在役桥梁承载能力检算系数的可靠性校准-中国管理科学.PDF

第37卷第4期 北京工业大学学报 V01．37No．4 2011年4月 JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY Apr．2011 在役桥梁承载能力检算系数的可靠性校准 李松辉1，王松根2 (1．山东科技大学土木工程防灾减灾省级重点实验室，青岛266510； 2．交通运输部公路科学研究院，北京 100088) 摘要：为建立与现行桥梁设计规范相适应的在役桥梁承载能力鉴定方法，应用可靠性理论对承载能力检算系 数取值进行了校准．根据在役桥梁承载能力检算表达式，引入桥梁结构或构件技术状况评定等级等效于承载能 力可靠性分级的假定，以承载能力的可靠性分级标准为依据，详细分析了不同技术状况评定值与承载能力折减 系数的关系，提出了基于现行桥梁设计规范的承载能力检算系数建议值．考虑到实际结构或构件抗力分项系数 与理论值的差异．给出了承载能力检算系数的修正方法．研究结果表明，对于按现行规范设计的桥梁，若满足目 标可靠指标的要求，不同受力状态构件承载能力检算系数的最大值为1．0；按原规范承载能力检算表达式计算 的校准值与规程建议值吻合良好． 关键词：钢筋混凝土桥梁；承载能力评估；校准；可靠性分析；检算系数 中圈分类号：U445．7 文献标志码：A 文章编号：0254—0037(2011)04—0515—07 我国现行的桥梁承载能力鉴定主要采用桥梁调查和结构检算，必要时进行荷载试验的承载能力鉴定 方法…．在旧桥承载能力鉴定计算中，为体现在役桥梁不同损伤程度对抗力的影响，根据桥梁的表观质量 状况，引入了旧桥检算系数z。对结构抗力予以修正．然而，随着桥梁检测技术的不断发展，现有的检算系 数z。取值标准过于粗糙，已不能满足桥梁承载能力鉴定的需要，对完善现行鉴定方法的要求日益迫切．为 此，交通部公路科学研究院于2004年开始修订编制了《公路桥梁承载能力检测评定规程》，该规程在桥梁 调查与检测方面，充分考虑现有的桥梁检测方法手段及其检测成果在桥梁承载能力评定中的应用，按桥梁 表观质量、混凝土强度、结构固有频率等因素对抗力影响程度，给出了考虑不同因素权重的结构或构件承 载能力检算系数z．取值标准。“．然而，由于该取值标准是在采取实际桥梁检测数据的基础上经过统计分 析提出的，没有考虑与被鉴定桥梁可靠度之间的关系，检算系数取值缺少必要的理论依据．为弥补现有研 究存在的不足，根据“校准法”的基本原理，按照承载能力鉴定表达式，建立了在役桥梁抗力标准值与作用 效应设计值的关系式．通过引入桥梁技术状况等级与承载能力可靠性分级标准一一对应的假定，从理论 上明确了桥梁承载能力检算系数z。的物理意义．最后，经反演分析，提出了与现行桥梁设计规范相衔接的 在役桥梁结构或构件承载能力检算系数取值标准． 1 承载能力检算系数的规范建议值 《公路旧桥承载能力鉴定方法》(试行)提出了旧桥检算系数Z。的概念，分别给出了梁桥和拱桥的z． 值．检测评定人员可根据现场检查结果，对旧桥检算承载能力进行折减或提高．其中，钢筋混凝土及预应 力混凝土旧桥检算系数z．值见表1…． 收稿日期：2009-08．06． 资助(Y2007F58)． 作者简介：李松辉(1970一)，男，山东莱州人。副教授． 516 北京工业大学学报 2011年 1．0—1．1 桥梁各部件混凝土质量良好，裂缝宽度未超过允许值，桥梁未产生病害，桥梁各部分均能正常工作． 0．9。1．0 桥梁各部件混凝土质量较差，少数裂缝宽度超过允许值，桥梁产生一般病害，桥梁各部分基本能正常工作． 。．9以下 箨?各部件混凝土及钢筋产生严重质量问题较多裂缝宽度超过允许值或裂缝仍在继续发展桥梁带病工 《公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)》增加了桥梁技术状况等级的划分标准，综合考虑结构表 观质量、振动特性以及强度等指标，将桥梁技术状况分成良好状态、较好状况、较差状态、差的状态和危险 状态等5个等级，在进行专家调查、统计分析的基础上，建立了桥梁承载能力检算系数z。取值标准，见 表2‘21． 裹2砖、石及混凝土与配筋混