1;而对于那些病害较严重,并且病害仍在持续发展的旧桥,旧桥检算系数也可能下降到0.9以下。除了进行常规的规范标准检测评定法,我国学者也在现有桥梁评定法基础上不断进行探索,王永平‘2堋等根据结构损伤度来判断评定桥梁的结构构件损伤,运用模糊数学理论建立基于模糊理论的综合评价体系,该体系知识库经多位专家建议及专家经验而得,且系统具有一定的机器学习能力。刘沐宇、袁卫国、任飞[301基于层次分析法的原理,创建了对于在役拱桥的评价模型与相关评定指标,该体系主要基于桥梁状态评定,通过结合模糊数学原理对该桥梁评定工作进行了完善和补充。陆亚兴31】等采取五级评价标准对桥梁结构进行评定,根据所测桥梁结构的特点和损伤类型,通过采用桥梁缺损状况指标BCI(BridgeConditionIndex)对桥梁进行评估建模,并对模型的各项评估参数进行标定,并对桥梁缺损状况指标与旧桥加固维护方面的6万方数据第一章绪论策略进行了研究。潘黎明‘323将模糊数学理论、层次分析法与神经网络法三种理论联系起来对在役桥梁进行状态评价,以此研发的专家评估系统其通过将评估桥梁状况的各影响因素条理化,建立本构关系模型。以判断矩阵进行两两比较,经由专家调查来标定桥梁状况各指标权重,再通过模糊理论进行加权综合评定,最后引入神经网络理论,利用其功能特点来对桥梁进行安全性、耐久性评价。我国西南交通大学针对大漂流石河流桥的相关病害机理,开发了针对该类桥的专家评估系统,采用专家系统对旧桥承载能力做出合适的判断陋361。赵国藩和李云贵【371针对既有评估结构与拟建结构的异同,将可靠性评定理论与模糊数学相结合,提出对结构可靠性进行准确分析的理论与步骤。王有志【381根据钢筋混凝土梁式桥结构特点,首先计算出各部分受力构件的承载能力降低率,再依据层次分析法原理,将其合成为结构体系建立评估指标,从而提出了基于桥梁结构体系的实用评估方法,并在此基础上开发了一个自动评估系统,对结构在维护保养、加固或拆除等方面提出了宝贵意见。张玲玲[39】等改进了过去桥梁结构评定主要依靠专家经验,评估过程不够客观的缺陷,采用结构可靠性模糊评判的相关原理与步骤,通过综合模糊评定法对在役桥梁结构的可靠性进行了评估。季征宇[删等通过对受损部件结构进行承载力综合模糊评定,对海洋平台的桥梁结构受损状况进行评估,并开发了相应的专家评估系统。胡雄【4ll将桥梁结构分为小的子结构,并以其组成的系统采用神经元理论来建立神经网络评估系统。该系统有一定自学能力,可对旧桥进行安全性和耐久性方面的评定,且弥补了过去神经网络评估法中权值不够准确的”黑箱“问题。刘沐宇[42】依据规范里的相应评级标准,对桥梁结构考虑了结构缺损状况、实际承载力影响因素等问题,采用了校正系数的方法,以结构开裂度,结构锈蚀率等指标采用模糊神经网络法对所测桥梁进行安全性评定。任宝双[43即】考虑了钢筋混凝土简支桥受到黏结破坏,从而影响结构承载力的情况,由此提出钢筋作用系数与钢筋黏结系数作为评定指标,并应用现有规范对所评桥梁进行刚度估算与承载力的估算。卫红蕊、吕颖钊【45】对恒载效应的概率模型及活荷载效应的概率模型作了全面改进,从可靠指标的延续性出发,考虑构件抗力随时间变化的情况,提出了在役桥梁构件可靠度与剩余使用寿命预测法,并以实例验证了该法的实用性,同时基于系统可靠度理论提7万方数据硕士学位论文出了在役混凝土梁桥体系可靠度的分析方法。邹兰林惭】以频率校验系数为指标快速评定桥梁结构承载力,以编程计算为手段对桥梁结构动力响应进行系统分析,最终建立桥梁结构承载力综合评定系统,为同类装配式板桥快速评定结构承载力提供了有效的参考依据。陆新征、张炎圣H7】等进行了基于非线性有限元和快速建模的桥梁承载力预测研究,介绍了非线性精细建模技术,通过实例证明了非线性有限元模型的计算准确性,并开发了快速建模程序,为桥梁承载力预测技术的工程应用提供极大方便。林鸣,陈康,赵少杰【48】针对准确评估旧双曲拱桥承载力评定中的难点,在对桥梁进行现场调查与荷载试验的基础上,采用迈达斯有限元软件对评估桥梁使用空间格法建模,提高了评估结果的准确度。崔玉涮49】详细阐述了我国公路旧桥的现状、检测评定理论及相关问题,针对桥梁评定方法中关于损伤识别与桥梁剩余承载力的评估中目前存在的问题进行了讨论。刘扬、张建仁‘删主要探讨了结构受到了整体锈蚀与局部锈蚀情况下,通过建立两种锈蚀模型,对公路旧桥的承载力可靠度进行了评定研究。杨则英,黄承逵,曲建、波【511结合了神经网络,模糊原理与遗传算法,将三种方法融合在一起研发了具有调节能力的桥梁耐久性专家管理评估系统。因为该系统具备白适应与学习能力的特点,克服了原有传统评估系统学习能力较差的缺点。赵启林,姚冰,李志刚【521考虑在军事环境下桥梁结构可能受到总重或轴重超过限值的车辆通行的情况,通过对评估桥梁外贴光传感器,进行加载试验,获得评估桥梁结构的应变信息,提出了一种利用光圈传感技术的桥梁安全性快速评定法。陆新征、张炎圣掣531建立了非线性有限元模型,对桥梁承载力进行建模分析,阐述了非线性精细建模技术的运用。并用实列证明非线性有限元模型其计算较为精确,同时研发了快速建模程序,预测桥梁的实际承载力。樊学平,吕大刚[54]将桥梁结构的时变特性作为一个重要考虑因素,认为结构性能会随着时间动态变化。通过结构检测获得相关检测数据,并对结构建立贝叶斯动态线性模型,对其不断的进修正,使得最终的动态模型能够更好的反映出桥梁结构的实际状况,再利用模型预测结构承载力下降趋势与可靠度变化情况。吕毅刚,张建仁,彭晖等【55】为了准确评估有钢筋混凝土拱肋实际承载力,将结构拆分为不规则的五边形,并以此为基础建立评估指标。考虑了各评估因素间的互相影响,采用“雷达图”将各变量在同一个坐标系中进行标定,通过非线性变化提取“雷达图”R万方数据第一章绪论的特征向量,推定旧桥检算系数z1的取值,降低评估过程中各影响因素的线性关系,使得评估结果更为准确。刘晓尧掣561提出了基于结构频响函数(FRF)的损伤识别方法,包括静态模式法、动态模式法、神经网络法等,并对用静态神经网络法进行桥梁的损伤识与状态评估别作了具体的研究。吕颖钊、宋一凡、贺拴涮571等对简支梁桥和连续梁桥的承载力进行研究,将多梁式结构的空间可靠度问题转化为单梁式结构的平面可靠度问题,简化了梁桥结构体系承载力的估算程序。周枚、张明、彭挺掣58]将人工神经网络(㈣技术引入Pc梁桥承载力评估中,抽取了8种损伤指标作为BP神经网络的输入值,建立了PC梁桥承载力预测的3层BP网络模型,并讨论了提高模型预测精度的措施。乌晓光、郝际平、苟洁‘5吼等提出了利用模糊数学等级评定的贴近度分析法,结合模糊综合评判探讨了IEl桥承载力等级评定,改善了既有的最大隶属度法带来的评判误差,使得旧桥承载力等级模糊综合评判结果更贴近工程实际。刘浩,王婷婷‘删考虑了大跨度桥梁承载力不均匀,局部的承压绕度形变程度极小,过小的形变导致形变部位基准坐标点不准,由此提出一种基于GPS补充技术的大跨度桥梁结构的承载力检测方法,对形变部位的坐标值进行残差修正补偿,减小转化坐标误差的影响。杨绿峰,李琦,张伟【61】基于弹性模量缩减法建立了钢桁架梁桥构件安全系数和结构整体安全系数的便捷计算方法,提出了结构两层面安全分析和优化方法结合的方法,通过调整高承载和低承载构件的截面强度,使钢桁架梁桥的承载状态和材料消耗得到优化,,避免了繁琐的非线性分析和优化计算过程。史文军[蚓针对中小跨径钢筋混凝土梁桥的承载能力评估特点,提出了基于准静态影响线的桥梁承载能力评估方法,以影响线进行有评估桥梁的限元模型修正,并进行计算分析,完成对桥梁承载能力的评估。曹慧,梁鹏,吴向男等[63】利用裂缝信息实现对RC梁桥承载力的定量评估,该方法选取裂缝间距、宽度和高度作为参数,运用层次分析法确定各参数的权重,得出裂缝指标的计算表达式。通过对大量实际裂缝进行调查统计分析,得出裂缝指标与RC梁桥承载力检算系数的对应关系,通过结构抗力表达式进行结构检算,最终对桥梁承载力作出评0万方数据硕士学位论文定。1.2.3桥梁检测评定发展趋势检测和评定桥梁是一种实践活动,但它总是与理论分析保持着密切联系,但由于多方面的原因,如理论与实际情况的差异,设计中使用的性结构模型分析具有一定的局限性,简化了桥梁结构,导致实际测试结果往往存在一定差距。当对在役桥梁进行检测评定时,这种差异更大,由此我们的桥梁检测评定技术要不断的进行完善,使得评定结果和理论值相吻合。在检测评估过程中可以用设计理论来指导,评估结果也可以完善设计理论,这两者相铺相成,缺一不可。1.3本文主要的研究内容影响桥梁评估的因素有很多,如结构原规范设计标准,现场实际情况,工艺技术等方面的不同,造成了中美桥梁评估技术方面的不同。相比较而言,欧美发达国家的桥梁设计施工、维护管理、新工艺材料的应用方面要更为先进,我国应学习其先进理论,缩小我国桥梁建设和欧美发达国家之间的差距,如何对已建桥梁的承载能力进行科学,准确评估成为亟待解决的问题。由此,主要以我国桥梁评定规范《公路桥梁承载能力检测评定规程》,与美国的桥梁评估规范AASHTO《桥梁评估手册》(第二版)中相应的内容作比较研究,主要的研究内容如下:(1)用无损测试的方法对所选桥梁样本各部分技术状态、荷载状况与病害缺陷进行调查研究。(1)分别比较中美两国桥梁承载能力评定方法在评定程序,公式表达,参数取值、桥梁评定分级等方面的异同。(3)用中美两国的承载能力评估方法进行实桥案例评估,并对评估结果进行比较。10万方数据第二章美国桥梁评定方法第二章美国桥梁评定方法2.1美国桥梁评定方法AASHTO于1931年第一次颁布了公路桥梁检测评定规范,目前现行的规范为《桥梁评估手册》(2011版)。1970年以前,AASHTO公路桥梁设计规范是基于允许应力法(AsD法)设计,ASD设计法是建立在结构的承载能力不得超过规定极限应力的基础上的,AASHTO((ManualforMaintenanceInspectionofBridges))(1970)中详细介绍了ASD法。19世纪70年代开始,由于预应力混凝土和钢结构的设计是基于混凝土与钢筋的极限应力,ASD法也被不断的完善。为了使评定的荷载因子可以反映结构所受的相关不确定的以及可预测的荷载,比如说车辆荷载,风荷载与地震影响因素,1994年,AASHTO((ManualforConditionEvaluationofBridges))(MCE)提出了新的了基于荷载因子设计(LFD)法的评定方法,并取代了颁布的早前的((ManualforMaintenanceInspectionofBridges))。虽然1994年的评估手册仍然包含一些允许应力法评估的指导条例,但它着重强调的是新的荷载因子评定法(LFR)。美国许多的州立交通部使用基于1994版的评估手册,并在他们的桥梁评估工作中,相继出版了1995,1996,1998和2000年的中期修订版。在1994年,AASHTO的国家桥梁组委会投票表决通过了AASHTOLRFD桥梁设计规范,并在1998年指定LRFD法作为公路桥梁的主要设计方法,该设计规范被纳入公路桥梁的现代设计理论中。LRFD推出了基于可靠性的极限状态设计理念,为每个适用的极限状态提供了更加均匀和可控的安全级别。为了扩大这一理念对现有桥梁的评估,AASHTO颁布了2003版的((GuideManualforConditionEvaluationandLoadandResistanceFactorRating(LRFR)ofHighwayBridges)),第一次介绍了基于结构可靠性的LRFR评定法。现在美国桥梁承载能力评定法中的ASR,LFR与LRFR法均包含在AASHTO出版的((TheManualforBridgeEvaluation))(2011)(MBE)中,用于美国各州的桥梁评定。2.2评定计算公式万方数据硕士学位论文当对结构进行评估时,评估的重点是活荷载及结构抵抗活载的能力,在AASHTOMCELFR(1994)@,评定等式为:RF=莉C-AID(2.1)42三(1+,)、7式中,RF——分级系数;c——承载能力;C2矽R.A1—恒载系数;D一叵载效应;A,——活载系数;I一活载效应;I__钟击系数;在AASHTOMBELRFR(2011)@,桥梁评估计算公式为:RF:—C-(YDc)(DC)-(Yv—w)(DW)+(y.)(P)(2.2)(yLL)(皿+IM)式中:足F——分级系数;C——承载能力;强度极限状态:C=cp。识伊R。;使用极限状态:c=厶;五——在LRFD中的允许应力;R。——名义构件抗力;DC——构附件引起的恒载效应;DW一铺装层引起的恒载效应;P——恒载以外的永久荷载;LI,一活载效应;IM一动力荷载允许值;yDc——构附件LRFD荷载系数;%酽——铺装层等LRFD荷载系数;y皿——评估活载系数;妒。——状态系数;ep,——系统系数;妒——LI江D抗力系数;对于LRFR评定法与LFR评定法的相关改变可见表(2.1)表2.1LFR评定法到LRFR评定法的改变类别LRFR法LFR法承载能力LRFD中的体。LFD中的蜱。分配系数LRFD相关公式LFD相关公式恒载系数yDC蔫稿7Dw7D活载系数修正的y址儿12万方数据第二章美国桥梁评定方法状态和系统系数伊。织无允许的动荷载可能基于结构表面状况主要基于结构跨度由上图可知,在LFR评定法中的构件承载能力用评估系数≯与构件抗力R的乘积表示,在LRFR中将评估系数妒进行了细分,将其分为了状态系数唬、系统系数纯与LRFD抗力系数≯三部分组成。在LFR中恒载系数%也在LIaR中被细分为构件及其附属物荷载系数与铺装层荷载系数两部分。同时,u疆R也对LFR中的活载系数y,进行修正,以更符合所测桥梁的实际状况,LRFR评定法比LFR评定法在评估参数上更为细分,评估结果更加精确。构件抗力和荷载分配系数的不同主要是由于LIaR法是基于LRFD建立的,而LFR法是基于LFD建立的。这些在u讧D法中的变化主要是基于校准后的系数够及为了适应交通发展趋势而将规范标准更新后的构件抗力R。。系数眈在评估手册中主要是用于计算结构构件恶化部分,与一个在建桥梁相比,它仍然有许多不确定的部分。在LRFD规范中活载分配系数的主要变化是由于其有更精确且更复杂的分配计算公式。恒载系数y。在LFD规范中为1.3,它在u江D中由如c和如酽两类系数组成。构件及其附属物的LRFD荷载系数‰c的最大取值为1.25,铺装层等U强D荷载系数%∥的最大取值为1.5。当铺装层表面的厚度已经被实地测量过,铺装层等LRFD荷载系数%旷的取值可以取为1.25。美国桥梁承载力检算法评定分为3个水准评定:设计荷载评定、法定荷载评定和允许荷载评定,每种评定方法采用不同的荷载及荷载效应系数。在各个水准的分级评定中,又分别分为高等级的库存评级与低等级的运营评级。在设计荷载评定中的活载系数九,在LFR评定法中,当采用库存评级时,取值2.17,在采用运营评级时,取值1.3。在LIaR评定法中,其在库存评级中取值1.75,在运营评级中取值1.35。在不同的交通条件下,这些系数基于可靠性安全条件下,提供了不同的取值范围。在高级别的评定方法中更加侧重与采用高负荷车辆及重型车辆从桥梁一侧穿行的桥梁承载能力,活载系数提供了基于不同交通状况的相匹配的的计算取值。允许荷载在LRFR评定法中考虑了不13万方数据硕士学位论文同的许可车辆类型,而在LFR中没有考虑。2.2.1状态与系统系数(吼,织)状态系数纯表示了构件抗力的变化,并随着结构恶化,或结构在周期性检测过程中恶化趋势而增大。这种变化在结构构件的平均抗力中划分为一个单独的问题处理,采用恶化的尺寸和性能来计算构件的名义抗力。状态系数饵涉及到对桥梁状况的定性描述——良好的、一般的和较差的。修正后的仍与不断发展的结构可靠性评估理论联系在一起,同时也与MBE中的理论相一致,并采用了最新的桥梁抗力退化模型及桥梁状况历史评价数据库。根据AASHTOMBELRFR(2011)中,推荐根据桥梁状况取值的状态参数见下表t它也同时与桥梁检测报告中桥梁的上部结构状况评定相联系。虽然状态系数与结构构件的状况相关,但它只考虑由自然因素引起的结构劣化:如腐蚀风化等,而不考虑由于外部事件引起的结构破坏。表2.2眈的取值变化结构构件状况眈良好的1.00一般的O.95较差的0.85系统系数织在LRFR评定法中被修正用于反映系统失效(用于取代构件失效),在评定老旧的桥梁类型时有着非常重要的作用。系统系数服务于老旧桥梁的构件承载力(通过低等级的评定)。系统系数同样适用于计算结构的名义抗力,用以反映结构上部系统的退化级别根据AASHTOMBELRFR(2011)中,推荐的系统系数织的取值可见表(2.3)。简化的织只可以用于检测评定结构和构件在强度极限状态时弯矩和轴向力作用影响。当检测的是强度极限状态下剪力的影响时,根据AASHTOMBELRFR(2011)中系统系数织的14万方数据第二章美国桥梁评定方法取值为1.0。表2.3织的取值表上部结构类型织焊接型两跨梁桥/桁架桥/拱桥0.85铆接型梁桥/桁架桥/拱桥0.90眼杆式的桁架桥O.90三跨式梁桥(梁跨间距-<6ft)O.85四跨式梁桥(梁跨间距≤4ft)0.95所有其他的梁桥和板桥1.OO横梁间距≥12ft以及非连续型纵梁桥0.85纵梁与横梁之间的子系统退化1.002.2.2活载系数AASHTOMCELFR(1994)版中,在库存评级中活载系数取值为2.17,在运营评级中取值为1.3。然而在LRFR评定法中使用更多不同的经修正的活载系数。LRFR活载系数不仅仅随着评定级别的不同而不同,也随着通车的车辆类型的变化而变化。在设计荷载评级中,LRFR的库存评级中荷载系数托取值为1.75,运营评级中取值1.35。2.3桥梁评级关于LFR与LRFR桥梁评级系统被分为不同的等级,每一个等级对应不同的安全等级。LFR法被分为有2个评定等级,而LRER法被分为更为复杂的3个等级。根据AASHTOMCELFR(1994),美国的公路桥梁应该被分为2个评价等级,库存评级以及运营评级:(1)库存评级:库存评级通常根据常用的设计应力来评定,并且反应了被评估桥梁及结构的状况劣15万方数据硕士学位论文化部分。基于库存评级的桥梁评估允许使用较新的结构承载能力,由此,允许结构在活载作用下安全的利用现役结构的承载能力。根据HS一20汽车设计荷载,美国联邦公路管理(FI-IWA)中的全国桥牌库存中有相关的规定与报告。(2)运营评级运营评级通常反应了结构可能受到的最大的允许活载。在这一评级系统中,允许使用桥梁所能承载的最大数量的车辆来计算,但这可能会导致桥梁使用寿命的减少。根据运营评级的评价结构可以用来决定是否作出桥梁加固及关闭桥梁通行的相关决定。根据AASHTOMBELRFR(2011)中,评级被分为了三个等级:设计荷载评定、法定荷载评定和允许荷载评定。1、设计荷载评定:设计荷载评定是桥梁评定的第一个等级,在对桥梁的尺寸及性能状况进行核查后,使用HL一93规定的荷载及LRFD设计标准来进行相关评定,它用来评价现役桥梁在新的设计标准下的表现。根据这些检查来甄别现役桥梁在强度极限状态下载设计层面的可靠性或者在一个较低等级的可靠性(与运营评级级相比)。它们之间的不同主要是在于y,系数的取值不同。在库存等级评定中y,系数的取值为1.75,反应了校准后的可靠性指标为3.5。而在运营等级评定中九系数的取值为1.35,反应了校准后的可靠性指标为2.5。2、法定荷载评第二等级评定提供了适用于AASHTO以及国家的法定荷载作用下的保证结构安全的荷载承载能力,国家的法定荷载是指其可适用于任何类型的公路桥梁。在一些线路中,许多桥梁需要先进行荷载张拉以免其受可能遇到的一些破坏。此时,HS.20所规定的荷载被考虑为最适用于代表张拉桥的国家的法定荷载。这一评定法的活载系数是基于在役桥梁的交通状况来选取,评估中主要考虑结构的应力极限状态,使
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