２０６ 中国水运 第１５卷 针对桥梁下部结构的影响需要对于桥梁进行：①桥梁基 础与地基检测评定，包含：基础的竖向沉降、水平变位和转 角；相邻基础的沉降差；基础的不均匀沉陷、滑移、倾斜和 冻拔等。②墩台检测与评定，包含：墩台表面是否整洁，圬 工砌体是否发生灰缝脱落；墩、台身圬工砌体表面发生风化 剥落或损坏；风化程度及损坏深度是否超过限值；墩台身圬 工砌体的砌块是否出现裂缝；墩、台表面是否发生侵蚀剥落、 蜂窝麻面、裂缝、露筋等病害情况；墩、台混凝土是否出现 裂缝，裂缝宽度是否超限。③锥坡、翼墙检测评定，包含： 桥梁锥坡是否开裂、沉陷，是否受洪水冲空；桥梁翼墙是否 出现下沉、断裂或其他形式的损坏。 （２）温差作用影响 在 公路桥涵设计通用规范 （ＪＴＧ Ｄ６０－－２００４）中， 将温度影响明确细化，分为均匀温度和梯度温度两类。此处 在桥梁承载能力评定中，采用温差作用效应计算公式如下。 ①简支梁温差应力 ＝∑ ｆ ＝一∑ＡｙｔｙｔｒｃＥｃｅｙ ②正温差应力 ｏｒ， ＝ ＝— ＋ ＋— ＋ｔｙａｃＥ．Ｉ Ｙ ＋ ￣③反温差应力，以上三式内ｔ ，取负值。 式中Ａ 截面内的单元面积；ｔ 单元面积 ，内温差 梯度平均值，均以正值代入；ａｃ：混凝土线膨胀系数，按 公 路桥涵设计通用规范》（ＪＴＧ Ｄ６０—２００４）的规定采用；Ｅ： 混凝土弹性模量；Ｙ：计算应力点至换算截面重心轴的距离， 重心轴以上取正值，以下取负值；ｅ 单元面积 ，重心至 换算截面重心轴的距离，重心轴以上取正值，以下取负值； 、Ｊｆ ：换算截面面积和惯性矩。其中连续梁温差应力还 应计入温度作用次弯矩 一，此时求解温差应力 ，则第二 项弯矩 应改以 ： ｔ＋ 代之。 （３）可变作用影响 在桥梁承载能力的具体评定中，对于一些特殊桥梁， 需考虑其他可变作用的影响。主要包括：①弯桥需考虑汽 车荷载离心力；②拱桥、斜拉桥及悬索桥需考虑风荷载影 响。 二、桥梁承载能力评定标准 通过以上“桥梁缺损状况检查与评定”、“桥梁材质状况 与状态参数检测评定”（必要时进行桥梁荷载试验评定）以及 “影响桥梁承载能力的其他重要因素”的内容考量与参数测 定，即可掌握桥梁的整体工作状况及使用状态，并对桥梁承 载能力作出综合评价。 最终结果，我们取作用效应与抗力效应的比值作为桥梁 承载能力评定的量化标准。 表１ 推荐桥梁承载能力的评定标准 注：对于作用效应与抗力效应比值在０．６—１．２之问，采 用区间线性内插，求得评定标度值。 三、工程实例 １．桥梁概述 Ｋ７＋８ １ １冶里大桥位于津唐高速公路陈庄至唐山北互通 段，大桥中心桩号Ｋ７＋８１ １（设计桩号Ｋ１５１＋６９２），大桥 全长２４５ｍ，与路线交角４５。。上部结构采用１２孔２０ｍ 预应力连续空心板，桥宽２４．５ｍ；下部结构采用圆柱式桥墩 和肋板式桥台，０号台、１、２号墩采用扩大基础，其余均为 钻孔灌注桩基础＿３】。 ２．承载力评定 （１）桥梁承载能力检算参数结果 根据 公路桥梁承载能力检测评定规程》（ＪＴＧ／Ｔ Ｊ２１—２０１ １），在桥梁现状检查的基础上，依据桥梁材质状 况检测结果、荷载调查分析情况等，引入旧桥检算系数ｚ。、 截面折减系数、承载能力恶化系数以及荷载修正折减系数， 并将其反映在结构抗力表达式中，然后借助桥梁结构设计 或竣工资料以及现场调查的结果，通过结构检算分析，对 针对Ｋ７＋８１ １冶里大桥左幅第１ １＃孔、第１２＃孔跨中及支 点进行荷载效应与抗力效应的比较，对桥梁承载能力进行 评定。 １）承载能力检算系数 根据 公路桥梁承载能力检测评定规程 （ＪＴＧ／Ｔ Ｊ２１－２０１１）中的相关规定确定桥梁的缺损状况、材质强度和 自振频率的评定标度，结合承载能力检算系数检测指标权重 值，求得梁体承载能力检算系数的评定标度，根据Ｄ值按照 公 路桥梁承载能力检测评定规程 （ＪＴＧ／Ｔ Ｊ２ １－２０ １ １）通过插 值求得该桥各片梁的旧桥检算系数ｚ ，具体数据见表２。 表２桥梁旧桥检算系数计算表 １ １２－ＴＬ边板０ ４ ２ ０ ３ １ ０ ３ １ Ｉ ４ １１．３ ２ １２孔中板０ ４ ２ （１ ３ １ ０ ３ １ １ ４ １ １３ ３ ｌ１孔边板 【】４ ２ ０ ３ １ ０ ３ １ １ ４ １ １３ ４ ¨孔中板 （）４ ２ ０ ３ １ ０ ３ １ Ｉ ４ １ ｌ３ ２）截面折减系数 根据现场检测情况，参照《公路桥梁承载能力检测评定 规程 （ＪＴＧ／ＴＪ２１—２０１１）的相关规定确定梁体材料风化、 碳化、物理与化学损伤三项检测指标的评定标度，求得梁体 截面损伤的综合评定标度Ｒ，根据Ｒ值求得该桥各片梁截面 折减系数，具体数据见表３。 第２期 孙卫民：桥梁承载力评定方法与实例研究 ２０９ ③频率比较 因此，根据本次详细检测结果可知，冶里大桥的承载能 实测频率与理论值对比如表６所示。 力满足原设计汽车一超２０级荷载效应的承载要求，但已不满 表６实测频率和理论值对比表 足现行公路一Ｉ级荷载效应的承载要求。具体各桥检评结果详 见下表，其中表７是公路一Ｉ级标准下承载能力检评结果，表 ８是汽车一超２０级；挂车１２０标准下承载能力检评结果。 表８汽车一超２０级标准下各梁抗弯承载能力 ④结构性能评定 检评结果详表（ｋＮ） 从动力特性参数分析结果可知：混凝土空心板结构实测 一阶频率为６．５５Ｈｚ，理论值为５．１４Ｈｚ，实测值大于理论值， 说明结构刚度满足规范要求；竖向一、二阶实测频率均高于 理论频率，实测频率与理论频率的比值在１．１０—１．３０之间， 竖向一阶模态阻尼比为１．３０％，竖向二阶模态阻尼比为 １．３５％。说明桥梁结构内部不存在严重开裂或支座工作不正 常等严重的病害，但另一方面，结构耗散外部能量的能力较 弱，桥梁的振动衰减速度较慢。 ３．评定结果 根据上述参数对桥梁承载能力进行检测评定，表明：在 公路一Ｉ级设计荷载下，边跨跨中截面折减后抗弯承载能力抗 力／效应均分布于１．５１—１．５６范围内，次边跨跨中截面折减 后抗弯承载能力抗力／效应均分布于１．６８—９．０５范围内，支 注：由静载试验可知，荷载试验结果不符合 公路桥梁 点负弯矩截面折减后抗弯承载能力抗力／效应均分布于 承载能力检测评定规程 ８．３．１条规定，因此用检算系数ｚ ０．８５－１．９０范围内；在汽车一超９０设计荷载下，边跨跨中截 （０．９８）代替ｚ 进行承载能力检算。 面抗弯承载能力抗力／效应均分布于１．８９—１．９９范围内，次 四、结语 边跨跨中截面抗弯承载能力抗力／效应均分布于２．１６～９．８６ 桥梁的实际承载能力关系到桥梁是否能够继续使用，对 范围内，支点负弯矩截面抗弯承载能力抗力／效应均分布于 桥梁承载力进行评定是桥梁养护工作中的重要内容，是一项 １．０１～１．９４范围内。 复杂和细致的工作。 表７公路一Ｉ级标准下各梁抗弯承载能力检评结果详表（ｋＮ） 文章通过对河北省唐山市冶里大桥进行承载力评定，详 细的介绍了承载力评定的方法以及过程，为桥梁承载力评定 提供理论与实例参考。 参考文献 【１】ＪＴＧ Ｈｌ ｌ一２００４，公路桥涵养护规范【ｓ１ ．［２】ＪＴＧ＿ＴＪ２１—２０１１，公路桥梁承载能力检测评定规程［ｓ］． ［３］范立础，徐光辉．桥梁工程ＩＭ］．北京：人民交通出版社， ２００１． 【４】ＪＴＧＴ Ｈ２１—２０１１，公路桥梁技术状况评定标准【ｓ】． 【５】秦建国．滏阳新河特大桥承载能力检测评定研究ｆＤ】．西 安：长安大学，２０１２． （上接第１７８页） 利电利部北京勘测设计院． 【４】张笑虹．小型水电站机组选型及自动控制设备选择的探讨 ［９】彭守拙．水电站设计的新进展 】．中国水利水电出版社， Ⅲ．河北水利水电技术，２００３，（００４）． ２００７，（０４）． ［５】方向阳．新疆某水电站水轮发电机组设计选型中先进技术 ［１０】赵明，张岩山．新疆拉斯特水电站水轮机选型设计Ⅲ．新 的应用卟湖北水利水电技术，２００５． 疆水利，２００７，０２． 【６】瑞热连科．水电站动力设备的选择 水利电力，１９５８， ［１１】肖志怀，蔡天富．中小型水电站辅助设备及自动化【ＭＪ． （Ｏ３）． 北京：中国电力出版社，２００６． 骆如蕴水电站动力设备设计手册【Ｍ】．水利电力出版社，１９９０． ［１２】毛慧和．中小型水电站电气设备【Ｍ１．北京：中国电力出版 【８１小型水电站设计参考资料一电气部分，中华人民共和国水 社．２００６．