通（tōng）過（guò）對橋（qiáo）梁承載能力評定方法的分析探討，提（tí）出橋梁承（chéng）載能力評（píng）定過（guò）程中需要注意的問題，分析各種參數取（qǔ）得過（guò）程中存在的客觀問題，提出更（gèng）準確評定橋梁結構需要完善的工作（zuò）。

關鍵（jiàn）詞：承載能力評定； 檢算係數； 校驗係數； 效應； 抗力

引言

評定公路橋梁承載能力的方法有多種，但要準確（què）評定某一橋梁的承載能力卻比（bǐ）較困難，同一橋梁采用不同的評定方法可能會（huì）有（yǒu）不同的評定（dìng）結（jié）果。2011年交通部發布《公（gōng）路橋梁承載能（néng）力檢測評定規程》（JTG/T J21-2011），修訂此前使用的《公路舊橋（qiáo）承載能力鑒定方法（試行）》（1988年）；本文就《公路橋梁承載能力檢測評定規程》（以（yǐ）下簡稱《評定規程》）中的橋梁承載能力評定方法做一些（xiē）分析和（hé）探（tàn）討。

1.橋梁承載能力評定方法介紹

對（duì）常用（yòng）的圬工及配筋（jīn）混（hún）凝土橋梁結構一般采用如下（xià）公式評定其承載能力：

γ0S≤R·Z1 （當用荷載試驗評定時用Z2代替Z1）

γ0—結構重要性係數。按《公路（lù）橋涵（hán）設計通用規範》（JTG D60—2004）取值（zhí）。

S—荷載效（xiào）應函數。荷載效應函數計算中應考慮活載影響（xiǎng）修（xiū）正（zhèng）係數ξq對活載的修正。

R—抗（kàng）力效應函數。抗力效（xiào）應函（hán）數中（zhōng）考慮結構截麵折減係數ξc、鋼筋截麵折減係數ξs的影響以及結構承載能力惡化係數ξe的影（yǐng）響。

Z1—通過缺損（sǔn）狀況評定方法確定的承載能力檢算係數。

Z2—通過（guò）荷載試驗方法確定的承載能力檢算係數。

橋梁承載能力評（píng）定方法總體分兩種，兩（liǎng）種方（fāng）法都需要確定橋梁結構（gòu）或構件承載能力（lì）檢算係數，該係（xì）數用來對橋梁結構或構件抗力效應理論計算數值進行綜合修正，通過對理論計算的綜合修正得到橋梁的實際抗力效應水平。第一（yī）種評定方法是通過對（duì）橋梁外部缺損狀況、橋梁材（cái）質狀況及橋梁各（gè）種狀態（tài）參數的評定標度（dù）確定承載能力檢算係數Z1，該方法的優點是可以不中斷交通而對橋梁承載能力評定。第二種方（fāng）法是直接通過荷載（zǎi）試驗（yàn）實測橋梁結構應變或變位與計（jì）算應變或變（biàn）位的對比確定橋梁結構或構件承載能力檢算係數Z2，該方法（fǎ）的優點是更（gèng）加直接客觀、更（gèng）準確，但該方法需要對被（bèi）檢測橋梁封閉（bì）交通。

2.承載能力檢算係（xì）數Z1、Z2確定

通過檢查（chá）評（píng）定方式確定的承載能力檢算係數在規程中定義為Z1，而通過荷載試驗方（fāng）式確定的（de）承載能力（lì）檢算（suàn）係（xì）數規（guī）程中定義為Z2，橋梁（liáng）承載能力評定的關鍵工作是確定承載能力（lì）檢算係數（shù）Z1與Z2。

2.1 確定承載（zǎi）能力（lì）檢算（suàn）係數Z1

承載能力檢算係數Z1的確（què）定一般有兩種方法。

第一種（zhǒng）Z1值確定方（fāng）法較（jiào）複雜，需要專業的測試設備及較高的專業技術水平，但結果相對客觀、準（zhǔn）確。該方法是按評定規程中構件缺損狀況評定標度、材質強度評定（dìng）標度、自振頻率評定標（biāo）度所占的不同比重確定承載能力檢算係數的評（píng）定（dìng）標度，根據檢算係數評定標度及結構或構件的不同受力性質（zhì）查《評定規程（chéng）》中參考表得到Z1數值。其中構件缺損狀況的評定標度可根據（jù）《公路橋梁技術狀況評（píng）定標準》確定，相對較（jiào）為簡單；材質強度評定標度的確定有多（duō）種方（fāng）法，而且采用不同的方法測定的材質強度結果會不（bú）一樣。對普通的混凝土（tǔ）構件可采用回彈、超聲回彈、以及（jí）鑽取芯樣的方法確定構件的材質強度，但（dàn）這些方（fāng）法對於確定既有橋梁尤其（qí）是年代久遠的橋（qiáo）梁材質強度均（jun1）有各自的局限性；而對於（yú）圬（wū）工橋梁實際材（cái）質強度的準確測定（dìng）比測定混凝土構件強度（dù）更困難；自振頻率標度的評定需（xū）要較高的專業技（jì）術（shù）水平，實測頻率（lǜ）需（xū）要專業的測試設備，理論基（jī）頻的精確計算需要采用有（yǒu）限元方法；對於常規結構可采用《公路橋涵設（shè）計通用規範》附（fù）錄中的估算公（gōng）式參考計（jì）算；根據缺損狀（zhuàng）況（kuàng）、材質強度及自振頻率的標（biāo）度所占不同的權（quán）重確定檢算係數的標度後可查表得出（chū）Z1值。

第二（èr）種Z1值確定（dìng）方法為專家調查法（fǎ），特殊情況下方可采（cǎi）用該方法（fǎ）。該方法程序相對（duì）簡單，但需要（yào）有豐富經驗的專家根據橋梁的實際情（qíng）況做出判斷，且該方法不具有絕（jué）對的說服力，故一般不推（tuī）薦采用此方法。

2.2確定承載能力檢算係數（shù）Z2

通過荷載試驗實（shí）測結果（guǒ）的變位或應變值與理論（lùn）計算變位或應變（biàn）值的比值（zhí）計（jì）算（suàn）結構校驗係數，取應變或變位校驗係數的較大值ζ，根據ζ數值查表得出結構（gòu）的檢算係數Z2。荷載試驗評（píng）定結構或構件承（chéng）載力的另一優點是如果（guǒ）出現《評定規程》中的四種情況之一時可以直接判（pàn）定（dìng）橋梁的承載能力不（bú）滿足要求，而不需要進一步計算結（jié）構的（de）抗力和效應值。

3.荷載效應函（hán）數S

荷載效（xiào）應（yīng）函數S中包含靜載效應與動載效應的組合，其中動載（zǎi）即活荷載對結（jié）構的影響至關重要，尤其是（shì）建設年代較早、設計荷載等級較（jiào）低的（de）橋梁結構對超載、超重車輛的反應尤為敏感，故對既（jì）有橋梁承載能力評定時根（gēn）據（jù）實際活載對（duì）設計活載的修正有充分的必要性，《評（píng）定規程》中引入了活載影響修正係數，但個人覺得對規程中ξq的精確計算操（cāo）作起來比（bǐ）較困難。活載影響修正（zhèng）係數ξq考（kǎo）慮三方麵的影響：

ξq1—典型（xíng）代表交通量影響修正係數（ξq1=Qm/ Qd），根（gēn）據典型代表交通量與設計交通量的（de）比值（zhí）進行修正（zhèng），根（gēn）據養護部門的交通（tōng）流量調查表（biǎo）可得該數值。

ξq2—大噸位（wèi）車輛混入修正影響係數ξq2，大噸位車輛流量與實際車輛流量的比值。規程（chéng）中質量超過30t的車（chē）輛定義為大噸（dūn）位（wèi）車輛，但目前的養護部門並沒有對固定質量的車輛數量進行詳細調查，收集大於30t車輛的準確流量是存（cún）在較大困難的。

ξq3—軸荷分布影響修（xiū）正係數ξq3，規程中（zhōng）考慮軸重超過14t車（chē）輛對活載影（yǐng）響的修正，該部分（fèn）資料更（gèng）難收集，普通橋梁結構並無車輛軸重調查（chá）數據（jù），要準確確定該部分（fèn）數據（jù）也同樣存在困難。

鑒於以（yǐ）上情況，要對既有橋梁活（huó）載效應函數的合理修正還需（xū）要（yào）做很多工作：不斷完善交通流量調（diào）查數據，尤其是質量超過30t與軸重超過14t車輛流量數據的調查與收集；實際活載（zǎi）對結構效應（yīng）的影響與按規程中取值計算對結構效（xiào）應影響的差異程度需要通過大量的試驗與現場調查不斷完善。

4.抗力（lì）效（xiào）應函數R

由於既有橋梁鋼筋鏽蝕、混凝土剝落（luò）、材料風化、混凝土碳化等原因，構件的實際抗力與計算抗力相比會有所下（xià）降，規（guī）程中引入截麵（miàn）折減（jiǎn）係數ξc、鋼筋截麵折減係（xì）數ξs以及承載能力惡化係數ξe來考慮對（duì）構件抗力效（xiào）應的修正，該部分修正係數可根（gēn）據（jù）現場調查結（jié）果參數對抗力效應中（zhōng）對應參數進（jìn）行（háng）修正即可。

5.承載能力（lì）評定結果的判定（dìng）

橋梁承載（zǎi）能力評定的最（zuì）終目的是（shì）要確（què）定該橋梁構件的承載能力是否滿足要求，采用不同的評定方法（fǎ）判定承載能力是否滿足的（de）標準也（yě）不同，這是實際評定過程（chéng）中易忽略的地方。

采用缺損狀況評定方法評定橋梁承載能力時，要求修正後的結構抗力（lì）效應值（zhí）不小於修正後的荷載效應值即可判定結構的承載能（néng）力滿（mǎn）足要（yào）求。

采用（yòng）荷載試驗（yàn）評定時，當（dāng）出現《評定規程》的四種特殊情況之一時可直接判定承載（zǎi）能力不滿足要求；如果未出現這四種特殊情況（kuàng），計算得出修正後（hòu）的（de）荷載（zǎi）效（xiào）應與修（xiū）正後的抗力效應的比值小於1.05時判定承載能（néng）力滿足要求，否則應判定承載能力不滿足要（yào）求。這與按缺損狀況評定時的判定標準不同。

6.結語

通過對橋梁承載（zǎi）能力評定方法（fǎ）的探討可知，要更準確、客觀評（píng）定橋梁結（jié）構（gòu）的承載能力不僅需要專業的測試設備、較高的（de）專業技術水平，同時需要在交通流量調查（chá），汽車（chē）軸重調查方麵做更多的工作（zuò），實際活載對結構（gòu）效應的影響與按規程中取值計算對結構效應影響的差異程度需要通過大量的試驗（yàn）與現場調查去不斷完善修正。