桥梁检定

　　桥梁检定（bridgerating）对既有桥梁进行调查、测试和分析，检定桥梁的承载能力和抗洪能力，系统地掌握桥梁的技术状态，并据以制定运用条件、养护方式或加固措施。

　　不同年代，采用不同设计规范，用不同材料和施工方法所修建的桥梁，往往不能适应铁路运输事业的发展，不能满足铁路列车活载的增长和车速的提高，为要对它进行检定。另外，桥梁使用中遭受自然因素的侵蚀或人为破坏，在需要修复和加固时，也要进行检定。

　　检定内容主要检定内容有：①掌握桥梁的技术状态，确定桥梁的承载能力，规定其运用条件；②进行桥梁孔径和冲刷的检算，判断桥梁的抗洪能力；③分析桥粱病害，提出养护措施和整治意见；④对新建的特大桥、新型桥梁结构和加固后的桥梁进行竣工检定，以检验设计和施工的质量和效果：⑤积累桥梁技术资料，为加强科学管理和改善桥梁技术状态创造条件。

　　检定方法主要包括检查、检算和试验。①检查是测定桥梁结构各部位和杆件截面的既有尺寸，检查各部位钠病害和缺陷情况。②检算是根据结构的既有尺寸，实际截面的大小和材料的容许应力，推算结构的承载能力；对于桥梁孔径和冲刷的检算是根据桥梁的既有高程、孔径大小、基础埋置深度以及水文、河床地质资料，求算其抗洪能力（桥梁的检定抗洪能力，以洪水频率衡量，应满足桥梁孔径检定洪水频率标准，在通过检定流量时，桥下净空高度、基础埋深均应满足有关规定）。③检定试验可以直接了解结构在荷载作用下的实际工作状态，由专门组织的试验列车进行测试，根据桥跨的跨度及试验目的，决定单机或双机牵引以及车辆类型与辆数。试验分为静载试验和动载试验。

　　荷载试验包括静载试验和动载试验。

　　静载试验试验荷载停于预定位置进行静应变、静位移等测定，以了解结构所产生的实际变形，包括控制部位的挠度、位移和应力，活动支座的水平位移等。

　　动载试验试验荷载以各种速度通过试验桥跨进行动应变、动位移、竖向和横向振动的测定，以了解结构的冲击系数、极限速度、振动特征（振幅、频率、阻尼特性系数）等。

　　试验仪器进入20世纪80年代，世界各国用于桥检的检测仪器相继用数字应变仪，磁带记录仪、数据微处理机等取代60年代的设备（静、动态电阻应变仪，光线示波器及机械式仪表），既提高了测试精度，又缩短了试验中断运输的时间。

　　对旧桥结构的检定，一般以检查、检算为主，辅以试验；而对新建和加固桥梁结构的检定则以试验为主。通过检查、检算和试验，可确定桥梁的承载能力。承载能力以检定承载系数K表示，K为结构所能承受的活载与标准活载的比值。运行活载的活载系数以Q表示，Q为实际运行的活载与标准活载的比值。如果桥梁结构所能承受的话载与标准活载的比值（K）大于实际运行的活载与标准活载的比值（Q），即K＞Q，则桥梁就能满足运营的要求，可以继续使用；否则，K＜Q，就应进行限速运行，或需加固、换梁或改建（如列车通过病害桥梁，或超过标准活载的长大货物运输通过桥梁，可能有K＜Q的情况）。

　　通过检算和试验，还可以确定结构校验系数η，这是在评判桥梁承载能力和工作状态时所常用的一个重要指标。

　　检定规范简介中国桥梁检定，初期采用从前苏联引进的《铁路钢桥检定规范》。在20世纪70年代，制定了中国《铁路桥梁检定规范》。其内容全面，包括钢梁、圬工梁拱、墩台基础、桥梁孔径、结构试验等。由于检定规范的主要对象是旧桥，从现实出发，着眼于满足当前和近期运量的需要，故安全系数较桥梁设计规范取值较为低。《铁路桥梁检定规范》（[1977]铁工电字1279号）是1978年由铁道部颁布的。标准活载为中一活载，以系数K表示桥梁的承载能力。规范的理论基础是以容许应力的方法来确定容许活载。随着高速、重载运输的发展，中国现行规范中需要补充高速和重载条件下列车冲击系数的试验研究成果，关于桥梁动力特性“限值”等规定也需要补充修改，此项研究工作正在积极进行。当前，俄罗斯的《铁路桥梁检定规范》采用极限状态理论来评估铁路桥梁的承载能力；美国新的《既有桥梁承载力评估规范》则是参考结构可靠性理论制定的。

　　检定承载系数桥梁结构所能承受的活载与标准活载的比值，用K表示。

　　当K＞1时，表明桥梁承载能力满足标准活载的要求。当K＜1时，桥上容许通过的运行活载，必须满足Q≤K的要求。Q为运行活载的活载系数，即实际运行活载与标准活载的比值。

　　K和Q的表达式为

　　式中，k为桥梁构件的容许换算均布活戴；kB为标准活载的换算均布活载；k0为运行活载的换算均布活载；（1+μ）为与标准活载对应的冲击系数；（1+μ0）为与运行活载对应的冲击系数。

　　需要按上两式对结构不同部位进行强度和稳定性检算。比较检算结果，以最小的K和Q值代表该桥的承载系数和活载系数。

　　桥梁检定要以相应的规范为准绳，现行《路路桥梁检定规范》（[1977]铁工电字1279号），是于1978年铁道部颁布的。标准活载为中一活载，以系数K表示桥梁的承载能力。1975年以前，中国铁路桥梁设计规范系用中一Z级标准活载为载重标准，桥梁检定亦用此标准，即以中一1级标准活载为基准，求出桥梁各部位的等级，表明结构所能承受荷载相当于中一1级标准活载的倍数，以等级表示桥梁的承载能力。

　　结构校验系数桥梁检定试验所得数据（应力、挠度）与理论计算值（应力、挠度）之比。比值可用η表示。

　　η是评判桥梁承载能力和工作状态的一个重要指标。若η＞1则说明结构设计强度不足而不安全。在大多数情况下，结构的校验系数η＜1，其值过大或过小都应该仔细分析原因。值过小的原因可能是：材料弹性模量高出设计值较多，桥梁结构整体工作性能好，计算理论或简化计算偏于安全（如钢筋混凝土梁不计受拉区混凝土的抗拉能力、空间结构按平面结构计算）。综合多年运营经验和检定实测资料表明：普通钢筋混凝土梁应力η=0.45～0.65，挠度η=0.55～0.65；预应力钢筋混凝土梁应力η=0.90~1.0，挠度η=0.70～0.80；下承钢桥梁应力η=0.70～1.0，挠度η＝0.79～0.75；上承钢桥梁和钢板梁应力η=0.75～0.95，挠度η=0.75~0.85。