各国桥梁承载能力规范比较.docx

各国桥梁承载能力规范比较 1 美国规范 美国的桥梁承载能力评估采用荷载与抗力系数评定法（LRFR）。LRFR法将车辆荷载分为3个水平，与之对应承载能力评估也分为3个层次，即设计荷载评定、法定荷载评定和允许荷载评定。设计荷载评定采用美国桥梁设计规范中的HL-93 荷载（见图7-2）。根据荷载效应分项系数取值的不同，设计荷载评估又可分为报表评估（Inventory Rating）和工作评估（Operating Rating）。当设计荷载评估不能通过时，则需要进行法定荷载评估，此时采用美国国家公路与运输协会标准（AASHTO）规定的车辆（Type 3、3S2、3-3，如图7-3 所示），或者采用美国各州规定的法定荷载。对法定荷载评估还不能通过的桥梁，则采取限制通行或维修加固等措施。只有法定荷载评估通过后，才可能进行允许荷载评估，该阶段荷载采用特殊的重车（见图7-4、图7-5）. 美国桥梁承载能力采用下式进行评估， 式中，RF ——承载能力评定系数； γDC——构件自重分项系数，取1.25； DC ——构件自重； γDW——桥面铺装自重分项系数，取1.5； DW ——桥面铺装自重； γP——其它永久荷载分析系数，取1.0； P——其它永久荷载； γLL——汽车荷载效应分项系数，Inventory Rating 取1.75，Operating Rating取1.23，Legal Rating 取值见表 7-1，Permit Rating 取值见表 7-2； LL ——汽车荷载效应； IM ——汽车荷载冲击效应； C ——截面抗力 对于不同水平的评估采用与之对于的荷载模型和荷载分析系数即可。美国桥梁承载能力评估层次划分如图 7-6 所示。 图 7-6 美国桥梁承载力评估层次结构 Fig. 7-6 Structure of America bridge loading carrying capacity evaluation 2 英国规范 英国桥梁承载能力评估规范在设计荷载的基础上将评估荷载分为5个等级，分别为40t等级（四轴以上重车）、26t等级（三轴重车）、18t等级（两轴重车）、7.5t等级（轻型货车）和3t等级（轿车）。只有承载能力评估通过时，才能允许相应等级的车辆荷载通过桥梁。同时将路面状况分为好（G）和差（B）两种类型，交流流量分为大（年平均小时车流量 AAHHGVF70 辆，代表符号 H）、中（7AAHHGVF70，代表符号 M）和小(AAHHGVF7，代表符号 L)三种情况。对于不同等级的评估荷载在设计荷载 HA[185]（见图 7-7）的基础上采用不同的折减系数。表7-3列举了50m跨径简支梁的评估荷载折减系数。 英国承载能力评估公式为 相应的修正系数，见表7-3； γfL——荷载分项系数，按照设计规范取值； γf3——荷载效应计算误差系数，可取 1.1。 3 中国规范 与美国和英国桥梁承载能力评定规范相比，中国的评估规范较为落后，目前还沿用 1989 年出版的《公路旧桥承载能力评估方法》（试行），该方法主要依据是 85 版《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规程》（简称桥规）。85版桥规中采用的设计方法为允许应力法，而现行的 04 版《桥规》采用极限状态法进行设计，因此，我国桥梁承载能力评估亟待改进。 04版《桥规》中将车辆荷载分为两级，即公路I级和公路II级。公路I级荷载模型如图 7-8 所示，公路II荷载与公路I级荷载模型相同，只是数据取其0.7倍。当采用公路I荷载进行承载能力评估不能通过时，在采用公路 II 级荷载进行评估。 当只有常规检测信息时，《公路旧桥承载能力鉴定方法》规定桥梁承载能力按下式计算 近年来，桥梁健康监测理论得到了快速发展，不少实际桥梁中也都安装了健康监测系统。桥梁健康监测系统为桥梁评估提供了更为丰富的结构信息，充分利用各种监测和检测数据，是合理评估桥梁承载能力的前提。根据处理数据多少的不同，本章将承载能力评估分为 4 个层，分别在以下各小节中进行详细论述。