工程结构检测技术2

《工程结构检测技术》《工程结构检测技术》教学内容(32学时+16学时）第1章序言(2学时）第2章应变测试技术(8学时）

第3章桥梁检测、评定及力学性能试验(6学时）

第4章桥涵工程基础检测(0学时）第5章桥梁上部结构检测(8学时）第6章桥梁荷载试验(6学时）第7章专题讲座(2学时）

§3.1桥梁检测评定的目的

§3.2桥梁检测评定基本内容§3.3桥梁检测评定相关术语§3.4桥梁检测评定相关依据§3.5桥梁调查与检测§3.6桥梁检测评定§3.7混凝土试件力学性能试验3桥梁检测与评定本章教学内容§3.1桥梁检测评定的目的

①通过对现有桥梁结构进行检测、检算和荷载试验分析，正确评定桥梁的承载能力，为确定桥梁的使用条件和应采用的技术措施提供可靠依据；②合理利用现有桥梁可资利用的承载潜力，充分发挥桥梁的使用价值，在保证结构安全的前提下，使现有桥梁在继续使用期间能够有效地满足公路交通不断发展的需要;3桥涵检测与评定§3.1桥梁检测评定的目的

③为现有桥梁承载能力检测评定工作提供统一的程序、准则和方法，保证桥梁承载能力检测工作质量，使同类型桥梁的检测评定结果具有一致性和可比性，妥善解决桥梁结构的安全使用问题。3桥涵检测与评定§3.2桥梁检测评定基本内容

①桥梁结构缺损状况调查评估；②桥梁结构质量状况检测评定；③桥梁结构检算评定；④桥梁结构荷载试验评定。注：当根据调查、检测与检算尚不能确定桥梁结构承载能力时，应进行荷载试验评定。3桥涵检测与评定§3.3桥梁检测评定相关术语§3.3.1桥梁评定相关术语①桥梁调查

BridgeInvestigation

对桥梁设计、施工、监理、试验、养护及维修加固、桥址水文地质状况及其历史资料进行全面的了解。②桥梁检查

BridgeInspection

对桥梁结构及其附属设施所有构件或部位进行全面系统的检查，记录所有缺损部位、范围和程度。3桥涵检测与评定§3.3.1桥梁评定相关术语③荷载试验

LoadingTest

静力荷载试验和动力荷载试验。

静力荷载试验是对桥梁结构施加一定的外荷载，以了解结构的承载能力状况；动力荷载试验是对桥梁结构给予一定的激励，以分析结构的动力特性。3桥涵检测与评定§3.3.1桥梁评定相关术语3桥涵检测与评定静载试验§3.3.1桥梁评定相关术语3桥涵检测与评定跳车试验Ques.跳车试验引起的结构振动是什么振动？§3.3.1桥梁评定相关术语④桥梁技术状况

TechnicalConditionofBridge

桥梁结构或构件各方面技术特征的总称。3桥涵检测与评定§3.3.2桥梁检测相关术语

①钢筋锈蚀电位CorrosionPotential

②混凝土电阻率ResistivityofConcrete

③碳化Carbonization④模态参数ModalParameter3桥涵检测与评定§3.3.3桥梁荷载试验相关术语①承载能力检算系数

Check-calculationCoefficientofBridgeLoad-bearingCapacity②承载能力恶化系数

DepravationCoefficientofBridgeLoad-bearingCapacity③

截面折减系数

SectionDiscountCoefficient④活载修正系数

LiveLoadRedressCoefficient3桥涵检测与评定§3.3.3桥梁荷载试验相关术语⑤典型代表交通量

CharacteristicQuantityofTypicalTraffic⑥大吨位车辆混入率

HeavyVehicleRatio⑦荷载效率

LoadRatio⑧检验系数

CheckCoefficient3桥涵检测与评定§3.4桥梁检测评定相关依据

公路桥涵工程试验检测应以国家和交通运输部颁布的有关公路工程的法规、技术标准、设计和施工规范、材料试验规程为依据进行；对于某些新结构、新材料和新工艺的桥梁结构，有关公路工程规范、规程暂无相关条款时，可以借鉴执行国外或国内其它行业相关规范和规程的有关规定。

3桥涵检测与评定§3.4桥梁检测评定相关依据

我国结构工程技术标准和规范可分为四个层次：①第一层次：综合基础标准；（指导制定专业基础标准的国家统一标准）②第二层次：专业基础标准；（指导专业通用标准和专业专用标准的行业统一标准）③第三层次：专业通用标准；④第四层次：专业专用标准。3桥涵检测与评定§3.4桥梁检测评定相关依据§3.4.1公路桥梁设计、施工、检测专业通用标准：[1]公路工程地质勘察规范（JTJ064-98)[2]公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004)[3]公路砖石混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85)[4]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)[5]公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85)

3桥涵检测与评定§3.4桥梁检测评定相关依据§3.4.1公路桥梁设计、施工、检测专业通用标准：[6]公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86)[7]公路工程抗震设计规范（JTJ004-89)[8]公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000)[9]公路工程质量检验评定标准（JTGF80-2004)[10]公路土工试验规程（JTJ051-93)[11]公路桥粱承载能力评定规程（JTJxx-2011)3桥涵检测与评定§3.4桥梁检测评定相关依据§3.4.2公路桥梁设计、施工、检测专业专用标准：[1]公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027-96)[2]大跨径悬索桥设计规范（待出版）

[3]公路桥梁抗风设计规范（待出版）

[4]公路桥梁抗震设计规范（待出版）[5]预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）3桥涵检测与评定§3.5桥梁调查与检测3桥涵检测与评定§3.5.1桥梁调查⑴需对待评定的桥梁进行现场考察，了解桥梁的基本技术状况。⑵搜集桥梁的有关技术资料：①勘察与设计资料；②施工、监理、监控与竣工技术资料；③养护、试验检测、维修与加固资料。§3.帖5桥梁调各查与检撇测3桥涵检滨测与评秤定§3.概5.1桥梁调喷查⑶调查循了解桥梁哗病害史、侨使用中的昂特别事件撒、限重限速原近因、交通执状况、今裕后改扩建污计划、水文、气候仓与环境等极方面情况胀。§3.5桥梁调犁查与检绿测3桥涵检腥测与评酱定§3.5剪.2桥梁检夫测桥梁现最场检测胃分为一般检查和详细检查桥梁一惧般检查膨以目视腹检查为鹅主是对桥砌梁结构志及其附恨属设施秒的所有笔构建或辉部位进腊行全面芦系统的椅检查，激并记录蹲所有表瞎观病害拢及缺损绸的部位切、范围零和程度旱等，保乞留详细怒资料。战桥梁一锻般检查辉结果是陷进行桥山梁结构挠或构件暴的技术字状态评奏价的重钻要依据闭。§3.5桥梁调查手与检测3桥涵检测疯与评定§3.指5.2桥梁检测②桥梁构详细检兴查是在敲一般检菌查的基木础上进批行的根据病宾害特征脆一些重进点部位史或典型岭桥孔采伤用专门利技术和牙检测设痒备进行镇深入而演细致的结检测。昂通过详巾细检查址可以更应全面准胞确地掌咳握桥梁调结构的璃技术状庙态，为枯桥梁承氏载能力剂评定提躲供可靠厕地依据倚。§3.6桥梁检提测评定3桥涵检撇测与评执定§3.沫6.1桥梁一般纯检测评定桥梁结构毛构件技术渗状况分为5级：①良好状态（注标度值鸡取1)；②较好状态（标嚷度值取2)；③较差状态（标齿度值取3)；④差的状态（瓦标度值虽取4)；⑤危险状态（标亿度值取5)。注：参见《公路桥梁浑承载能力骄检测评定惜规程》（p12-匙14)§3.扁6桥梁检测非评定3桥涵检测斯与评定§3.6逃.2桥梁祥惯细检测深评定在一般检乱查的基础钥上，有重往点地选择戚下列检测劈燕内容进行蒜桥梁详细悉检查：①桥梁几君何形态参烈数测定；②桥梁结罩构恒载衣变异状感况调查兴；③桥梁结构舍构件的材雹质强度检态查与评定秋；④混凝土蜜中钢筋丘锈蚀电盼位检测创；§3.6桥梁检漫测评定3桥涵检泻测与评坦定§3.6跪.2桥梁祥秃细检测抱评定⑤混凝土中得氯离子含网量测定；⑥混凝耳土电阻蛙率的检巴测；⑦混凝埋土碳化倦状况的置检测；⑧混凝伸土结构奔钢筋分蔽布状况顶的调查四；⑨桥梁墩例台与基础樱变位情况青调查；⑩桥梁尼结构模丸态参数远的测定犬。3桥涵检测懒与评定立柱竖向轻裂缝§3.夕6.2桥梁祥此细检测录评定3桥涵检测鄙与评定T粱纵向录裂缝§3.6坊.2桥梁祥茫细检测摇评定3桥涵检毁测与评琴定支座翘并起§3.粪6.2桥梁祥双细检测扭评定3桥涵检滋测与评葛定Ｔ粱落员位施工§3.斜6.2桥梁祥细沈检测评定3桥涵检俊测与评耕定钢筋锈就蚀§3.拢6.2桥梁祥细酒检测评定3桥涵检测备与评定混凝土您碳化测搜试§3.厨6.2桥梁祥贯细检测许评定3桥涵检测且与评定混凝土超指声仪调试§3.卧6.2桥梁祥抚细检测矮评定承重构阻件实测倾强度状敢况评定超标准表3.4.嗽4推定强度匀质系数Kbt平均强度匀质系数Kbm强度状态强度评定标度值≥0.95≥1.00良好10.95＞Kbt≥0.90≥0.95较好20.90＞Kbt≥0.80≥0.90较差30.80＞Kbt≥0.70≥0.85差的4＜0.70＜0.85危险5注：没做语检测的构躺件其评定暑标定值取1钢筋锈闷蚀电位械评定标俊准表3.4容.5电位水平/mv钢筋状态评定标度值0～－200无锈蚀活动性或锈蚀活动性不明确1－200～－300有锈蚀活动性，但锈蚀状态不明确，可能坑蚀2－300～－400有锈蚀活动性，发生锈蚀概率大于90％3－400～－500有锈蚀活动性，严重锈蚀可能性极大4＜－500构件存在锈蚀开裂区域5注：①表中电疾位水平沸采用铜福－硫酸娃铜电极躲量测值尊；②混窝凝土构里件量测魂时为自伸然状态枪；③没唯做检测乞的构件识其评定夏标定值喂取1。氯离子含间量对钢筋溉锈蚀影响贿程度评定攀标准表3.4朋.6注：没做米检测的构狱件其评定腊标定值取1。氯离子含量（占水泥含量的百分比）＜0.150.15～0.400.40～0.700.70～1.00＞1.00评定标度值12345诱发钢筋锈蚀的可能性很小不确定有可能诱发钢筋锈蚀会诱发钢筋锈蚀钢筋锈蚀活化混凝土电稳阻率对钢蚀筋锈蚀影趁响程度评讯定标准表3.4.桐7电阻率/Ωcm可能的锈蚀速度评定标度值＞20000很慢115000～20000慢210000～15000一般35000～10000快4＜5000很快5注：①混凝土阅构件量吨测时为收自然状月态；②没贵做检测司的构件木其评定筝标定值缸取1。混凝土碳绪化深度钢乓筋锈蚀影驾响程度评兽定标准表3.4篇.8注：①*构件全侍部实测比炼值均小于1；②*陵*构件全同部实测比哪值均大于1；③没做始检测的构带件其评定王标定值取1。碳化层深度/保护层厚度＜1*＜1=1＞1＞1**强度评定标度值1*2345混凝土保牙护层厚度虚对结构钢抢筋耐久性尽影响程度被评定标准表3.4.惊9Dne/Dnd对结构钢筋耐久性的影响评定标度值＞0.95影响不显著10.85～0.95有轻度影响20.70～0.85有影响30.55～0.70有较大影响4＜0.55钢筋易失去碱性保护而发生锈蚀5注：没斜做检测灰的构件丧其评定穷标定值辽取1。结构固有督频率评定不桥梁结构抱技术状态离评判标准表3.4箭.10童-1注：没做杜检测的构扮件其评定完标定值取1。桥梁部件桥梁上部结构桥梁下部结构评定标度值fmi/fdi技术状况fmi/fdi技术状况

1≥1.10良好状况≥1.20良好状况21.00～1.10较好状况1.00～1.20较好状况30.90～1.00较差状况0.95～1.00较差状况40.75～0.90差的状况0.80～0.95差的状况5≤0.75危险状况≤0.80危险状况阻尼比值废评定桥梁谣结构技术屑状态评判林标准表3.4洽.10劲-2桥梁结构类型阻尼比值范围/%状态描述普通钢筋混凝土桥＜0.5无明显裂缝＞1.0～2.0有裂缝预应力钢筋混凝土桥＜1.0无明显裂缝＞1.0～2.0有裂缝钢桥≤0.10正常§3.7混凝土业试件力沟学性能约试验§3.丙7.1试验内容普通混酷凝土试买件力学笔性能包汉括:①抗压鸽强度试棕验②轴心僵抗压强贫度试验③静力达受压弹致性模量左试验④劈裂叛抗拉强显度试验⑤抗折强给度试验3桥涵检测酬与评定§3.7混凝土倡试件力亿学性能甘试验§3.纷7.2试验试件(①抗压强冈度试验)3桥涵检钢测与评兵定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注抗压强度立方体100×100×1000.953个非标准试件150×150×1501.00标准试件200×200×2001.05非标准试件圆柱体φ100×2000.953个非标准试件φ150×3001.00标准试件φ200×4001.05非标准试件§3.7混凝土试贴件力学性移能试验§3.7怨.2试验试爽件(①抗压松强度试途验)3桥涵检测政与评定§3.筛7混凝土试扩件力学性棒能试验§3.7锐.2试验试件(②轴心抗压卡强度试验)3桥涵检香测与评角定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注轴心抗压棱柱体100×100×3000.953个非标准试件150×150×3001.00标准试件200×200×4001.05非标准试件圆柱体φ100×2000.953个非标准试件φ150×3001.00标准试件φ200×4001.05非标准试件§3.西7混凝土奔试件力疯学性能围试验§3.命7.2试验试浪件(②轴心抗痛压强度之试验)3桥涵检喜测与评烤定§3.7混凝土试度件力学性饭能试验§3.可7.2试验试件(③静力受力专弹性模量顷）3桥涵检测副与评定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注弹性模量棱柱体100×100×300

6个非标准试件150×150×300标准试件200×200×400非标准试件圆柱体φ100×200

6个非标准试件φ150×300

标准试件φ200×400

非标准试件§3.光7混凝土试倾件力学性仪能试验§3.7丽.2试验试且件(③静力受鼓力弹性闷模量）3桥涵检测恭与评定§3.蝴7混凝土试堵件力学性匪能试验§3.叨7.2试验试件(③静力受妻力弹性恢模量）3桥涵检售测与评演定§3.7混凝土踢试件力琴学性能过试验§3.下7.2试验试件(④劈裂抗拉恳强度试验)3桥涵检测股与评定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注劈裂抗拉立方体100×100×1000.853个非标准试件150×150×1501.00标准试件200×200×200非标准试件圆柱体φ100×2003个非标准试件φ150×3001.00标准试件φ200×4001.05非标准试件§3.7混凝土试港件力学性舌能试验§3.鸽7.2试验试眼件(④劈裂抗拉鲁强度试验)3桥涵检锐测与评触定§3.仰7混凝土捎试件力熊学性能谎试验§3.7对.2试验试件(⑤抗折强否度试验)3桥涵检跨测与评暗定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注抗折强度棱柱体150×150×5501.003个非标准试件150×150×6001.00标准试件100×100×4000.85非标准试件§3.抵7混凝土匆试件力罩学性能狱试验§3.7为.2试验试体件(⑤抗折强度师试验)3桥涵检测营与评定§3.7混凝土试骆件力学性轨能试验§3.7瓶.3抗压强墙度试验红①唉试件3桥涵检海测与评栏定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注抗压强度立方体100×100×1000.953个非标准试件150×150×1501.00标准试件200×200×2001.05非标准试件圆柱体φ100×2000.953个非标准试件φ150×3001.00标准试件φ200×4001.05非标准试件§3.7混凝土巷试件力殃学性能据试验§3.7裁.3抗压强辉度试验②混凝土立方体抗压强昆度计算3桥涵检芳测与评么定式中：fcc——混凝土远立方体习试件抗给压强度(MP燥a);F——试件破坏狗荷载(N)供;A——试件承压身面积(骑)。注：混肚凝土立纪方体抗支压强度菌计算结画果精确素至0.1M榨Pa.§3.演7.3抗压强对度试验③混凝土立吗方体抗压许强度实验味值确定3桥涵检测家与评定Ⅰ、一般途情况下为，取三探个试件篇测试值躲的算术灭平均值沉作为该组试件勿的强度尤值（精妨确至0.1封MPa）；Ⅱ、三个锻测试值远中的最荐大值或卖最小值点中，有们一个与谣中间值的差值倦超过中极间值的15％时，狂则把最悠大值及坡最小值秩一并舍去，业取中间值猜作为该组仅试件的抗帆压强度值殖；Ⅲ、若最唱大值和胡最小值询与中间骗值的差香值均超效过中间谦值15％时，则该陡组试件试面验结果无行效。§3.7撞.3抗压强度扩试验④非标准试协件抗压强消度值确定3桥涵检龄测与评睡定Ⅰ、当混凝升土强度等醒级小于C60时，非钞标准试托件得到虽的强度值均应药乘以尺寸晴换算系数告（见表）坑；Ⅱ、当混凝钟土强度等槽级不小于C60时：a)宜采用应标准试亭件；b)若采用非袭标准试件幼；尺寸换涉算系数由翼试验确定领。Ques愈tion春:为什么换贯算系数小犹尺寸为0.95院,大尺寸为1.0狗5？§3.7混凝土塌试件力僚学性能悉试验§3.7唇.4轴心抗压欣强度试验锐①试昌件3桥涵检测朱与评定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注轴心抗压棱柱体100×100×3000.953个非标准试件150×150×3001.00标准试件200×200×4001.05非标准试件圆柱体φ100×2000.953个非标准试件φ150×3001.00标准试件φ200×4001.05非标准试件§3.7混凝土试游件力学性雹能试验§3.翼7.4轴心抗挑压强度舰试验②混凝土棱柱体轴心抗压惯强度计算3桥涵检产测与评盈定式中：fcp——混凝土棱柱体试件抗压藏强度(MP涂a);F——试件破有坏荷载(N)导;A——试件承压费面积(胶)。注：混凝诸土棱柱体抗压强俗度计算氏结果精垂确至0.1惩MPa训.§3.7络.4轴心抗存压强度能试验③混凝土棱挥柱体抗压恋强度值确亭定3桥涵检测间与评定Ⅰ、一般棒情况下孤，取三场个试件石测试值笑的算术以平均值允作为该组试件的筝强度值（亦精确至0.1M不Pa）；Ⅱ、三个工测试值释中的最鱼大值或吊最小值芝中，有远一个与态中间值的差值超增过中间值鸭的15％时，造则把最湿大值及床最小值难一并舍去免，取中乖间值作县为该组镰试件的销轴心抗省压强度膏值；Ⅲ、若最大盾值和最小挠值与中间全值的差值炼均超过中棒间值15％时，则仙该组试顽件试验管结果无流效。§3.7喂.4轴心抗压贪强度试验④非标准试可件抗压强穴度值确定3桥涵检炒测与评停定Ⅰ、当混眉凝土强辰度等级惊小于C60时，非检标准试啊件得到者的抗压强度那值均应爱乘以尺积寸换算奶系数（乐见表）疮；Ⅱ、当混尘凝土强黄度等级旨不小于C60时：a)宜采用教标准试昏件；b)若采用非港标准试件胆；尺寸换楚算系数由聪试验确定葬。Que副sti走on:为什么换颤算系数小姿尺寸为0.95谨,大尺寸为1.05？3桥涵检测恐与评定检测项目试件形状试件尺寸/mm尺寸修正系数试件数量备注弹性模量棱柱体100×100×300

6个非标准试件150×150×300标准试件200×200×400非标准试件圆柱体φ100×200

6个非标准试件φ150×300

标准试件φ200×400

非标准试件§3.滥7.5弹性模包量试验①试件§3.汪7.5弹性模稠量试验②混凝土静锈力受压弹您性模量计拢算3桥涵检旺测与评与定式中：Ec——混凝土晒弹性模船量(MP鸟a);Fa——应力为1/3轴心抗板压强度煮时的荷粘载(N);F0——应力为0.5M倚Pa时的初时岗荷载(N);A——试件承侦压面积(狂);L——试件标时距(mm)巷;δa,δ0——分别为Fa、F0时试件升两侧平众均变形(mm)。§3.倘7.5弹性模匹量试验3桥涵检册测与评唤定Que项sti供on:①为什么Fa取应力稀为1/3轴心抗羞压强度吧时的荷关载？②为什么选步用混凝土暗棱柱体试殿件？应变片荷载试件§3.允7.5弹性模量层试验3桥涵检测芹与评定标距：150m袄m；三个试件墙用于混凝射土轴心抗哥压试验，折三个试件哄用于混凝唐土弹性模侵量试验；应变片荷载试件§3.扇7.5弹性模先量试验③静力受网压弹性糟模量值挤的确定3桥涵检测穷与评定Ⅰ、一般情霜况下，取固三个试件生测试值的很算术平均扒值作为该组试件的境弹性模量拣值；Ⅱ、如果其渔中一个冲试件的塑轴心抗乘压强度靠值超过描用以确功定检验控制刺荷载的树轴心抗阅压强度煌值的20％时，籍则取另忧两个试件测傻试值的熊算术平毛均值作浇为弹性浑模量值吐；Ⅲ、如果茧两个试霉件超过料了上述独规定时菜，则该食组试件烦试验结果无效横。§3.风7混凝土药试件力柜学性能档试验§3.7鸭.6劈裂抗拉斑强度试验①试件3桥涵检如测与评嘉定3桥涵检坟测与评滨定式中：fts——混凝土酬劈裂抗广拉强度(MPa附);F——试件破早坏荷载(N)色;A——试件劈元裂面面评积(宅)。Que墙sti芹on:为什么崇不采用歼试件拉羊伸破坏糊试验？§3.俊7.6劈裂抗拉档强度试验②混凝土退劈裂抗拉旦强度计算3桥涵检测墙与评定Ⅰ、一般政情况下脖，取三旱个试件握测试值煮的算术旋平均值棉作为该组试件漫的强度最值（精氧确至0.1M讽Pa）；Ⅱ、三个测武试值中的疑最大值或压最小值中土，有一个乏与中间值的差值超锡过中间值停的15％时，起则把最量大值及铁最小值迎一并舍去暴，取中惹间值作公为该组雨试件的产抗拉强巷度值；Ⅲ、若最拜大值和研最小值咏与中间乐值的差总值均超百过中间具值15％时，则率该组试殿件试验咱结果无婆效。§3.狗7.6劈裂抗亡拉强度期试验③混凝轮土劈裂械抗拉强蹄度值确趟定3桥涵检测口与评定Ⅰ、当混供凝土强块度等级蔑小于C60时，非恐标准试寻件得到幼的强度值均应哗乘以尺寸馆换算系数0.85；Ⅱ、当混袖凝土强凡度等级货不小于C60时：a)宜采用损标准试骡件；b)若采用娇非标准削试件；兄尺寸换蔬算系数槐由试验买确定。§3.7古.6劈裂抗请拉强度去试验④非标揭准试件允劈裂抗穷拉强度畏值确定§3.幻玉7混凝土试遵件力学性义能试验§3.7架.7混凝土抗昌折强度试惜验①试件3桥涵检樱测与评嗽定3桥涵检测涨与评定式中：ff——混凝土租抗折强