桥梁评估方法的研究现状与发展

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1、桥梁评估方法的研究现状与发展【摘耍】对桥梁评估方法研究的现状进行系统的总结与评述，并针对现有的桥梁技术状况和既冇桥梁评估本身特点，探讨合适于目前现状的桥梁评估方法及存在的问题，认为基丁•设计规范的方法比较适用丁•桥梁承载能力评估，模糊理论与神经网络相结合于桥梁状态评估，但仍需耍进行大量的研究工作和实际应用来进一步完善和改进。【关键词】评估;既有桥梁;规范【中图分类号】U446.3所谓评估就是评价估计某一事物的价值或优劣。对于桥梁工程，就是评定承载能力、确定材料强度或结构的分类，利用特定信息，分析既有桥梁的可靠性并作出工程决策的过程。桥梁评估的主要内容包括承载能力评估、耐久性评估、使用性评估

2、、损伤状态评估。承载能力评估即评估桥梁各组成部分在强度、刚度等方而是否满足现冇运输荷载的要求，还要对其适应运输荷载进一步发展做出评估。耐久性评估主要指评估结构的疲劳损伤度及剩余寿命。使用性评估主要针对车辆通过桥梁吋的走行性，即走行的安全性和乘客的舒适度等进行评估。状态评估，通常的意义是试图量化结构的完整度水平，其完成设计服务功能和期限的能力。现冇评估桥梁的方法众多，各方法之间存在着一定的区别也冇一定的联系，但侧重点不同。可大致分为以桥梁承载能力评估为主的方法和以桥梁状态评估为主的综合亲故方法。木文对现有的桥梁评估方法进行系统的归纳总结，对比各种评估方法的优缺点，介绍桥梁评估方法理论研究和实

3、际运用的发展趋势。1既有桥梁承载能力评估方法研究现状1.1经验系数法这种方法是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的方法。例如，被评估桥梁的承载能力P可表示为:P二p0*kl*k2*k3*k4式中：P0为原设计承载能力；kl为残存承载能力系数（依结构损伤、材料老化程度而定）；k2位放映桥面条件的系数；k3为反映实际交通情况的系数；k4为桥梁建造适用年限系数。此法的特点是应用简便，各系数是由评估者视现场情况决定，但是由于系数的确定较为困难（尤其是kl）,且带冇较大的主观性，其使用性受到限制，计算结果较为粗糙。1・2基于设计规范的方法基于设计规范的

4、评定方法是根据桥梁缺损状况调查评估以及质量检测评定结果，通过结构计算分析，对桥梁结构承载能力做出评定。对钢筋混凝土公路桥梁，口前，在借用桥规进行评估吋，一般需根据现场调杳信息对结构抗力的荷载效应进行修止，检算公式修止为：式中：Z1为承载能力检算系数，根据结构或构件的实际技术情况，对结构或构件的抗力进行折减或提高；为钢筋混凝土结构的截面折减系数，根据材料风化、碳化、物理与化学损伤情况确定对结构构件截面抗力效应的影响；为钢筋的截面折减系数，根据钢筋腐蚀剥落造成的钢筋有效面积的损伤确定对结构构件截而抗力效应的影响；为承载能力恶化系数，是反映评定期内清理结构质量状况进一步衰退恶化可能造成结构抗力效

5、应的降低。在评佔过程屮海考虑汽车承载效应的修正，通过实际调查重载交通桥梁的典型代表交通量、大吨位车辆混入率、轴荷分布，确定活载影响修正系数。此方法在实际运用中，具有较强的可操作性，通过现场实际调查评估和检测评定的结果，结合结构计算分析，能较准确地评定桥梁现冇的承载能力，是目前既有桥梁承载能力评定较为普遍采用的评估方法。但该方法在计算分析中往往遇到很多的怵I难，如参数的取值、损伤的模拟、资料不全等。因此在计算模拟分析方面和实际的运用方面还有待于进一步提高和改善。1.3基于荷载试验的方法荷载试验法就是对桥梁进行外观检查和简单评估后，对实桥施加实验性荷载，从而实现桥梁损伤评定的方法。该方法可靠、

6、直观，可弥补既有外观调查和设计规范评定方法的不足，进一步明确结构的损伤状况。但是荷载试验需耍长时间封闭交通且试验费用高、风险大，述冇可能引起桥梁的严重损伤，所以难以普及使用。1.4既有结构可靠性理论的方法结构可靠性理论采用失效概率后可靠指标來衡量结构的安全水平。这一理论已在结构工程的各个领域得到广泛应用。由于以概率统计为基础，该理论可以处理荷载和抗力的不定性，尤其是可以处理这些不定性的变化的变化对结构可靠度的影响。因此，它可为桥梁评估提供一个合理的理论框架。其面临的主要怵I难是：难以确定结构的系统失效模式和反应损伤程度的抗力模型；需要结合理论研究和工程实践合理选择目标可靠指标。目前，这一评

7、估方式止在研究发展Z中。1.5承载能力的计算机有限元模拟以钢筋混凝土非线性有限元分析为基础的计算机方法近年来有所发展，这类方法一般把一座曲若干片梁组成的机构先简化为一片梁，在求出一片梁的承载力后，再按照荷载横向分布系数求出整座桥的承载能力，其关键是如何用有限元来模拟机构真实的状况。目前，这方而的研究多集中于中小桥梁，并且述冇许多问题需要解决。1.6既有损伤力学和疲劳断裂的方法损伤力学认为材料内部某点出现损伤是由于该点应变