中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
城市橋梁承載能力檢測的方法：
城市橋梁承載能力的檢測方法包括分析計算法、荷載實驗法以及實物調(diào)查比較法。眾所周知，分析計算與實際工程是具有一定差別的，必須通過經(jīng)驗系數(shù)折算評定出橋梁的安全承載能力，再運用相似模擬等靜載實驗和動載實驗對橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行測試，從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作狀態(tài)和使用能力。因此，城市橋梁承載能力檢測的三種方法是相輔相成、互為一體。
(一)分析計算法。
分析計算法包括經(jīng)驗系數(shù)折算和理論計算兩個部分。經(jīng)驗系數(shù)折算是以城市橋梁原有設(shè)計荷載等級為基礎(chǔ)，同時考慮橋梁損壞程度，材料老化程度，橋面行駛條件，實際交通情況，橋梁建造使用期限等因素，經(jīng)過廣泛的調(diào)查研究確定出各項對應(yīng)的系數(shù)，從而折算出城市橋梁的安全承載能力。理論計算是當(dāng)原橋荷載等級不清楚，或上述的各種系數(shù)較難確定時，應(yīng)用結(jié)構(gòu)計算理論，估算出橋梁結(jié)構(gòu)可能承受的最大外力；然后再與實際檢定的荷載相比較，從而判定出城市橋梁安全承載能力的方法。分析計算法通常按兩個步驟進(jìn)行。一是對被檢定的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行資料搜集、現(xiàn)狀檢查、材質(zhì)與地基的檢驗；二是運用橋梁結(jié)構(gòu)計算理論及有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)對檢查所得的有關(guān)資料和檢驗測量結(jié)果進(jìn)行分析計算，從而評定出橋梁的安全承載能力。此法應(yīng)注意的問題是:荷載計算應(yīng)根據(jù)實際荷載，即采用需通過的荷載等級進(jìn)行驗算；材料強度以實測結(jié)果為準(zhǔn)；應(yīng)正確地把結(jié)構(gòu)的缺陷估計到計算中去。
(二)荷載試驗法。
城市橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗是對橋梁結(jié)構(gòu)加載工作狀態(tài)進(jìn)行直接測試的一種檢定手段，是對橋梁結(jié)構(gòu)性能最直觀，最可靠的檢測方法，按施加荷載的類型可分為靜載試驗和動載試驗兩種，我國在這方面有成熟的方法或標(biāo)準(zhǔn)。
橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗是通過對某項結(jié)構(gòu)響應(yīng)(位移，應(yīng)變或應(yīng)力等)實測值與理論計算值的對比，得到該項響應(yīng)的校驗系數(shù)，從而對橋梁的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評價。通過橋梁靜載試驗可以直接了解橋梁結(jié)構(gòu)承載情況，驗證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和計算方法，確定和判斷橋梁結(jié)構(gòu)實際的承載能力。橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗通常按三個步驟進(jìn)行。一是按照橋梁的設(shè)計荷載等級，根據(jù)荷載的最不利位置，布置靜載(通常是載重汽車)；或者根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的控制內(nèi)力確定荷載及其位置，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載。二是對加載后橋梁結(jié)構(gòu)的靜位移、靜應(yīng)變、靜轉(zhuǎn)角等荷載響應(yīng)進(jìn)行測試。三是根據(jù)測試結(jié)果推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作狀態(tài)和使用能力。此法應(yīng)注意的問題是:隨著當(dāng)前高新技術(shù)傳感器的出現(xiàn)，可以實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)的高精度量測，但試驗前應(yīng)先對橋梁結(jié)構(gòu)的加載量進(jìn)行估算。如果原橋的病害較大，初步判定其承載能力較低，則加載量可先低一點，逐步加載；若需要進(jìn)行超載試驗，可逐步提高加載量，但要謹(jǐn)慎小心，注意觀察。靜載試驗的加載量一般為設(shè)計荷載的0.8～1.0倍。
橋梁結(jié)構(gòu)動載試驗是應(yīng)用理論分析與試驗測試結(jié)合的科學(xué)方法解決橋梁振動問題的必要手段，是城市橋梁檢測工作中的重要環(huán)節(jié)，是動力測定評價方法的基本測試項目，其對橋梁使用狀況和承載能力的評價提供了重要的數(shù)據(jù)參數(shù)。城市橋梁檢測中，動載試驗的內(nèi)容主要是結(jié)構(gòu)動力特性和動載響應(yīng)的試驗與分析，量測的主要部位是結(jié)構(gòu)動力效應(yīng)最大構(gòu)件的動應(yīng)力及動變形的控制截面。橋梁結(jié)構(gòu)動載試驗通常按四個步驟進(jìn)行。一是采用重載車輛行駛等動載沖擊或環(huán)境激振等加荷方式；二是通過采集設(shè)備獲得橋梁結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)信號；三是分析處理采集到的響應(yīng)信號，獲取橋梁結(jié)構(gòu)的頻率、模態(tài)等動力特性參數(shù)；四是通過動力特性參數(shù)的變化，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識別與性能評價。此法應(yīng)注意的問題是:橋梁的模態(tài)參數(shù)要準(zhǔn)確。橋梁的模態(tài)參數(shù)是整個結(jié)構(gòu)振動系統(tǒng)的基本特性，它是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析所必須的參數(shù)，其結(jié)果不僅可以用來分析結(jié)構(gòu)動載作用下的受力情況，而且對橋梁承載能力狀況評定提供重要指標(biāo)。
(三)實物調(diào)查比較法。
實物調(diào)查比較法是在對被檢定橋梁進(jìn)行相當(dāng)長期觀測的基礎(chǔ)上，根據(jù)通過的車輛荷載，測定橋梁各主要部位的撓度(跨中或產(chǎn)生撓度最大處)、應(yīng)變、應(yīng)力、裂縫開展情況等數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而得出橋梁可以承受的荷載等級。實物調(diào)查比較法是根據(jù)實際交通情況來檢定橋梁承載能力的動態(tài)求法，對不同的橋梁構(gòu)件，承載能力的表達(dá)方式也不僅相同。例如對于受軸向力為主的單元可采用軸力的標(biāo)準(zhǔn)，而對受彎構(gòu)件則需采用彎矩(或彎矩和剪力的聯(lián)合)作為判據(jù)。就目前來說，Taly提出的承載能力評估方法是比較合理的。其分析步驟如下:一是分析各橋梁構(gòu)件在設(shè)計活載下的最大彎矩、剪力、軸力、變形等；二是計算各橋梁構(gòu)件的恒載內(nèi)力(包括彎矩、剪力、軸力、變形等)；三是基于各橋梁構(gòu)件的真實截面特性以及設(shè)計規(guī)范所給定的指標(biāo)計算各單元的承載能力；四是計算各橋梁構(gòu)件的活載承載能力(由步驟3和步驟2的計算值相減即可)；五是步驟4和步驟1的計算值之比即可作為各單元的承載能力評價指標(biāo)。此法應(yīng)注意的問題是:實物調(diào)查比較法以普通的結(jié)構(gòu)分析和現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合實橋檢測的結(jié)果進(jìn)行評估，易為評估者接受和理解，但在對結(jié)構(gòu)失效模式的判斷上，以及對結(jié)構(gòu)非線性的處理上仍存在很大的困難。還有必要對設(shè)計準(zhǔn)則調(diào)整、安全系數(shù)取值、結(jié)構(gòu)損傷確定及分析方法選擇等做進(jìn)一步的研究。
