基于静动力测试的公路PC梁式桥承载能力评定

摘要

既有桥梁随着服役时间的增长，部分病害桥梁的承载能力逐年降低，存在巨大的安全隐患，因此利用现有评定技术对既有桥梁的承载能力进行评估，保障桥梁的安全运营，已成为桥梁工作者研究的重点问题。桥梁荷载试验是评定桥梁结构承载能力的重要手段，本文结合公路PC梁式桥的工程特点，基于检算分析法及静动力荷载试验，提出了基于静动力测试的公路PC梁式桥承载能力评定的方法，改进了既有桥梁现行评定指标缺陷及评价体系不完善的问题。本文的主要研究内容及结论如下:
　　1、总结了公路桥梁承载能力评定的常用理论与方法，对各方法的局限性和优点进行了分类阐述;比较了中美桥梁评定规范的异同，明确了美国桥梁评估手册中值得我国现行桥梁评估理论借鉴之处:评定公式可采用等式的形式，以抗力与效应之比呈现承载能力的冗余或欠缺程度;由校验系数确定的检算系数Z2应调整为由多因素综合确定;评定公式还应考虑系统可靠度。
　　2、结合静动力荷载试验基本理论与方法，讨论了现有评定规程中荷载试验评定指标，详细分析了校验系数的影响因素，指出校验系数存在的不足，即利用校验系数进行评定存在评定结果不精确的问题。
　　3、针对荷载试验评定指标单一、评价体系不完善的问题，基于静动力测试及检算评定理论，提出了承载系数的评定方法及评价指标体系，详细探讨了承载系数指标中各参数的取值，建立了截面抗弯承载系数CM、拉应力承载系数Ct、压应力承载系数Cc、挠度承载系数Cω，该方法能量化评定桥梁结构的承载力，反映桥梁结构的活荷载安全储备以及承载能力的利用率。
　　4、基于各承载系数并结合可靠度指标，利用分项权重系数建立了综合承载系数评价指标，并结合公路桥梁养护规范初步划分了综合承载系数的评判区间，量化评价桥梁的承载力和安全性，指导桥梁养护管理工作。
　　5、介绍了本文提出的评定方法的操作流程及综合评判方法，以公路简支板梁桥和连续梁桥为工程实例验证了本文提出的评定方法的可行性与可操作性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 背景及意义

1．2 公路桥梁常用评定方法与研究现状．

1．2．1 基于外观调查的评定方法

1．2．2 基于设计规范的评定方法

1．2．3 荷载试验评定法

1．2．4 基于目标可靠度的评定方法

1．2．5 专家系统评价法

1．2．6 公路桥梁常用评定方法总结

1．3 桥梁静动力评定方法研究现状及存在问题

1．3．1 研究现状

1．3．2 存在问题

1．4 本文主要研究内容

第2章 检算评定法的基本理论及荷载试验方法研究

2．1 规范检算法的基本理论

2．1．1 中国规范检算理论

2．1．2 美国桥梁评估手册评定方法

2．1．3 中美评估规范对比

2．2 荷载试验方法与结果评定

2．2．1 静载试验方法

2．2．2 静载试验结果分析

2．2．3 动载试验方法

2．2．4 动载试验结果分析

2．3 本章小节

第3章 桥梁承载力评定指标研究

3．1 校验系数影响因素分析

3．1．1 附属构件作用的影响

3．1．2 横向连接构造简化

3．1．3 边界条件模拟误差

3．1．4 材料参数和结构尺寸的影响

3．1．5 加载位置偏差的影响

3．2 校验系数评定存在的不足

3．3 基于承载系数的评定方法

3．3．1 承载系数公式的提出

3．3．2 失效准则及极限状态

3．3．3 荷载效应及分项系数

3．3．4 各极限状况评定公式

3．3．5 冲击系数修正系数的探讨

3．3．6 校验系数的取值

3．4 综合评价指标研究

3．5 承载系数评判区间研究

3．6 本章小结

第4章 基于静动力测试的承载能力评定流程及工程应用

4．1 综合评定流程

4．2 承载系数的应用

4．3 PC简支空心板桥承载系数评定

4．3．1 试验概述

4．3．2 静载试验数据

4．3．3 动载试验数据

4．3．4 承载系数评定

4．4 PC连续梁桥承载系数评定

4．4．1 试验概述

4．4．2 静载试验数据

4．4．3 动载试验数据

4．4．4 承载系数评定

4．5 本覃小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的文论及参加的科研项目