μklx=DPklx /
∑
x
DPklx=35÷75=0.47
有无落架趋势项权重计算:
wklx=3.0×μklx3-5.5×μklx2+3.5×μklx =3.0 ×0.473-5.5 ×0.472+3.5×0.47 =0.74
有无落架趋势项扣分值计算: DPklx×wklx= 35×0.74=25.9
某桥防落梁装置其他计算结果见表3—18。
表3—18、 防落梁装置其他计算结果
损坏类型
单项扣分值DPi
比重μklx
权重wklx DPi ×wklx
有无落架趋势 35 0.47 0.74 25.9 牛腿表面损伤 25 0.33 0.67 16.67 伸缩缝处渗水 15 0.20 0.50 7.56 合计:
SDPkl=
某桥防落梁装置的评分:
BCIfllzz=100—SDPkl=100—50.1=49.9
假设某桥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 某桥本跨上部结构评分:
BCIk=
75 50.1 ∑
x
DPklx · wklx
∑
i=1
Ns
(100—SDPkl) · wkl
= BCIfllzz×0.1+ BCIxbl×0.6+ BCIgl×0..2+BCIglzz×0.1
=49.9×0.1+80×0.6+80×0.2+80×0.1
=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. 某桥下部结构状况指数BCIλ(以桥台为例)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3—19。
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3—20。
表3—19、 CJJ99-2003下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表
损坏类型 剥离脱落
定义 耳背翼墙表面的混凝土破损脱落
损坏评价 程度
无
说明
轻微 严重 “无”指耳背翼墙表面的
混凝土没有剥离脱落;“轻微”指耳背翼墙表面的混凝土剥离脱落
31
耳 背
翼翼墙前结墙 合处
扣分值0 10 20
≤20%;“严重”指耳背翼墙表面的混凝土没有剥离脱落>20%。
翼墙与桥台结合处情况
程度
完好 0
扣分值
开裂 脱开 “完好”指翼墙与桥台结
合处完好;“开裂”指翼墙与桥台结合处出现开裂,但没有完全脱开;“脱15 25
开”指翼墙与桥台结合处完全脱开。 指耳背翼墙挡土失去完全“完好”
“失去部分”部分 散失 功能完好;
指耳背翼墙失去部分挡土功能;“完全散失”指25 35
耳背翼墙完全失去挡土功能。 少量 大量 “无”指翼墙没有出现
大贯通缝;“少量”指翼墙出现1~5个贯通缝;15 35
“大量”指翼墙出现超过5个大贯通缝。
挡土功能
耳背翼墙挡土功能的情况
程度
完好 0
扣分值
翼墙大贯通缝 贯通整个翼墙的裂缝 程度 扣分值
无 0
表3—20、 某桥桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值
翼墙
损坏类型 剥离脱落 翼墙前结合处 挡土功能 翼墙大贯通缝
程度 轻微 开裂 失去部分 少量
扣分值(DPλly)
10 15 25 15
计算桥台翼墙总的扣分值:
∑
y
DPλly=10+15+25+15=65
某桥剥离脱落扣分值占翼墙总的扣分值比重计算:
μi=DPλly /
∑
y
DPλly=10÷65=0.15
某桥剥离脱落权重计算:
wλly=3.0×μλly3-5.5×μλly2+3.5×μλly
=3.0 ×0.153-5.5 ×0.152+3.5×0.15 =0.41
剥离脱落扣分值计算:
DPλly×wλly= 10×0.41=4.1
桥台翼墙其他计算结果见表3—21:
表3—21、 桥台翼墙其他计算结果 损坏类型
单项扣分值DPi 比重μi 权重wi DPi ×wi
32
剥离脱落 10 翼墙前结合处 15 挡土功能 25 翼墙大贯通缝 15 合计
0.15 0.42 4.1 0.23 0.55 8.27 0.38 0.70 17.58 0.23 0.55 8.27 65 38.2 某桥翼墙的评分
BCIebyq=100—IDPi=100—38.2=62.8
某桥桥台其他构件: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 某桥桥台的评分: BCIλ=
∑
l=1
Nl
(100—IDPλl) · wλl
= BCIebyq×0.1+BCItm×0.1+BCIts×0..3+BCIjc×0.3+ BCIzp×0.1+ BCIzz×0.1
=62.8×0.1+80×0.1+80×0.3+80×0.3+80×0.1+80×0.1
=78.3
计算某桥下部结构得分值:
假设桥墩 BCIqd=80,则下部结构评分:
BCIx = BCIqt×0.5+ BCIqd×0.5
=78.3×0.5+80×0.5
=79.2
d. 某桥全桥BCI计算:
BCI = BCIm×0.15+ BCIk×0.4+ BCIx×0.45
=68.2×0.15+77×0.4+79.2×0.45
=76.7
所以该桥评为C级为合格状态。
§3—3 现场检查与改进分析检算评定方法(二)
—— 公路旧桥承载能力鉴定方法(不具法规性,只具权威性)
——公路桥梁承载能力检测评定规程JTG/T J21-2011 一、基本原理
1、桥梁的技术状况是由桥梁承重结构的基本构件承载能力极限状态与正常使用极限状态决定的。
2、将桥梁力学与结构原理计算引入桥梁评定,给出对基本构件承载能力及正常使用的定量评价是可能的。
3、对计算分析方法引入对桥梁现场检查得到的缺陷情况的修正,才能真正实现对既有桥梁的客观评定。
33
4、对Rc、Pc构件(持久状态桥梁承载能力极限状态鉴定) Sd(γgG;γq
∑
Q)≤γb Rd(ξc
Rc
γc
;ξs
RS
γS
)Z1(1—ξe) (3—11)
式中:
Sd—荷载效应;
G—永久荷载(结构重力)效应; γg—永久荷载安全系数;
Q—可变荷载及永久荷载中混凝土收缩、徐变影响力效应,基础变位影响力效应;对重载交通桥梁,汽车荷载效应应计入活载影响修正系数ξq; γq—荷载Q的安全系数; Rd—结构抗力效应;
γb—结构工作条件系数; RC—混凝土强度设计采用值;
γc—混凝土强度安全系数;
RS—预应力筋或钢筋强度设计采用值;
γS—在钢筋强度设计采用值基础之上的钢筋安全系数;
Z1—旧桥承载能力检算系数;
ξe—承载能力恶化系数;
ξc —配筋混凝土结构的截面折减系数; ξs—钢筋截面折减系数。
二、几个术语
1. 承载能力检算系数 Check-calculation Coefficient of Bridge Load-bearing Capacity
承载能力检算系数是综合考虑结构构件的缺损状况、构件混凝土强度和其自振特性等宏观影响因素后,对构件理论计算抗力效应给出的一个综合修正系数。以Z1表示。
2. 承载能力恶化系数 Depravation Coefficient of Bridge Load-bearing Capacity
承载能力恶化系数用以考虑评定期内桥梁结构质量状况衰退恶化而对结构抗力效应产生的不利影响。用ξe表示。
3. 截面折减系数 Section Discount Coefficient
截面折减系数主要是考虑砖、石及混凝土结构与配筋混凝土结构由于材料风化、碳化、物理与化学损伤以及由于钢筋腐蚀剥落造成的混凝土及钢筋有效面积损失对结构构件截面抗力效应的不利影响。用
ξc、ξs表示。
4.活载修正系数 Live Load redress Coefficient
活载影响系数是考虑了实际桥梁所承受的汽车荷载与标准汽车荷载之间的差异,以及这一差异对结构承载能力所造成的影响。在进行荷载效应组合时可引入活载影响修正
34
系数适当的修正汽车检算荷载效应,以反映桥梁实际承受荷载情况。用ξq表示。 三、评定方法手段
一)、现场外观检查与检测
1、在一般检查的基础上,有重点地选择下列检测内容进行桥梁详细检查: (1) 桥梁几何形态参数测定
(2) 桥梁结构恒载变异状况调查
(3) 桥梁结构构件的材质强度检测与评定 (4) 混凝土中钢筋锈蚀电位的检测 (5) 混凝土中氯离子含量的测定 (6) 混凝土电阻率的检测 (7) 混凝土碳化状况的检测
(8) 混凝土结构钢筋分布状况的调查 (9) 桥梁结构固有模态参数的测定 (10) 索结构索力的测量
(11) 桥梁墩台与基础变位情况调查 (12) 地基与基础的检验 2、 桥梁几何形态参数测定
2.1、梁式结构主要测定桥跨结构纵向线形和墩(台)顶的水平变位;
对拱结构,主要测定拱轴线、桥面结构纵向线形和墩(台)顶的水平变位; 对索塔结构主要测定塔顶水平变位、桥面结构纵向线形和主缆线形。
2.2、 梁式桥跨结构、拱式和索塔结构的桥面结构纵向线形,宜沿桥纵向分断面布设测点,分桥轴线和车行道上、下游边缘线3条线,按二等工程水准测量要求进行闭合水准测量。测点应布置在桥跨或桥面结构的跨径等分点截面上。
对中小跨径桥梁,单跨测量截面不宜少于5个; 对大跨径桥梁,单跨测量截面不宜少于9个。
2.3 墩(台)顶的水平变位或塔顶水平位移,可采用悬挂垂球方法进行量测或采用极坐标法进行平面坐标测量。
2.4 拱轴线和主缆线形,宜按桥跨的12等分点分别在拱背和拱腹、主缆顶面布设测点,采用极坐标法进行平面坐标和三角高程测量。
2.5 桥梁结构几何形态参数的实测数据,可用于确定桥梁结构持久荷载状态的变化或推求判定结构基础变位情况。
对超静定结构,宜依据实测的结构几何参数,模拟计算分析确定当前桥梁结构在持久荷载下的内力和变位状况。
2.6 实测的拱轴线如在拱顶发生下沉,若其主要原因是拱脚发生水平位移所致,则可依据下述公式计算拱脚的相对水平位移:
δl
Δ=(
4
δl
+
2
ηl
4
ηl
2
)/2 (3.4.2)
35