某某大桥结构检测和 承载能力评估大桥概况悬索桥结构，主缆平行高强镀锌钢丝束（1997根5钢丝，直径240mm），岩锚；主跨240m，钢桁架加劲梁（234122.7m）,全桥共39对吊杆（61根7钢丝）。钢筋混凝土桥面板和现浇层桥面混凝土。钢筋混凝土桥塔。设计荷载为汽车超20，挂120，人群荷载为3kN/m2。1998年11月建成,2003年被判为危桥并大修、加固,现单向通行开放交通,车辆过桥桥梁明显振动项目综述某大桥某大桥静、动力计算实测静、动响应和特性参数线形测量索力、吊杆力 外观检查 无损检测承载能力评估桥梁技术状态评 定桥梁寿命预估综合分析疲劳分析静载试验自振特性测定动载试验交通量统计适用性安全性耐久性1 某大桥竣工图1998.112 公路桥涵设计通用规范JTG D60-20043 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-20044 公路养护技术规范JTJ 073-965 公路桥涵养护规范JTG H11-20046 公路旧桥承载能力鉴定方法(试行) 1988 北京7 钢结构设计规范GB 50017-2003 8 参考文献：交通部公路桥梁承载能力检测评定规程（送审稿）2004检测、评估标准和依据1.桥梁线形测量u主缆索力和吊杆力测定u外观检查和无损检测u桥梁技术状态评估桥梁技术状态检测和评估1.桥梁线形测量主缆（L/8断面）加劲梁（单侧392）索塔（22塔）吊杆倾斜（4组）桥梁技术状态检测和评估1.桥梁线形测量加劲梁高程数据结果桥梁技术状态检测和评估1.桥梁线形测量主缆高程数据结果桥梁技术状态检测和评估1.桥梁线形测量索塔数据结果桥梁技术状态检测和评估桥塔塔顶坐标测量结果（单位：m）坐标 测点位置 X Y Z T1-1 -119.884 -0.074 23.959 T1-2 -119.897 -12.079 23.967 T2-1 119.761 -0.042 23.975 T2-2 119.758 -12.074 23.975 吊杆倾斜度测量结果（）坐标测点位置北侧南侧纵桥向横桥向纵桥向横桥向5#吊杆1.450.091.21-0.1710#吊杆-1.050.19-1.830.2630#吊杆2.660.082.580.2835#吊杆-0.520.45-0.76-0.091.桥梁线形测量吊杆倾斜数据结果桥梁技术状态检测和评估2.主缆索力和吊杆力测定 主缆（22背索）长吊杆（104）桥梁技术状态检测和评估桥梁技术状态检测和评估2.主缆索力和吊杆力测定 主缆（22背索）主缆直背索恒载索力（单位：kN）主缆位置贵州端广西端T2008年设计值T2008年设计值北侧20306.523545.9-13.823803.123545.91.1南侧26754.423545.913.622962.523545.9-2.5桥梁技术状态检测和评估2.主缆索力和吊杆力测定 长吊杆（104）吊杆恒载索力（单位：kN）吊杆编 号北侧南侧T2008年设计值T2008年设计值1364.8342.46.5389.2342.413.72595.3358.366.1369.9358.33.23245.1357.7-31.5343.1357.7-4.14305.2357.5-14.6323.1357.5-9.65477.8357.733.6345.4357.7-3.435464.2357.729.8368.7357.73.136307.4357.5-14.0445.3357.524.637341.1357.7-4.6325.1357.7-9.138463.1358.329.3411.1358.314.739377.2342.410.2368.5342.47.6桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 主缆、吊杆和索鞍 钢桁架加劲梁 主塔 桥面系检查方法和设备以目测为主测裂缝用显微镜、裂缝尺桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 （1）主缆、吊杆和索鞍主缆涂料剥落锚固区基本完好个别吊杆损坏 个别吊杆损坏锚固位置锈蚀主索鞍锈蚀、螺栓缺失桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 （2）钢加劲梁（主桁）钢纵梁上、下桁架工字钢局部油漆开裂、锈蚀纵梁上桁架大块油漆剥落、锈蚀 纵梁钢板拼接处垫板边缘锈蚀横梁与纵梁连接处锈蚀明显 横梁钢板翘曲、脱空严重横梁上桁架中间位置钢板焊接处锈蚀严重、钢板断裂横梁上桁架钢板锈蚀严重桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测（2）钢加劲梁（横梁）桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 （2）钢加劲梁（节点螺母缺失）西岸侧主塔混凝土破碎、露筋桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 （3）主塔东岸侧主塔表面网状裂缝东岸侧主塔底部竖向裂缝桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 （4）桥面系（桥面板 ）横梁间桥面板底面破碎 横梁间桥面板底面破碎桥梁技术状态检测和评估3.外观检查和无损检测 （4）桥面系（桥面板 ）桥面破碎、坑槽、露筋、坑槽铺装层横向裂缝 桥梁技术状态检测和评估结构构件状态描述（主要问题）等级评定总体评定加劲梁空间位置已发生变异，主桁高程纵桥向呈S形，高差较大；桥面横向存在高差。 结构在车辆荷载下振动、摇晃，人感不适。重要部件有较多（10%以内）中等缺损，次要 部件有20%严重缺损，功能降低，进一步恶化将不利于重要部件，或影响正常交通4主缆 吊杆缆索主缆索力不均；结构构件涂层变色、剥离,膨胀面积达到10%-603鞍座组成各部件基本良好，个别螺栓松动、脱落2锚碇组成各部件完好，个别螺栓松动、脱落12吊杆吊杆力严重不均；结构构件涂层变色、剥离,膨胀面积在10以内，个别吊杆损坏4吊杆锚固吊杆锚固处普遍锈蚀3主塔表面存在多条裂缝，但缝宽小于限值2加劲梁主桁空间位置已发生变异，主桁高程纵桥向呈S形，高差较大；桥面横向存在高差。结构 构件涂层变色、剥离、膨胀,表面锈蚀面积达到10%604横撑结构构件变形严重；涂层变色、剥离、膨胀,表面锈蚀面积达到10%603节点个别构件有扭曲变形、损伤裂纹、严重锈蚀；主桁个别节点螺栓缺损严重4桥面系铺装铺装层20%60%表面局部破碎、深坑槽（坑槽深大于2cm）、波浪4伸缩缝基本完好，略有不平2栏杆3以内有开裂、锈蚀2排水设施排水设施基本完好无损14.大桥主桥技术状态评估静载试验目的要求：通过测量桥梁在静力试验荷载作用下的变形和内力，了解实际结构的工作行为和能力，从而对结构的刚度、强度和整体性能进行评价。针对本桥不同控制断面布置加载车辆（试验荷载）,然后测量试验荷载作用下加劲梁的变形及加劲梁若干控制断面桁架的应力等。采用原设计荷载控制试验加载，静力试验荷载效率系数0.9。根据静力试验荷载效率要求及主要控制断面的设计内力计算结果，选用4辆单车满载重300kN左右的载重车作加载车辆。静载试验试验荷载布置序号断面或杆件控制内力名称设计值加载值加载效率1跨中纵梁主桁下弦杆拉应力(MPa)86.3479.170.922四分点纵梁主桁下弦杆拉应力(MPa)101.0891.590.91静载试验测试内容应力：跨中和四分点两个控制断面挠度：全跨八分点断面静载试验测试内容北侧加劲梁纵梁八分点截面变形，南侧加劲梁纵梁四分点截面变形贵州端 广西端北侧测点南、北侧测点静载试验测试内容跨中、四分点截面附近南、北纵梁桁架和横梁应力广西端贵州端四分点截面横桁1(7)2(8)4(10)3(9)5(11)6(12)南（北）纵桁架北侧1 45610711南侧238 9静载试验挠度结果跨中加载全桥挠曲线静载试验挠度结果四分点对称加载全桥挠曲线跨中偏心加载全桥挠曲线静载试验应力结果加劲梁钢桁架跨中截面应力（单位：MPa）测点号对称加载偏心加载计算值实测值计算值实测值纵 梁 桁 架1（竖杆）1.44-1.250.620.082（上弦）-73.87-63.75-29.19-23.143，4平均（斜杆）0.010.991.380.195，6平均（下弦）79.1678.9629.4730.947（竖杆）1.54-0.120.86-0.038（上弦）-73.87-67.97-47.21-42.899，10平均（斜杆）0.013.073.232.5711，12平均（下弦 ）79.1785.3949.3351.70横 梁 桁 梁1（斜撑）-7.56-7.92-11.24-11.732，3平均（斜撑）-7.54-11.034.243.674，5平均（下横）38.9434.0214.2213.696，7平均（下横）27.3226.2818.7617.461(7)2(8)4(10)3(9)5(11)6(12)南（北）纵桁架北侧12346 57南侧0.993.07静载试验应力结果加劲梁钢桁架四分点截面应力（单位：MPa）1(7)2(8)4(10)3(9)5(11)6(12)南（北）纵桁架测点号对称加载计算值实测值纵梁桁架1（竖杆）1.63-0.21 2（上弦）-87.01-73.99 3，4平均（斜杆）0.942.79 5，6平均（下弦）91.5893.91 7（竖杆）1.63-0.21 8（上弦）-87.00-77.20 9，10平均（斜杆）0.942.46 11，12平均（下弦）91.5993.48 横梁桁梁1（斜撑）26.7924.86 2（下横）27.9029.30 3（斜撑）-13.89-12.75 4，5平均（斜撑）-13.80-13.90 6，7平均（下横）38.8029.49 8，9平均（斜撑）27.2428.00 10，11平均（下横）27.7227.56 北侧1 45610711南侧238 92.792.46静载试验小结静载试验结果与理论值比较：（1）挠度：校验系数0.760.89，整体挠曲线与计算一致。（2）跨中截面应力：对称加载和偏心加载下，主要杆件（下弦杆）校验系数大于1（1.08）。（2）四分点截面应力：对称加载和偏心加载下，主要杆件（下弦杆）校验系数大于1（1.05）。 以上情况说明桥梁结构目前状态下整体刚度基本能够满足规程要求，但加劲梁主要杆件的强度低于设计要求。结构动力特性测定（1）对理论计算得到的固有频率和振型进行校核，完善计算有限元模型。（2）获得大桥各阶振型阻尼比（理论计算无法得到）。（3）桥梁在车辆荷载作用下的振动与其结构本身自振特性有关，分析“动载试验”中桥梁振动情况，研究桥梁车致振动等都必须先了解大桥结构的自振特性。目的意义：结构动力特性测定采用环境随机振动法测定桥梁结构的竖向、侧向弯曲和扭转振动频率、振型和阻尼比（在17个断面上布测点）。 竖桥向侧桥向竖桥向结构动力特性测定实测功率谱例 结构动力特性测定数据结果阶次频率（Hz）实测阻尼比（ ）振 型 实测值理论值1210.3000.3410.3505.68(1.15)主梁一阶对称侧弯20.4000.3640.3696.35(0.39)主梁一阶反对称竖弯30.7500.7510.7692.06(1.01)主梁一阶对称扭转40.875/2.11(0.15)主梁一阶反对称侧弯50.9381.0891.1142.26(0.52)主梁二阶反对称竖弯61.3501.5811.6211.04(0.33)主梁二阶对称竖弯71.725/1.10(0.22)主梁二阶反对称侧弯81.7501.9922.0290.83(0.09)主梁二阶反对称扭转92.2632.7102.7861.24(0.19)主梁三阶对称竖弯102.275/0.81(0.12)主梁三阶反对称侧弯112.4252.8262.8830.85(0.25)主梁三阶对称扭转122.788/0.79(0.19)主梁反对称侧弯133.325/0.61(0.09)主梁对称侧弯143.3383.3083.4050.72(0.12)主梁对称竖弯153.87