[拼音]：gonglu qiaoliang jianyan

[外文]：highway bridge rating

對橋梁的運(yùn)營狀況、承載能力和耐久性能進(jìn)行的技術(shù)評定。

公路橋梁檢驗(yàn)包括橋梁結(jié)構(gòu)的檢查和驗(yàn)算，以及橋梁荷載試驗(yàn)和量測等。結(jié)構(gòu)檢查的設(shè)備在19世紀(jì)以前是相當(dāng)簡陋的，還沒有直接量測結(jié)構(gòu)應(yīng)變的儀器。直至20世紀(jì)20～40年代才出現(xiàn)各種類型的應(yīng)變計(jì)。橋梁荷載試驗(yàn)已有100多年歷史，例如1850年英國建造的最大跨徑為140米的箱形連續(xù)梁鐵路橋（不列顛橋），原設(shè)計(jì)是一座有加勁梁的吊橋，在建造過程中，曾進(jìn)行荷載試驗(yàn)，并改變了原設(shè)計(jì)方案。

檢驗(yàn)程序

首先檢查橋梁各部構(gòu)造的技術(shù)狀況，然后根據(jù)橋梁的現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢算。初建的新型橋梁和缺乏技術(shù)資料的舊橋，必要時(shí)需進(jìn)行荷載試驗(yàn)。通過橋梁結(jié)構(gòu)的變位（線位移和角位移）、應(yīng)變(或轉(zhuǎn)換為應(yīng)力)、動(dòng)力特性參量(頻率、振幅、阻尼比和動(dòng)力系數(shù)等)、裂縫和損害等項(xiàng)目的檢測，來證實(shí)橋梁在強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性和動(dòng)力性能等方面能否滿足安全運(yùn)營的要求。

檢驗(yàn)內(nèi)容

包括橋梁結(jié)構(gòu)檢查和荷載試驗(yàn)。

結(jié)構(gòu)檢查

主要內(nèi)容有：

（1）橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)總體尺寸和變位的狀況的檢查；

（2）橋梁承重構(gòu)件截面尺寸及其細(xì)部組合的偏差檢查；

（3）橋面的平整度檢查；

（4）材料的物理力學(xué)性能和可能存在的裂縫、缺陷、滲漏、銹蝕和侵蝕等損害的檢查；

（5）必要時(shí)還進(jìn)行地基和河床沖刷等狀況的復(fù)查。

結(jié)構(gòu)檢查的技術(shù)和設(shè)備大致可分為無破損檢查和局部破損檢查。無破損檢查主要用于結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度、質(zhì)量和缺陷等檢查。無破損檢查應(yīng)用的技術(shù)有：回彈儀檢查的技術(shù)；超聲波探測技術(shù)（脈沖傳遞、脈沖衰減和全息攝影等方法）；射線照相或衰減測定技術(shù)（電磁放射線有Χ射線、γ射線、紅外線和紫外線；核子放射線有中子、質(zhì)子和正電子束等）；磁力或磁通量探測技術(shù)；染色滲入法；探測銹蝕狀況的半電池電位測量；激光全息攝影技術(shù)；光學(xué)孔徑儀與光纖維和小型閉路電視錄象機(jī)組合的觀測技術(shù)；振動(dòng)法檢驗(yàn)技術(shù)等。無破損檢查技術(shù)往往需要幾種方法綜合運(yùn)用才能得到可靠的結(jié)果，并且需要有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員。因此，用一般的量具和放大鏡等輔助工具進(jìn)行外觀的檢查診斷仍是最廣泛的檢查手段，必要時(shí)才應(yīng)用無破損檢查技術(shù)，輔助判斷。為了檢查與試驗(yàn)作業(yè)的方便，尚有專用的橋梁檢查車和輕型拼裝式懸吊檢查架。

局部破損檢查是在構(gòu)件上采取試樣進(jìn)行物理化學(xué)分析和力學(xué)性能試驗(yàn)的檢查方法。如測定材料的強(qiáng)度、彈性模量、混凝土的水泥含量、氯化物含量、炭化深度和滲水等測定，都需在構(gòu)件上取樣。又如混凝土或防水層電阻率的測量等，往往需要在構(gòu)件上鉆孔插入探測儀器進(jìn)行測量。

荷載實(shí)驗(yàn)

橋梁靜力荷載試驗(yàn)的加載設(shè)備常用大型貨車、拖掛車、翻斗車、水車和施工機(jī)械等各種普通裝載車；也有專用的單軸或多軸加載掛車和測定結(jié)構(gòu)影響線的自行式單點(diǎn)荷載設(shè)備；有的場合也用壓重物等。橋梁自振特性的試驗(yàn)測定方法大致有三類：第一類是常用的突然加載或卸載的方法激振橋梁，如跳車、釋放、撞擊和小火箭等沖擊荷載；第二類用運(yùn)轉(zhuǎn)頻率可調(diào)的起振機(jī)或?qū)Ｓ玫膯屋S電-液慣性加振掛車進(jìn)行諧振試驗(yàn);第三類用脈動(dòng)信號測試與分析的方法，用磁帶機(jī)記錄橋梁無載時(shí)的脈動(dòng)隨機(jī)信息，并用信號處理機(jī)進(jìn)行譜分析，可取得多階振型的特征值。

橋梁受迫振動(dòng)響應(yīng)的試驗(yàn)測定常用接近運(yùn)營條件的車輛，以不同車速通過橋梁進(jìn)行行車試驗(yàn)，測定橋梁的動(dòng)力系數(shù)與車速的關(guān)系；或在橋梁動(dòng)力響應(yīng)最大的部位進(jìn)行起動(dòng)或剎車試驗(yàn)；也可利用平時(shí)交通荷載或風(fēng)荷載等隨機(jī)荷載，測定橋梁隨機(jī)振動(dòng)的響應(yīng)。

檢測橋梁受載及響應(yīng)的儀器大體可分為靜態(tài)測量儀器和動(dòng)態(tài)測量儀器兩種，也有相互組合和兼用的類型。

荷載和力的測量，靜態(tài)測量時(shí)常用杠桿式地磅、液壓型輪重秤和各種機(jī)械式或液壓式測力計(jì)等；電子秤和各種電學(xué)的測力傳感器及指示計(jì)可用于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)測量。直接測定由于車輛荷載本身的振動(dòng)同橋面不平整狀況組合作用于橋梁動(dòng)力軸重規(guī)律的激光測量裝置，以及測定風(fēng)載規(guī)律的三向風(fēng)速測量裝置等正在逐漸被采用。

變位測量，靜態(tài)測量時(shí)常用游標(biāo)卡尺、百分表、鋼絲撓度計(jì)、精密水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)式傾角儀、攝影測量與分析設(shè)備等。激光位移測量裝置，以及各種電學(xué)的位移、傾角的傳感器和指示器可用于靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量。還有在長期觀測中采用連通管水平面法測量豎向位移的自動(dòng)記錄裝置。

應(yīng)變應(yīng)力測量采用千分表、手持式應(yīng)變計(jì)、杠桿引伸計(jì)、刻痕應(yīng)變計(jì)（也可用于動(dòng)態(tài)測量）、電阻應(yīng)變計(jì)與靜態(tài)應(yīng)變儀、振弦式應(yīng)變計(jì)與頻率（或周期）測定儀、差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì)和比例電橋等各種電學(xué)的應(yīng)變傳感器與指示器。此外，還有光彈和激光的應(yīng)變測量裝置，但應(yīng)用不多。用電學(xué)應(yīng)變計(jì)組裝的各種應(yīng)力計(jì)可直接測量應(yīng)力，還有用應(yīng)力松弛法測定結(jié)構(gòu)剩余應(yīng)力（如自重應(yīng)力）。

裂縫觀測，靜力試驗(yàn)過程中裂縫常用讀數(shù)顯微鏡觀測，也可用應(yīng)變計(jì)（如手持式應(yīng)變計(jì)、一般電阻應(yīng)變計(jì)或裂縫電阻應(yīng)變計(jì)等）監(jiān)測混凝土裂縫的擴(kuò)展，還可應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)探測裂縫的發(fā)生；或用纖維斷裂法監(jiān)測裂縫的擴(kuò)展。此外，還用測縫計(jì)測量構(gòu)造縫的伸縮。

結(jié)構(gòu)環(huán)境溫度測量，常用日記(或周記)的雙金屬氣象溫度計(jì)。結(jié)構(gòu)表面溫度測量可用普通溫度計(jì)和半導(dǎo)體測溫計(jì)?；炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度測量一般采用熱電偶、熱敏電阻和其他類型的溫度傳感器和指示器。

測量動(dòng)位移、速度和加速度的儀器有機(jī)械式的萬能測振儀和各種電學(xué)的拾震器及其放大器和記錄器。測量動(dòng)應(yīng)變常用動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和振弦式應(yīng)變儀器等。

檢測、驗(yàn)算和分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、儲存、處理與顯示的方法，依照量測技術(shù)設(shè)備的先進(jìn)性可分為三類：第一類是手工記錄與處理的方法，使用非自動(dòng)檢測的靜態(tài)測量儀器獲得的數(shù)據(jù)多用這種方法。第二類是自動(dòng)記錄和手工處理的方法，對于自動(dòng)檢測的儀器，記錄模擬數(shù)據(jù)采用筆式或光線式記錄器，記錄數(shù)字化數(shù)據(jù)采用電傳打印機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)的處理往往仍用手工方法進(jìn)行。第三類是利用微型計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理有專用的信號處理機(jī)。脫機(jī)處理時(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)(模擬的或數(shù)字的)必須記錄存儲在磁帶、磁盤或穿孔紙帶上，以便輸入計(jì)算機(jī)處理。計(jì)算機(jī)輸出處理結(jié)果的顯示設(shè)備有 X-Y函數(shù)標(biāo)繪器、熱寫示波器和電傳打印機(jī)等。

為了現(xiàn)場試驗(yàn)與量測方便，將各種測試儀器與數(shù)據(jù)處理設(shè)備組裝成測試車，能改善野外測試條件和提高試驗(yàn)效率。對于需長期監(jiān)測的橋梁可建立遙測中心試驗(yàn)站。

檢驗(yàn)的成果包括結(jié)構(gòu)檢查報(bào)告、結(jié)構(gòu)檢算書和荷載試驗(yàn)報(bào)告。檢驗(yàn)成果的分析應(yīng)遵循有關(guān)橋梁檢定規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。靜力試驗(yàn)的一般要求是：橋梁在試驗(yàn)荷載作用下，結(jié)構(gòu)顯示良好的彈性工作狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的彈性變形、殘余變形和總變形量應(yīng)滿足規(guī)定的指標(biāo)；結(jié)構(gòu)的剛度要滿足運(yùn)行的要求；結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形不超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的容許值；出現(xiàn)的裂縫寬度應(yīng)小于相應(yīng)使用環(huán)境下的許可值，應(yīng)滿足耐久性的要求等。動(dòng)力試驗(yàn)的一般要求是:橋梁實(shí)測動(dòng)力系數(shù)應(yīng)不大于設(shè)計(jì)取用值;在平時(shí)交通下，橋梁的振動(dòng)（頻率與振幅的組合）不使行人有不愉快和不安全的感覺；結(jié)構(gòu)的最低階自振頻率應(yīng)大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值，以避免發(fā)生可能的共振現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力應(yīng)小于相應(yīng)的疲勞極限值等等。但是，橋梁的最終評定必須是根據(jù)橋梁檢驗(yàn)成果的分析，同時(shí)結(jié)合橋梁的運(yùn)營環(huán)境和使用要求等條件進(jìn)行綜合判斷的結(jié)論。

如果橋梁檢驗(yàn)評定結(jié)果不能滿足運(yùn)營安全性和耐久性的要求，那末，就需根據(jù)檢驗(yàn)評定結(jié)果采取必要的措施，如降低通行載重量，限制車速和進(jìn)行必要的修理或加固等。

參考書目

1. 顧松年、尤文潔、諸德培編：《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)基礎(chǔ)》，國防工業(yè)出版社，北京，1981。
2. 應(yīng)懷樵編著：《振動(dòng)測試和分析》，中國鐵道出版社，北京，1979。
3. 應(yīng)懷樵編著:《波形和頻譜分析與隨機(jī)數(shù)據(jù)處理》，中國鐵道出版社，北京，1983。

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