a任务16.1 桥涵运营性能检定的目的和方法

铁路桥梁与隧道工程教研室项目16铁路桥涵运营性能检定与评估

任务16.1桥涵运营性能检定的目的和方法主要内容一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用二、桥梁运营性能检定评估方法三、桥梁运营性能检定与评估的一般程序一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用

桥梁结构运营性能检定评估的目的以荷载试验为手段，充分了解桥梁结构在荷载的作用下的实际工作状态，用来综合判断结构的承载能力及制定安全运营的条件，从而使桥梁结构在列车以规定的车速通过时不出现激烈的振动、车轮不出现脱轨以及在客车过桥时满足乘客的舒适性要求。一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用桥梁结构试验的主要任务包括:（1）对于一些缺乏设计和竣工资料，结构薄弱、受力复杂，并且严重受损或震动剧烈的桥梁，只通过理论计算很难确定其承载力，还有一些结构部位在理论上很难计算，这时可通过试验获取它们对荷载的响应，用来评定桥梁结构的使用性能和承载能力，同时也为桥梁结构的继续安全使用、养护、维修、加固、改扩建以及拆除重建提供可靠的技术依据。一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用（2）对老龄桥梁在运营状态下的应力谱进行测定，据此对桥梁的疲劳损伤进行估算。（3）对提速桥梁的安全运用条件进行研究。（4）对于病害严重的桥梁应探索其病害的原因，掌握变化的规律，规定运营的条件。通过施加荷载的方法通常可以发现一些在一般性检查中不容易发现的隐蔽病害。一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用（5）对改建及加固后的桥梁结构进行竣工检定，通过量测桥梁结构对动、静荷载的响应，与理论计算结果进行比较，可以检验桥梁结构的施工质量以及设计的预期效果。一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用（6）对于新建的桥梁，尤其是大跨度、结构复杂的桥梁结构，可以通过荷载试验，检验桥梁设计计算的正确性；桥梁结构在静、动力荷载作用下的性能有无达到设计的要求；对桥梁的施工质量进行评估，判断桥梁的实际承载能力。对桥梁的实际运营状况及使用条件进行确定，为竣工验收以及交付运营提供科学的依据。一、桥梁运营性能检定评价的目的和作用（7）对于采用了新材料、新工艺、新结构或者新计算方法、新计算理论设计的桥梁，需进行科研试验，为设计参数的改进、桥梁施工管理水平的提高、桥梁的计算理论的发展积累技术资料并且提供科学依据。二、桥梁运营性能检定评估方法

桥梁运营性能检定与评估的方法主要有静载试验、动载试验及制动试验三种。从试验的时间上来看，可以分为短期试验和长期试验；从试验的时期上来看，可以分为施工阶段的监测监控、成桥试验和运营状态监控。二、桥梁运营性能检定评估方法

桥梁静载试验是按照预定的试验目的和试验方案，通过车辆加载等方式在桥梁上的指定位置上施加静荷载，对桥梁结构在静力作用下产生的位移、应变及裂缝等指标进行观测，从而了解结构截面上的应力分布状况、桁梁杆件产生的实际内力、混凝土梁中性轴的位置、梁体各部分产生的挠度以及活动支座产生的水平位移等，然后以有关规范和规程为依据，判断桥梁结构在荷载作用下的工作性能和使用能力，从而对桥梁的工作性能作出评价。二、桥梁运营性能检定评估方法

桥梁动载试验是给桥梁结构一激振作用从而引起桥梁结构的振动。一般是以运行的列车作为激励，从而测出桥梁在激振作用下产生的动应变、动位移、竖向及横向的振动响应，从而了解桥梁结构的动力系数、振动特征（振幅、频率、模态振型、阻尼比）等，用来判断桥梁的整体刚度及运营性能。二、桥梁运营性能检定评估方法

制动试验是使列车在桥上以特定速度运行，然后紧急制动，对制动荷载作用下产生的杆件应力和位移进行测定，用来检验桥梁结构在制动力作用下的工作状态。在桥梁试验时，可以根据不同的试验目的选择上述单项或多项试验。三、桥梁运营性能检定与评估的一般程序

桥梁在进行现场检定与评估工作时，一般可以分为三个阶段：即试验准备阶段、加载观测阶段和分析总结阶段。三、桥梁运营性能检定与评估的一般程序

试验准备阶段是桥梁检定与评估工作的前提。准备阶段的主要工作包括收集桥梁设计文件、施工记录、监理记录、原始试验资料、桥梁养护维修加固等技术资料；检查桥梁现状（包括上部结构、下部结构、支座与基础等部位的表观状况）；制定试验方案、计算桥梁的理论响应；制定测量计划并选定试验设备；以及脚手架等试验平台的搭设、测点的放样、表面的处理、测点的布置及测量仪器仪表的安装等。三、桥梁运营性能检定与评估的一般程序

加载观测阶段是检定评估工作的关键阶段。在各项准备工作完成后，需按照预定的试验方案及程序，选择合适的加载设备进行加载，利用各种测试仪器及测试设备对结构受力后的各项性能指标进行观测，并且记录和采集相应的数据。在正式试验前可以先进行试探性的试验，若发现问题，及时修正，以保证检测试验的顺利进行。应该注意的是，在试验的过程中，应及时对比观测到的数据与理论值，从而判断结构受力后的性能是否正常，是否能够进行下一级的加载（包括荷载重量和列车速度等），以确保试验结构、仪器设备、运行列车及试验人员的安全。三、桥梁运营性能检定与评估的一般程序

分析总结阶段是综合分析原始测试资料的过程。原始测试资料包括大量的观测数据、文字记载及图片等材料。但是，受到各种因素的影响，这些材料往往是比较乱的，缺乏条理性和规律性，不能直接揭示结构的内在力学行为规律。三、桥梁运营性能检定与评估的一般程序所以，对它们应该进行科学的分析处理、去伪存真、去粗取精，综合分析比较，从中提取有价值的资料。