铁路桥梁检定规范 (1)

1总 则 1.0.1 本规范的制定是对既有铁路桥梁检算其承载能力和抗洪能力、测试评定其运营性能，据以制定运用对策，以便在保障行车安全和结构安全的基础上，充分发挥设备潜能，节约资金。 1.0.2 本规范适用于客货列车共线运行，旅客列车最高行车速度为160km/h、货物列车最高行车速度为80km/h的标准轨距线路上的既有桥梁，旅客列车最高行车速度在200 km/h时，可参照执行。 1.0.3 铁路桥梁检定工作包括下列内容： 1 桥梁现状检查； 2 桥梁孔径及冲刷检算； 3 桥跨结构及墩台承载能力的检算； 4 铁路桥梁运营性能的检验； 5 桥梁结构现场试验。 1.0.4 既有铁路桥梁由于下列原因，应提出检定的要求： 1 因列车的提速或超载，要求确定桥梁的承载能力及运营性能； 2 受损伤或洪水冲刷后桥梁的承载能力及运营性能的确定； 3 老龄桥梁疲劳损伤及耐久性的检验； 4 交付运营的特大桥、新型结构及加固后桥梁的承载能力及运营性能的确定。 1.0.5 凡汛期桥下净空或冲刷已接近设计条件，或为提高抗洪能力而需大修、改建的桥梁，均应按本规范进行孔径及冲刷检算。 1.0.6 桥梁的检定承载能力应以桥梁的检定承载系数K表示。K为结构所能承受的荷载相当于中华人们共和国铁路标准活载（中—活载）的倍数。 当K≥1时， 表示桥梁承载能力满足标准活载的要求。 当K<1时，桥上容许通行的运行活载Q，必须满足： Q≤K (1.0.6—1) Q为运行活载的“活载系数”，即在桥梁结构承载能力检算中，运行活载相当于标准活载的倍数。 1 各种梁式结构的K和Q可按下列公式计算： K=k/k0 (1.0.6—2) Q=kq/k0 (1.0.6—3) 式中 k—桥梁构件的容许换算均布活载； k0—标准活载的换算均布活载，计入动力系数； kq—运行活载的换算均布活载，计入相应的动力系数。 2 拱桥、墩台及基础承载能力应按有关章节所列的方法计算。 1.0.7 桥梁的抗洪能力检定采用的洪水频率，应满足本规范第9.1.2条的规定。 在通过检定洪水时，桥下净空高度应满足本规范第9.3.2条的规定；基础埋深应满足本规范第9.5.8条的规定。 1.0.8 桥梁的竖向刚度及横向刚度应满足本规范第10章关于运营性能各项指标的检验。 1.0.9 经过检定的桥梁，应编制检定技术报告。其主要内容，可包括下列项目： 1 桥梁建筑物的组成，桥址水文及自然环境特征，建造及加固、修复的历史； 2 通过对桥梁各部的检查，指明结构及养护中存在的问题； 3 按结构的检算结果，列出桥梁各部的承载能力； 4 按桥梁孔径及河床冲刷调查和检算的结果，说明桥梁的抗洪能力； 5 根据结果试验的实测数据及试验成果分析，阐明结构的实际工作状态和运营性能； 6 提出桥梁技术状态和运营对策的技术结论。 1.0.10 位于地震区的桥梁检定除应符合本规范规定外，尚应符合《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111）的规定。 1.0.11 铁路桥梁检定除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 1 术语和符号 2.1术语 2.1.1 检定承载系数 rating load-carrying capacity coefficient 桥梁经检定计算所能承受的荷载相当于标准活载的倍数。 2.1.2 活载系数 live load coefficient 运行列车的荷载相当于标准活载的倍数。 2.1.3 检定容许应力 rating allowable stress 对既有桥梁承载能力检定时用的材料容许应力。 2.1.4 动力系数 impact factor 列车运行对结构产生的动态反应（动态挠度或应力）对静态反应（静态挠度或应力）之比。 2.1.5 应力幅 stress range 在一次应力循环中，构件或连接的最大应力与最小应力的代数差。 2.1.6 典型列车 typical train 若干种代表既有线上不同年代的货车（或客车）组成的列车编组，用以估算既有铁路桥梁历年来疲劳荷载谱。 2.1.7 共振速度 resonance velocity 列车过桥，活载激励力的频率与桥梁有载自振频率相吻合时的车速。 2.1.8 运营性能检验判别值 criteria for judging the traffic serviceability 列车过桥，对桥梁的变位，车辆脱轨安全性和乘坐舒适性等的检验判别值。 2.1.9 通常值 ordinary value 合格桥梁通过客、货列车时，结构变位、自振频率等实测值包络线的上限或下限。 2.1.10 行车安全限值 limit value for traffic safety 保证列车安全运行所必须满足的限值。 2.1.11 检定洪水频率 rating flood frequency 既有铁路桥梁检定（检算及校验）时采用的洪水重现概率。 2.1.12 桥下一般冲刷 general scour under bridge 洪水时桥下流速增大，导致桥下河床普遍下降，包括河流的天然冲刷和桥孔压缩水流引起的冲刷。 2.1.13 桥墩局部冲刷 local scour around pier 建桥后水流为桥墩所阻，对桥墩周围产生的冲刷。 2.1.14 浅基 shallow foundation 墩台基础埋置深度不满足本规范规定，又未经永久性防护处理者。 2.1.15 结构校验系数 structural adjustment factor 结构实测应力（或变位）与理论计算应力（或变位）之比。 2.1.16 试验荷载效率 testing load efficiency 静力试验中，试验荷载作用下检测部位的应力（或变位）计算值与设计标准活载（计及动力系数）下检测部位的应力（或变位）计算值之比。 2.1.17 固有自振频率 natural frequency 由系统本身的质量、刚度和阻尼以及边界条件所确定的频率称为系统固有自振频率。 2.1.18 有载自振频率 load-carrying natural frequency 列车上桥后，由桥梁恒载以及作用在桥梁上的活载一起确定的结构固有自振频率称为有载自振频率。 2.1.19 强迫振动频率 forced frequency 作用在桥梁上活载激励力的频率称为强迫振动频率。当这个频率与桥梁的有载自振频率相吻合时，将发生共振现象。 2.1.20 振幅 amplitude 给定信号区间内，运动量距零线的最大值，亦称单峰值（peak value）。 2.1.21 峰峰值 peak to peak value 动态信号正负峰值间的距离。 2.1.22 采样频率 sampling frequency 对连续时间信号进行间隔取值的频率。 2.1.23 泄漏 leakage 在信号处理过程中，由于在时域波形上不恰当地截取信号而引起在频域图上出现附加频率分量（旁瓣）的现象。 2.1.24 半功率点带宽 half power point bandwidth 功率谱中半功率点处的频带宽。 2.1.25 幅频特性 amplitude vs frequency characteristic 测振装置的动力放大系数随频率变化的特性 2.1.26 阻尼比 damping ratio 阻尼与临界阻尼的比值，它是有阻尼自由振动波形对数衰减率的。 2.1.27 窗函数 window function A/D转换过程中，对时域信号取样时所采用的截断函数。 2.1.28 频谱分析 frequency spectrum analysis 在对时域波形作快速傅里叶变换得到的频域图上，分析测量信号称频谱分析。 2.1.29 最大熵法 maxima entropy method 截取振动时域波形的有限时段波形作频谱分析，求得该时段的卓越振动频率，从而获得确切的强迫振动频率。 2.1.30 振型 vibration mode 结构按某一自振频率振动时的变形模式。 2.1.31 环境微振动 ambient micro-vibration 地面的一种稳定的非重复性的随机振动，主要是由人为活动、气象、江湖、海洋、地下结构活动等无定向振源引起的结构物环境的微振动，其振源机制接近白噪声。 2.1.32 车辆脱轨系数 vehicle derail factor 爬轨侧车轮作用于钢轨的横向力与垂直力之比。 2.1.33 轮重减载率 wheel load decreasing rate 轮重减载量与减载和增载侧车轮的平均轮重之比。 2.2 主要符号 2.2.1 检定系数 K—检定承载系数 Q—运行活载的活载系数 2.2.2 荷载 ks—标准活载的换算均布活载 ko—标准活载的换算均布活载，计入动力系数 1+µ—动力系数 C—离心力率 α1—折减系数 2.2.3 钢结构 〔σ〕—钢材轴向检定容许应力 〔σw〕—钢材弯曲检定容许应力 〔τ〕—钢材剪切检定容许应力 〔σal〕—钢材端部承压检定容许应力 P—高强度螺栓抗滑检定容许承载力 E—钢材弹性模量 G—钢材剪切弹性模量 ν—钢材泊松比 △σsmax—由运营列车测得的最大应力幅 △σ0—基准疲劳容许应力幅 △σce—等幅应力截止限 △σve—变幅应力截止限 m—疲劳曲线斜率 2.2.4 钢筋混凝土、预应力混凝土、混凝土及砌体结构 ƒc—混凝土轴心抗压极限强度 ƒct—混凝土轴心抗拉极限强度 Ec—混凝土受压弹性模量 〔σc〕—混凝土中心受压检定容许应力 〔σb〕—混凝土弯曲受压检定容许应力 〔σtp-1〕—混凝土有箍筋及斜筋时主拉检定容许应力 〔σtp-2〕—混凝土无箍筋及斜筋时主拉检定容许应力 〔σtp-3〕—混凝土部分长度中全由混凝土承受的主拉检定容许应力 〔τc〕—混凝土纯剪检定容许应力 〔C〕—光钢筋与混凝土间检定粘结力 〔σc-1〕—混凝土局部承压检定容许应力 Ep—预应力钢筋弹性模量 Es—普通钢筋弹性模量 e—合力对截面重心的偏心距 n—钢筋与混凝土弹性模量比 2.2.5 结合梁 n—计算温度变化影响时钢材与混凝土的弹性模量比 n1—计算混凝土收缩及恒载时钢材与混凝土的弹性模量比 n2—计算活载时钢材与混凝土的弹性模量比 2.2.6 墩台 N—作用于墩台顶面处的轴向压力 ηx—检算截面上弯矩My的增大系数 ηy—检算截面上弯矩Mx的增大系数 2.2.7 孔径与冲刷检算 Qj—检定流量 vj—检定流速 v—一般冲刷后墩前行进流速 v0＇—墩前始冲流速 P—冲刷系数 ha—桥下净空高度 △Zm—桥前最大壅水高度 Ly—壅水曲线全长 hp—桥下一般冲刷后的最大水深 hb—桥墩局部冲刷坑深度 hs—浅基整孔防护下游垂裙深度 Lo—浅基墩前防护长度 2.2.8 运营性能 〔Amax〕5%—桥跨结构跨中5%超越或然率的横向最大振幅行车安全限值 〔A