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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure



第9章 桥梁结构试验与检测
Chapter 9 Bridge Structure Testing and Inspection
目录 Contents
9.1 桥梁结构的静载试验（bridge static testing）.................. ........................................... 223
9.1.1 试验方案设计（test schematic design） .......... ................................................. 223
1．桥梁结构的调查（bridge structure investigation） ......................................... 223
2．加载方案（loading scheme） ....................... ............................................... 223
3．测点布置（measuring point layout） ........... ................................................. 227
4．测试仪器的选择（selection of instrumentation for measurement） .................. 229
9.1.2 测试准备（testing preparations）........................ ........................................... 229
1．量测附属设施（measuring annex setup） .............. ....................................... 229
2．加载位置的确定（test location） ..................... ............................................ 229
3．仪器检查与安装（checking and assembling of instruments）.......................... 229
4．加载物的称重（weighting heavy loads） .............. ........................................ 230
5．试验人员组织分工（test organization and task distribution）.......................... 230
9.1.3 加载试验（loading test） .................... .................................................. ........ 230
1．试验演习（test maneuver） ........... .................................................. ............ 230
2．预加载（preload testing） ...... .................................................. ................... 230
3．加载试验（loading test） . .................................................. ......................... 230
4．测读与记录（measurements and data acquisition） ........................................ 231
5．加载过程的观察（observe loading process） ................................................ 231
6．裂缝观测（crack detection and measurement）... ........................................... 231
7．终止加载控制条件（conditions of terminat loading） .................................... 231
9.1.4 试验资料的整理（testing data interpretation）.............. .................................... 231
1．测试数据的修正（data correction） ................... .......................................... 231
2．测点变形计算（calculating of deformation） ................................................ 232
3．校验系数和相对残余变形的计算（calculating check index and relative residual
deformation） ........... .................................................. ..................................... 232
4．力或位移影响线（influence curves of force and displacement）...................... 233
5．荷载横向分布系数（transverse distribution coefficients） .............................. 233
6．偏载系数（bias factor）........................... .................................................. . 233
7．裂缝发展状况（development of cracks）......... ............................................. 233
9.1.5 数据整理与结构性能评定（data interpretation and evaluation of structural
properties） ......... .................................................. ................................................. 234
9.2 桥梁结构的动载试验（bridge dynamic testing） .... .................................................. .. 235
9.2.1 试验方案的设计（test schematic design）... .................................................. ... 235
1．量测内容（measuring scheme） ............. .................................................. ... 235
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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

2．加载方案（loading test s cheme）............................................ ..................... 235
3．量测方案（measuring scheme） .......................................... ........................ 235
4．动载试验效率（efficiency of dynamic testing） ............................................ 236
9.2.2 试验准备（test preparations） ................ .................................................. ....... 236
9.2.3 加载试验（loading test）.......... .................................................. .................... 236
1．跑车试验（traffic testin g）................................................ .......................... 236
2．跳车试验（bumping testing）.......................................... ............................ 236
3．刹车试验（wheel- locked testing） .................................. ............................. 236
4．环境试验（ambient vibration testing） ............ ............................................. 237
9.2.3数据整理（data interpretation） ............... .................................................. ...... 237
1．动力试验荷载效率（dynamic load efficiency factor）.................................... 237
2．活载冲击系数（dynamic load magnification factor） ..................................... 237
3．强迫振动下的动力反应（dynamic response of forced vibration） ................... 238
4．结构的自振特性（natural vibration properties）....... ..................................... 238
5．结构的阻尼特性（damping properties）................. ...................................... 239
9.2.4 试验结果的评定（test result evaluation） ........ ................................................ 240
9.2.5 试验报告（test report） .................. .................................................. .............. 240
9.3 桥梁检查与评估（bridge inspection and evaluation） ................................................. 241
9.3.1 桥梁结构检查的分类（classification of bridge structure inspection） .................. 241
1．经常检查（routine examination） .................. .............................................. 241
2．定期检查（regular examination） .................. .............................................. 241
9.3.2 桥梁检查的方法（inspection and evaluation for bridge） ................................... 242
1．调查桥梁概况（bridge survey） ...................... ............................................ 242
2．搜集和查阅桥梁的技术档案（collecting related archives）............................ 242
3．对全桥做普遍观测（bridge general survey） ................................................ 242
9.3.3 桥梁承载力的分析与评估（analysis and evaluation of bridge bearing capacity） . 246
1．评估的依据（basis for inspection）................. ............................................. 246
2．评估的要点（outline of evaluation） ............... ............................................. 246
3．评估报告的主要内容（evaluation report） ............... .................................... 248
本章小结（ summary）.......................................... .................................................. 248
思考题（problems） ............................ .................................................. ........................ 249


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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

桥梁结构试验与检测 是对桥梁原型结构或桥梁模型结构直接进行的科学试验工作。桥梁
原型试验也称之为桥梁检测。根据试验 荷载作用的性质，桥梁结构的荷载试验可分为静载试
验和动载试验。
一般来说，下列情况下需进行桥梁结构的荷载试验：
（1）新建的大跨度桥梁，尤其采用新结构、新材料和新工艺的桥梁结构。
（2）通过特种车辆的新、旧桥梁。需按实际轮位和轴重进行模拟荷载或等效荷载试验。
（3）修复、改建或加固的旧桥，为判断其是否能承受预计的荷载，应进行荷载试验。
9.1 桥梁结构的静载试验（bridge static testing）
桥梁静载试验是将静止的荷载 作用在桥梁上的指定位置，测试结构的静力位移、静力应
变、裂缝等参量的试验项目，从而推断桥梁结构 在荷载作用下的工作性能及使用能力。静载
试验是桥梁结构试验中最大量、最常见的基本试验，本节主要 从试验方案设计、加载及测试
设备、加载试验和试验数据整理进行系统的阐述。
9.1.1 试验方案设计（test schematic design）
首先进行桥梁结构的考察、试验方案 的设计和准备。根据试验目的和要求，具体考察试
验的桥梁结构，研究有关桥梁结构的图纸、文件、资料 ，进行必要的理论分析和核算。研究
试验过程中的荷载计算，补充必要的材料力学性能试验，并在此基础 上有针对性地拟订出周
密合理的试验方案。
下面主要从桥梁结构的初步调查、加载方案、观测 方案及测试仪器选择等几个方面来介
绍试验方案的设计。
1．桥梁结构的调查（bridge structure investigation）
桥梁结构的调查主要包括收集设计与施工资料、实桥调查、桥址调查和验算分析。
实桥调查的主要内容是：
① 查明结构物的实际技术状况：包括结构的总体尺寸、杆件截面尺 寸、各部分的高程、
行车道路面的平整度、墩台顶面标高和平面位置、支座位置和材料的实际物理力学性 能等。
② 查明上下部结构物的裂缝、缺陷、损坏和钢筋锈蚀状况，并在试验过程中随时注意
观察其变化，检查支座有无锈蚀和损害状况。
③ 在加载试验过程中和试验结束后，也要对受加载影响较大的部位进行详细的检查。
桥址调查的内容包括 桥上和两端线路技术情况，线路容许车速、桥下净空、水深和通航
情况、线路交通量、供电情况、可能选 择的加载方式、有无标准荷载车辆等。
如果经检查发现结构的尺寸超过规定的误差，或材料质量没有达 到设计要求，应按照结
构的实际状况重新进行静、动力分析。验算在试验荷载作用下检测部位的变形和应 力。
2．加载方案（loading scheme）
（1）控制截面的确定
在 满足鉴定桥梁承载能力的前提下，加载项目安排应抓住重点，不宜过多。一般情况下
只做静载试验，必要 时增作部分动载试验项目。桥梁的静载试验的控制截面主要有下面的1～
5项；有特殊要求时还应包含第 6项或其中部分内容：
1）最大正弯矩截面；
2）最大负弯矩截面；
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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

3）最大偏载作用下结构的受力状态或横向分布系数；
4）最大剪力截面；
5）最大挠度、梁端转角以及支座沉降；
6）梁体裂缝检查、制动力、地基基础的观察等。
静载试验一般有1~2个主要内力控制截面，此外根据桥梁具体情况可设置几个附加内力
控制截 面。
一些主要桥型的内力控制截面见表9.2.1。
表9.2.1 主要桥型的内力控制截面
桥型
简支梁
连续梁
悬臂梁（包括T型刚
构的悬臂部分）
拱桥
主要控制截面 附加控制截面
跨中挠度和截面应力（或应变），支点沉降。 跨径四分点的挠度、支点斜截面应力。
跨中挠 度、跨中和支点截面应力（或应变），跨径14处的挠度和截面应力（或应变），
支点截面转角和支点沉 降。
悬臂端的挠度、固端根部或支点截面的应力
和转角，墩顶的变形（水平与垂直位移、转< br>角），T型刚构墩身控制截面的应力。
跨中、跨径14和38截面的挠度和应力，拱
脚截面的应力，墩台顶的变形和转角。
跨径18截面的挠度和应力，拱上建筑控
制截面的变形和应力。
柱脚截面的应力、变形和转角。
支点斜截面应力。
悬臂跨中挠度，牛腿部分局部应力。
刚架桥（包括框架、跨中截面的挠度和应力，结点附近截 面的应
斜腿刚架和刚架－
拱式组合体系）
悬索结构（包括斜
拉桥和悬索桥）
加劲梁的最大挠度、偏载扭转变形和控制截
面应力、索塔顶部的水平位移和扭转变形，
塔柱底截面的应力，钢索（斜拉索、吊杆、
主缆）拉力、锚锭的上拔位移。
力、变形和转角，墩台顶的变形和转角。
钢索与梁连结部位的挠度。
表9.2.1 给出的各种桥梁体系的主要部位是检验桥梁承载能力试验时必须观察的部位。
此外，对桥梁的较薄弱截面 、损坏部位，比较薄弱的桥面结构等，是否设置内力控制截面及
安排加载项目可根据桥梁调查和检算情况 决定。
（2）加载时截面内力的控制
1）控制荷载的确定
为了保证荷载试验的效 果，必须先确定试验的控制荷载。桥梁需要鉴定承载能力的荷载
有以下三种：汽车和人群（标准荷载）； 平板挂车或履带车（标准荷载）；需通行的重型车
辆。
分别计算以上几种荷载对控制截面产生 的最不利内力，用产生最不利内力较大的荷载作
为静载试验的控制荷载。因挂车或履带车不计冲击力，所 以动载试验以汽车荷载作为控制荷
载。荷载试验尽量采用与控制荷载相同的荷载，但由于客观条件的限制 ，实际采用的试验荷
载与控制荷载会有所不同，为保证试验效果，在选择试验荷载大小和加载位置时采用 静载试
验效率

q
、动载试验效率

d
进行控制。 按结构计算或检测的控制截面的最不利工作条件布
置荷载，使控制截面达到最大试验效率。
2）静载试验效率
静载试验效率定义为试验荷载作用下被检测部位的内力（或变形的计算值） 与包括动力
扩大效应在内的标准设计荷载作用下同一部位的内力（或变形计算值）的比值。以

q
表示

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

荷载试验效率，则有：

q

S
st
（9.2.1）
S(1

)
式中
S
st
－试验荷载作用下，被检测部位的内力或变形的计算值；

S
－标准设计荷载作用下，被检测部位的内力或变形的计算值；

－按规范采用的冲击系数，平板挂车、履带车，重型车辆取用0。
按荷载效率
q
，荷载试验分为基本荷载试验（
1

q
0.8
）、重荷载试验（

q
1.0
，
其上限按具体结构情况和 所通行特型荷载来定）、轻荷载试验（
0.8

q
0.5
），当

q
0.5
时，试验误差较大，不易充分发挥结构的效应和整体性。 一般的静载试验，

q
值可采用0.8～1.05。当桥梁的调查、检算工作比较 完善而又受加
载设备能力所限，

q
值可采用低限；当桥梁的调查、检算工作 不充分，尤其是缺乏桥梁计
算资料时，

q
值应采用高限。一般情况下

q
值不宜小于0.95。
荷载试验宜选择温度稳定的季节和天气进行。当温度变 化对桥梁结构内力影响较大时，
应选择温度内力较不利的季节进行荷载试验，否则应考虑用适当增大静载 试验效率

q
来弥
补温度影响对结构控制截面产生的不利内力。
当 控制荷载为挂车或履带车而采用汽车荷载加载时，考虑到汽车荷载的横向应力增大系
数较小，为了使截面 的最大应力与控制荷载作用下截面最大应力相等，可适当增大静载试验
效率

q
。
（3）加载设备的选择
静载试验加载设备可根据加载要求及具体条件选用，一般有可行 式车辆加载和重物直接
加载两种加载方式。
1）可行式车辆加载
可选用装载重物的 汽车或平板车，也可就近利用施工机械车辆，选择装载的重物时要考
虑车箱能否容纳得下，装载是否方便 。装载的重物应置放稳妥，以避免车辆行驶时因摇晃而
改变重物的位置。当试验所用的车辆规格不符合设 计标准车辆荷载图式时，可根据桥梁设计
控制截面的内力影响线，换算为等效的试验车辆荷载（包括动力 系数和人群荷载的影响）。
2）重物直接加载
一般可按控制荷载的着地轮迹先搭设承载架， 再在承载架上堆放重物或设置水箱进行加
载，如加载仅为满足控制截面内力要求，也可采取直接在桥面堆 放重物或设置水箱的方法加
载。承载架的设置和加载物的堆放应安全、合理，能按要求分布加载重力，避 免与桥梁结构
共同承载。
重物直接加载准备工作量大，加卸载所需周期一般较长，交通中断时 间亦较长，且试验
温度变化对测点的影响较大，因此宜于安排夜间进行试验，并应严格避免加载系统参与 结构
的作用。
此外，在测定结构影响线和影响面时，可采用移动方便的轻型集中荷载设备，如 果桥下
具备设置平衡重或锚杆的条件，可用液压千斤顶加载。
（4）加载轮位的确定
试验荷载的轮位选择，对铁路桥梁而言，分单线加载、双线一侧加载、双线两侧加载三

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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

种；对公路桥梁而言，既要考虑沿桥轴方向加载，也要考虑垂直于桥 轴方向加载，见图9.2.1。
纵向加载轮位要考虑桥跨的最大弯矩、挠度、剪力控制部位，横向加载轮 位分对称和偏心两
种。某三跨连续梁桥静载试验加载示意见图9.2.2。
纵向加载
横向加载
图9.2.1 常用轮位图式

结构的力和位移影 响线，是检查复杂结构受载后的整体及局部工作性能的一项重要指
标。支座工作状况及整体刚度的分布均 会带来实测影响线与计算值的差别。
实测桥跨结构控制截面的力或位移影响线的加载一般均采用纵向单 排、横向对称布置的
重车同步移动，荷载移动的步长依桥的长度和对影响线的精度要求来定，一般不大于 跨长的
18～110。
（b）
（a）
（d）
（c） （e）
图9.2.2 三跨连续梁桥静载试验加载示意图
（f）
（5）静载加载分级与控制

为了加 载安全和了解结构应变和变形随加载内力增加的变化关系，对桥梁主要控制截面
内力的加载应分级进行， 而且一般安排在开始的几个加载程序中执行。附加控制截面一般只
设置最大内力加载程序。

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

1）分级控制的原则
① 当加载分级较为方便时，可按最大控制截面分为4～5级。基本荷载 （等于或接近设
计荷载）一般分为4级；超过基本荷载部分，其每级加载量比基本荷载的加载量减小一半 。
② 当使用载重车加载，车辆称重有困难时也可分为3级加载。
③ 当桥梁的调查和验算 工作不充分或桥况较差，应尽量增多加载分级，如限于条件加
载分级较少时，应注意每级加载时，车辆荷 载逐辆缓缓驶入预定加载位置。必要时可在加载
车辆未到达预定加载位置前分次对控制测点进行读数以确 保试验安全。
④ 在安排加载分级时，应注意加载过程中其他截面内力亦应逐渐增加，且最大内力不< br>应超过控制荷载作用下的最不利内力。
⑤ 根据具体条件决定分级加载的方法，最好每级加载后卸载，也可逐级加载达到最大
荷载后逐级卸载。
2）车辆荷载加载分级的方法
车辆荷载加载分级宜逐渐增加加载车数量，先上轻车后上重车， 加载车位于内力影响线
的不同部位，加载车宜分次装卸重物。
3）加卸载的时间选择与控制
为了减少温度变化对试验造成的影响，加载试验时间以晚10时至早6时近乎恒温的条
件下进行 为宜，尤其是采用重物直接加载，加卸载周期比较长的情况下只能在夜间进行试验。
对于采用车辆等加卸 载迅速的试验方式，如夜间试验照明等有困难时亦可安排在白天进行试
验，但在晴天或多云的天气下进行 加载试验时每一加卸载周期所花费的时间不宜超过
20min。
（6）加载分级的计算 根据各加载分级，按弹性阶段计算加载各测点的理论计算变形（或应变），以便对加载
试验过程进行 分析和控制。
计算采用的材料弹性模量，如已做材料试验则用实测值，否则可按规范选用。
3．测点布置（measuring point layout）
（1）挠度测点的布设
一般情况下，对挠度测点的布设要求能够测量结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形，
应能给出 受检跨及相邻跨的挠曲线和最大挠度。每跨一般需布设3～5个测点。挠度测试结
果应考虑支点下沉修正 ，应观测支座下沉量、墩台的沉降、水平位移与转角、连拱桥多个墩
台的水平位移等。有时为了验证计算 理论，要实测控制截面挠度的纵向和横向影响线。
（2）结构应变测点的布设
应力应变测点 的布设应能测出内力控制截面的竖向、横向应力分布状态。对组合构件应
测出组合构件的结合面上下缘应 变。每个截面的竖向测点沿截面高度不少于5个测点，包括
上、下缘和截面突变处，应能说明平截面假定 是否成立。横向截面抗弯应变测点应布设在截
面横桥向应力可能分布较大的部位，沿截面上下缘布设，横 桥向设置一般不少于3处，以控
制最大应力的分布，宽翼缘构件应能给出剪滞效应的大小。对于箱形断面 ，顶板和底板测点
应布设“十”字应变花，而腹板测点应布设45°应变花，T形断面下翼缘可用单向应 变片。
对于公路钢桥，如是钢板梁结构则应全断面布置测点，测点数量以能测出应力分布为原

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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

则；钢桁梁应给出杆件轴向力和次应力等。此外，一般还应实测控制 断面的横向应力增大系
数；当结构横向联系构件质量较差，连接较弱时则必须测定控制断面的横向应力增 大系数。
简支梁跨中截面横向应力增大系数的测定，既可采用观测跨中沿桥宽方向应变变化的方法，也可采用观测跨中沿桥宽方向挠度变化的方法来进行计算或用两种方法互校。
（3）混凝土结构应变测点的布设
对于预应力混凝土结构，应变测点可用长标距（5mm×1 50mm）应变片构成应变花贴在
混凝土表面，而对部分预应力混凝土结构，受拉区则应测受拉钢筋的拉 应变，可凿开混凝土
保护层直接在钢筋上设置拉应力测点，但在试验完后必须修复保护层。
当 采用测定混凝土表面应变的方法来确定混凝土结构中钢筋承受的拉力时，考虑到混凝
土表面已经和可能产 生的裂缝对观测的影响，可用测定与钢筋同高度的混凝土表面上一定间
距的两点间平均应变，来确定钢筋 的拉应力。选择这两点的位置时，应使其标距大致等于裂
缝的间距或裂缝间距的倍数，可以根据结构受力 后如下三种情况进行选择：
1）加载后预计混凝土不会产生裂缝情况下，可以任意选择测定位置及标距 ，但标距不
应小于4倍混凝土最大粒径。
2）加载前未产生裂缝，加载后可能产生裂缝的情况 时，可按图9.2.3的方法选择相连的
20cm、30cm两个标距。当加载后产生裂缝时可分别选用 20cm、30cm、或（20＋30）cm标距
的测点读数来适应裂缝间距。
3）加载前已 经产生裂缝，为避免加载后产生新裂缝的影响，可根据裂缝间距按图9.2.4
的方法选择测点位置及标 距。为提高测试精度，也可增大标距，跨越两条以上的裂缝，但测
点在裂缝间的相对位置仍应不变。
（4）剪切应变测点的布设
对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法进行观测。为了方便 ，对于梁桥的剪应力
也可在截面中性轴处主应力方向设置单一应变测点来进行观测。梁桥的实际最大剪应 力截面
应设置在支座附近而不是支座上，具体设置位置如下：
图9.2.3 无裂缝测点布置图 图9.2.4 有裂缝测点布置图 < br>从梁底支座中心起向跨中作与水平线成
45°斜线，此斜线与截面中性轴高度线相交的
交 点即为梁桥最大剪应力位置。可在这一点沿
最大压应力或最大拉应力方向设置应变测点
（见图9 .2.5），距支座最近的加载点则应设置
加载车轴位置
最大剪应力测点
支
座
中
心
线
45
横截面中性轴

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图9.2.5 梁桥最大剪应力测点布置

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在45°斜线与桥面的交点上。
（5）温度测点的布设 < br>选择与大多数测点较接近的部位设置1～2处气温观测点，此外可根据需要在桥梁主要测
点部位设 置一些构件表面温度观测点。
4．测试仪器的选择（selection of instrumentation for measurement）
静载试验中量测应变可采用机 械式应变仪、电阻应变仪、钢弦式应变计等。量测位移或
挠度可选用连通管、百分表、挠度计，全站仪等 ；测量倾角可选用水准式倾角仪；测量裂缝
可选用刻度放大镜；量测索力可选用加速度传感器、电荷放大 器、智能信号采集处理和分析
系统，并配笔记本电脑及采集程序等。
量测仪表的精度要求，静 载测定时应不大于预计量测值的5％，动载测定时应不大于预
计量测值的10％。
9.1.2 测试准备（testing preparations）
测试准备工作是将试验方案所确定的加载、 量测仪器设备安装就位及其他试验所需的物
质、人力和技术准备，不仅涉及面广，而且工作量大。主要包 括量测附属设施、加载位置的
确定、仪器检查与安装、加载物的称重和试验人员的组织分工。此外，还包 括加载试验的安
全设施，供电照明设施，通讯联络设施，桥面交通管制等工作应根据荷载试验的需要进行 准
备。
1．量测附属设施（measuring annex setup）
（1）搭设观测脚手架
脚手架的设置要因地制宜、就地取材，方便观测仪表和保证安全，不影 响仪表和测点的
正常工作，不干扰测点附属设施。当桥下净空较大，不便设置固定脚手架时，可考虑采用 轻
便活动吊架。两端用尼龙绳或细钢丝绳固定在栏杆或人行道缘石上，整套设备使用前应进行
试 载以确保安全。活动吊架如需多次使用可做成拼装式以便于运输和存放。
（2）设置测点附属设施 < br>在安装挠度、沉降、水平位移等测点的观测仪表时，一般需要设置木桩、木桩架或其他
支架等测点 附属设施。设置时既要满足仪表安装的需要，又使其不受结构本身的变形、位移
的影响；同时应保证其稳 定、牢固，能承受试验时可能产生的车辆运行、人行走动等的干扰。
晴天或多云天气下进行加载试验时 ，阳光直射下的应变测点，应设置遮挡阳光的设备，
以减小温度变化造成的观测误差。雨季进行加载试验 时，则应准备仪器、设备等的防雨设施。
2．加载位置的确定（test location） 静载试验前应在桥面上对加载位置进行放样，以便于加载试验的顺利进行。如加载程序
较少，可在每 程序加载前临时放样；如加载程序较多，则应预先放样，且用不同颜色的标志
区别不同加载程序时的荷载 位置。
卸载位置的选择既要考虑加卸载方便，离加载位置近一些，又要使安放的荷载不影响试
验孔（或墩）的受力，一般可将荷载安放在台后一定距离处。对于多孔桥，如有必要将荷载
停放在桥孔上 ，一般应停放在距试验孔较远以不影响试验观测为度。
3．仪器检查与安装（checking and assembling of instruments）
试验需用的所有仪表均应在测试前进行检查，并按仪表本身的要求进行标定和必要的误

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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

差修正，满足测试精度要求，测量误差应不大于预计量程的

5%，位移测量不大于

10%，
动态位移不大于

15 ％。
采用电阻应变仪进行应变测试时，粘贴电阻片的人员要根据现场温度湿度等条件选择贴
片 及防潮工艺，尽量选用与观测应变部位相同的材料制作温度补偿片。补偿片应尽量靠近应
变片设置。 < br>仪表、设备容易受到碰撞、扰动的部位应加保护设备，系保险绳或设置醒目的标志，以
保证仪表正 常工作。
仪表安装工作一般应在加载试验前完成，但亦不应安装过早，以免仪器受损和遗失。注
意仪表安装位置和方法的正确与否。安装完毕应由有测试经验的人员进行检查，有时可利用
过往车辆来 观察仪表工作是否正常。
仪表安装完毕后，一般在加载试验之前应对各测点进行一段时间的温度稳定观 测。中间
可每隔l0min读数一次，观测时间应尽量选择与加载试验相同的气候条件。
4．加载物的称重（weighting heavy loads）
加载车队或等效重物， 需先准确称量，称量所用衡具应在鉴定有效期内，其称重误差最
大不得超过5％。
5．试验人员组织分工（test organization and task distribution）
桥梁的荷载试验是一项技术性较强的工作，最好能组织专门的桥梁试验队 伍来承担，也
可由熟悉这项工作的技术人员为骨干来组织试验队伍。应根据每个试验人员的特长进行分< br>工，每人分管的仪表数目除考虑便于进行观测外，应尽量使每人对分管仪表进行一次观测所
需的时 间大致相同。所有参加试验的人员应能熟练掌握所分管的仪器设备，否则应在正式开
始试验前进行演练， 以保证试验有条不紊地进行。
9.1.3 加载试验（loading test）
1．试验演习（test maneuver）
在正式进行试验前进行一次演习是必要的，通 过演习，可使试验人员熟悉各自承担的任
务，并借此检查各种仪器设备是否安装良好，以便必要时再作适 当的调整。
2．预加载（preload testing）
在正式试验之前，一般对结构 进行2～3次预荷载，通过预加载使结构进入正常工作状态，
消除结构非弹性变形，尤其是混凝土桥跨结 构。若干次预荷载后，荷载位移关系趋于稳定，
呈较好线性。预荷载同时可以检查全部测试设备工作是否 正常，性能是否可靠；人员是否组
织完善，操作是否熟练。预荷载值不大于标准设计荷载和开裂荷载。一 般分2～3级加至标准
设计荷载或更小。预荷载循环次数，需根据结构弹性工作的实际情况而定。若线性 及回零很
好，预载1～2次便可正式进入试验。
3．加载试验（loading test）
加载前对各仪表进行初读数。应严格按设计的加载程序进行加载，荷载大小、截面内力
大小都应 由小到大逐渐增加。首先将第一级荷载的加载车辆行驶到桥上指定的加载位置，车
辆关闭发动机，等待变 形稳定后，即可读一级荷载读数；然后进行下一级荷载加载。
加载和卸载的持续时间一般以结构变形达 到稳定为原则，如果5min的变形增量小于量测
仪器最小分辨值，或结构最后5min的变形增量小于 前一个5min变形增量的15%，均认为结构

- 230 -

土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

变形达到相对稳定。
当最后一级荷载加载完毕，荷载读数完成后，卸去桥梁上全部试验荷载，等待30min，
再读 一次数，作为残余变形值。
4．测读与记录（measurements and data acquisition）
仪表的测读应准确、迅速，并进行记录，以便于资料的整理和计算。记录者 应对所有测
点量测值变化情况进行检查，看其变化是否符合规律，尤其应着重检查第一次加载时量测变< br>化情况。对工作反常的测点应检查仪表安装是否正确，并分析其他可能影响其正常工作的原
因，及 时排除故障。对加载试验的控制点应随时观测，随时计算并将计算结果报告试验指挥
人员，如实测值超过 计算值较多，则应暂停加载，待查明原因再决定是否继续加载。试验人
员如发现其他测点的测值有较大的 反常变化也应查找原因，并及时向试验指挥人员报告。
当采用记录纸记录动应力、动挠度或振动时，应 将被记录的曲线调节至合适的幅度，使
其既不超过记录纸的范围，又有适当的精度。
5．加载过程的观察（observe loading process）
加载过程中随时 观测结构各部位可能产生的新裂缝，注意观察构件薄弱部位是否有开
裂、破损，组合构件的结合是否有开 裂错位，支座附近混凝土是否开裂，横隔板的接头是否
拉裂，结构是否产生不正常的响声，加载时墩台是 否发生摇晃现象等，应及时采取相应的措
施。
6．裂缝观测（crack detection and measurement）
加载试验中裂缝观测重点应放在结构承受拉 力较大部位及原有裂缝较长、较宽的部位。
在这些部位应测量裂缝长度、宽度、并在混凝土表面沿裂缝走 向进行描绘。加载过程中观测
裂缝长度及宽度的变化情况，可直接在混凝土表面进行描绘记录，也可采用 专门表格记录。
加载至最不利荷载及卸载后应对结构裂缝进行全面检查，尤其应仔细检查是否产生新的裂
缝，并将最后检查情况填入裂缝观测记录表，必要时可将裂缝发展情况绘制在裂缝展开图上。
7．终止加载控制条件（conditions of terminat loading）
发生下列情况之一应终止加载：
（1）控制测点应力值已达到或超过用弹性理论或按规范安全条件反算的控制应力值；
（2）控制测点变形（或挠度）超过规范允许值；
（3）由于加载，使结构裂缝的长度、宽度 急剧增加，新裂缝大量出现，缝宽超过允许
值的裂缝大量增多，对结构使用寿命造成较大的影响； （4）拱桥加载时沿跨长方向的实测挠度曲线分布规律与计算值相差过大或实测挠度超
过计算值过多 ；
（5）发生其他损坏，影响桥梁承载能力或正常使用。
9.1.4 试验资料的整理（testing data interpretation）
1．测试数据的修正（data correction）
（1）实测值修正
根据 各类仪表的标定结果进行测试数据的修正，如机械式仪表的校正系数、电测仪表的
率定系数、灵敏系数， 电阻应变观测的导线电阻影响等。当这类因素对测值的影响小于1％
时可不予修正。

- 231 -

第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

（2）温度影响修正
由于温度影响修正比较困难，一般不 进行这项工作，而采取缩短加载时间、选择温度稳
定性好的时间进行试验等办法，以尽量减小温度对测试 精度的影响。
（3）支点沉降影响的修正
当支点沉降量较大时，应修正其对挠度值的影响， 修正量
u
可按式9.2.2计算（见图9.2.6）：
u
式中
Lxx
ab
（9.2.2）
LL
u
－测点的支点沉降影响修正量；
L
－
A
支点到
B
支点的距离；
x
－挠度测点到
A
支点的距离；
a
－
A
支点沉降量；
b
－
B
支点沉降量。
2．测点变形计算（calculating of deformation）
根据量测数据作下列计算：
总变形（或总应变）
S
t
S
I
S
i

弹性变形（或弹性应变）
S
e
S
I
S
u

残余变形（或残余应变）
S
p
S
t
S
e< br>S
u
S
i

A
L
B
u
a
a
b
x
图6-6 支点沉陷修正
图9.2.6 支点沉降修正

式中
S
i
－加载前测值；
S
I
－加载达到稳定时测值；
S
u
－卸载后达到稳定时测值。
3．校验系数和相对残余变形的计算（calculating check index and relative residual
deformation）
对加载试验的主要测点（即控制测点或加载试验频率最大部位测点）进行如下计算：
（1）校验系数


S
e
（9.2.3）
S
s
式中
S
e
－试验荷载作用下量测的弹性变形值；

- 232 -

土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

S
s
－试验荷载作用下的理论计算变形值。
S
e
与
S
s
的比较可用实测的横截面平均值与计算值比较，也可考虑荷载横向不均匀分布
而 选用实测最大值与考虑横向增大系数的计算值进行比较。横向增大系数最好采用实测值，
如无实测值也可 采用理论计算值。
（2）相对残余变形
相对残余变形按式9.2.4计算：
S

p

式中
S

p
－相对残余变形。
S
p
S
t
100%
（9.2.4）
4．力或位移影响线（influence curves of force and displacement）
在移动荷载下实测控制截面的应变和位移，可以转化为内力影响 线和挠度曲线的纵坐
标。若控制截面为
k
，步长为
Ln
，则影响线坐 标应为
0,,i,,n
，若实测结果为
a
i
，其
影响线 坐标
y
i
为
y
i

式中
a
i
D
（9.2.5）
P

i

P
－移动荷载总重，kN； < br>i
D
为常数比例因子。如果所测内力是弯矩，
DEW
（其中
E
为弹性模量，
W
为截
面抵抗矩）；若为剪力
DGJbS
（其中
G
为剪切弹性模量，
J
为抗扭惯性矩，
b
为截面< br>宽度，S为面积矩）；若为挠度，则D＝1。在上述三种情况下，
a
i
分别为移 动荷载作用下的
弯曲应变、剪应变和挠度值。
5．荷载横向分布系数（transverse distribution coefficients）
通过实测横向挠度影响线，利用变位互等定 理，可以方便地得到某梁在某种加载下的横
向挠度分布，如各梁挠度值无关，则第
j
梁 的横向分布系数

j
为：

j

并有
f
i



f
（9.2.6）
i
j
1
来校核测试结果。
6．偏载系数（bias factor）
荷载试验时，通过实测偏载作用下下缘最大应力< br>
max
和其平均应力的比值求得实测的偏
载系数K：
K

max


1
n
（9.2.7）
i
n
式中
n
－下缘测点数。
7．裂缝发展状况（development of cracks）
当裂缝数量较少时，可 根据试验前后观测情况及裂缝观测表对裂缝状况进行描述；当裂
缝发展较多时，应选择结构有代表性部位 描绘裂缝展开图，图上应注明各加载程序裂缝长度
和宽度的发展。
除以上资料的整理外，还可根据需要整理各加载程序控制截面应变（或挠度）分布图、

- 233 -

第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

沿桥纵向挠度分布图等，及列出各加载程序时主要测点实测弹性变形 （或应变）与相应的理
论计算值的对照表，并绘出其关系曲线图。
9.1.5 数据整理与结构性能评定（data interpretation and evaluation of structural
properties）
经过荷载试验的桥梁，应根据整理的试验资 料，分析结构的工作状况，进一步评定桥梁
承载能力。结构性能评定根据如下：一是按结构完工时实际结 构尺寸、材料特性和静力边界
条件得到的理论计算值，二是规范规定的挠度、强度和裂缝的容许值。 < br>在进行评定时，应选择实测最大挠度和荷载效率最大的控制截面实测应力。质量合格的
混凝土桥梁 结构，应满足下述几方面要求：
（1）结构实测最大应力、挠度及裂缝宽度不超过设计标准的容许值。
（2）校验系数，是评定结构工作状况、确定桥梁承载能力的一个重要指标。不同结构
型式的桥 梁其

值常不相同。
一般要求，

值不大于1，

值越小结构的安全储备越大。

值过大或过小都应该从多
方面分析原因，如

值过大可能说明组成结构的材料强度较低，结构各部分连接性较差、刚
度较低等；

值过小可能说明材料的实际强度及弹性模量较高，梁桥的混凝土桥面铺装及人
行道等与梁共同受 力，拱桥拱上建筑与拱圈共同作用，支座摩阻力对结构受力的有利影响，
计算理论或简化的计算图式偏于 安全等。试验时加载的称量误差，仪表的观测误差等也对实
测值有一定影响。
（3）实测值与理论值的关系曲线
由于理论的变形（或应变）一般系按线性关系计算。所以如 测点实测弹性变形（或应变）
与理论计算值成正比，其关系曲线接近于直线，说明结构处于良好的弹性工 作状况。
（4）相对残余变形（或应变）
残余变形（特别是残余挠度）是新建或运营桥跨结 构的重要指标。正常运营桥梁，应无
残余挠度，突然出现残余挠度，说明该桥受到严重损伤或截面某处进 入弹塑性。相对残余变
形
S
p
S
t
越小说明结构越接近弹性 工作状况。一般要求
S
p
S
t
值应小于20%；当
S
p
S
t
大于
20%时，应查明原因，如确系桥梁强度不足，应在评定时，降 低桥梁的承载能力。
（5）裂缝是评定混凝土及预应力混凝土桥跨结构承载力及耐久性的主要指标之一 ，主
要是评定受力裂缝的出现和扩展状态。
预应力桥跨结构在标准设计荷载下，一般不出现裂 缝，或按预应力程度的不同，按相应
规范查取，普通混凝土桥，标准设计荷载下，最大裂缝宽度一般不大 于0.2mm。其他非受力
裂缝如施工、收缩和温度裂缝受载后亦不应超过容许值。
结构出现第一条受力裂缝的试验荷载值应大于理论计算初裂缝荷载的90%。
（6）地基与基础
当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较小，符合上部结构检算要求 ，卸载后变
形基本回复时，认为地基与基础在检算荷载作用下能正常工作。
当试验荷载作用下 墩台沉降、水平位移、倾角较大或不稳定，卸载后变形不能回复时，
应进一步对地基、基础进行探查、检 算，必要时应对地基基础进行加固处理。
静力荷载试验结果不满足上述任何一项条件，则认为桥梁结构不符合要求，必须查明原

- 234 -

土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

因，并采取适当的措施。
9.2 桥梁结构的动载试验（bridge dynamic testing）
桥梁动载试验是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动，然后测定其固有频率、阻尼 比、
振型、动力冲击系数等参数，从而判断桥梁结构的整体刚度和行车性能。
9.2.1 试验方案的设计（test schematic design）
桥梁结构的动载试验是研究桥梁结 构的自振特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振
动特性。近年来研究的桥梁结构病害诊断，实际也是以 桥跨结构或构件固有频率的改变为根
据的。因此新建的桥梁，运营一定年限后的桥梁以及对其结构承载能 力有疑问的桥梁均需进
行动载试验。
下面主要从桥梁结构动载试验的量测内容、加载方案、量 测方案和动载试验效率等几个
方面来介绍试验方案的设计。
1．量测内容（measuring scheme）
（1）测定桥梁结构的动力反应。主要 是测定结构在动荷载作用下强迫振动的特性，包
括动位移、动应力、动力系数等。试验时，一般利用汽车 以不同的速度通过桥跨而引起的振
动来测定上述各种数据。
（2）测定桥跨结构的自振特性， 如自振频率、振型和阻尼特性等。应在结构相互连结
的各部分布置测点，如悬臂梁与挂梁、上部结构与下 部结构、行车道梁与索塔等的相互连接
处。
（3）测定动荷载本身的动力特性。主要测定引起 桥梁振动的作用力或振源特性，如动
力荷载（包括车辆制动力、振动力、撞击力等）的大小、频率及作用 规律。
（4）测定桥跨结构或构件的疲劳性能。
一般情况下，只进行（1）、（2）两项内 容的动载试验；对于铁路桥梁，要实测机车在
桥上的制动力和与旅客舒适度有关的列车过桥时车桥联合振 动的动位移和动应变的时程曲
线，尚应进行第（3）项内容的动载试验；桥梁结构或构件的疲劳试验一般 只在实验室进行
试验，研究桥梁结构或构件的疲劳强度。
2．加载方案（loading test scheme）
① 检验桥梁受迫振动特性的试验荷载，通常采用接近运营条件的汽车、列 车或单辆重
车以不同车速通过桥梁，要求每次试验时车辆在桥上的行驶速度保持不变，或在桥梁动力效< br>应最大的检测位置进行刹车（或起动）试验。
② 桥梁在风力、流水撞击和地震力等动力荷载作用下的动力性能试验，宜在专门的长
期观测中实现。
③ 利用环境激振测定桥梁自振特性。
④ 疲劳试验荷载室内试验可采用液压脉动装置，现场试验可采用起振机。
3．量测方案（measuring scheme）
动载试验量测动应变可采用动态电阻应 变仪并配以记录仪器，量测振动可选用低频拾震
器并配低频测振放大器及记录仪器，量测动挠度可选用光 电挠度仪或电阻应变位移计配动态
电阻应变仪及记录仪器。

- 235 -

第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

4．动载试验效率（efficiency of dynamic testing）
动载试验的效率为：

d

S
d
（9.3.1）
S
式中
S
d
－动载试验荷载作用下控制截面最大计算内力值；
S
－标准汽车荷载作用下控制截面最大计算内力值（不计入汽车荷载冲击系数）。

d
值一般采用1，动载试验的效率不仅取决于试验车型及车重，而且取决于实际跑车时
的车间距，因此在动载试验跑车时应注意保持试验车辆之间的车间距，并应实际测定跑车时
的车间距以作 为修正动载试验效率

d
的计算依据。
9.2.2 试验准备（test preparations）
动载试验前，首先应按照试验方案进行准备工作，其内容包括：
（1）搜集与试验桥梁有关的设计资料和图纸，详细研究，慎重选择或确定试验荷载。
（2） 现场调查桥上和桥两端线路状态、线路容许速度、车辆和列车实际过桥速度和其
他激振措施状态。 （3）了解有关试验部位情况，以确定测试脚手架搭设位置、导线的布设方法及仪器安
放位置的确定 。
（4）对拟测试的项目和测试断面，应按实际荷载和截面尺寸预先算出应力、位移、结
构自 振频率等，以便及时与实测值进行比较。
在正式测试之前，项目负责人应检查无载状态下应变仪各测点的零状态是否良好。
9.2.3 加载试验（loading test）
1．跑车试验（traffic testing）
动载试验一般安排标准汽车车列（对小跨径桥也可用单排车）在不同车速时的跑车试验，
跑车速度一般 定为5，10，20，30，40，50，60（kmh）。当车在桥上时为车桥联合振动，
当车跨出桥 后为自由衰减振动。对铁路桥跨结构，同样应安排以一定轴重装载的车列，以不
同车速过桥，应测量不同 行驶速度下控制断面（一般取跨中或中支点处）的动应变和动挠度，
记录时间一般不少于0.5h或以波 形衰减完为止。测试时需记录轴重、车速，并在时程曲线上
标出首车进桥和尾车出桥的对应时间。动载测 试一般应试验三组，在临界速度可增跑几趟，
全面记录动应变和动位移。
2．跳车试验（bumping testing）
在预定激振位置设置一块15cm高直角 三角木，斜边朝向汽车。一辆满载重车以不同速度
行驶，后轮越过三角木由直角边落下后，立即停车。此 时桥跨结构的振动是带有一辆满载重
车附加质量的衰减振动。在数据处理时，附加质量的影响应给以修正 。跳车的动力效应与车
速和三角木放置的位置有关。随车速的增加，桥跨结构的动位移、动应力会增加， 从而冲击
系数也会加大，跳车记录时间与跑车相同。
3．刹车试验（wheel- locked testing）
刹车试验是测定车辆在桥上紧急制动时所产生的响应，用以测定桥梁 承受活载水平力性
能。刹车试验是以行进车辆突然停止作为激振源，可以不同车速停在预定位置。刹车可 以顺

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

桥向和横桥向。一般横桥向由于桥面较窄，难以加速到预定车速。刹车 试验数据同样需要进
行附加质量影响的修正。由刹车的位移时程曲线可读取自振特性和阻尼特性数据。不 过此时
是有车的质量参与衰减振动，阻尼也非单纯桥跨结构的阻尼。刹车记录项目与跑车相同，对
记录的信号（包括振幅、应变或挠度等）进行频谱分析，可以得到相应的强迫振动频率等一
系列参数。
4．环境试验（ambient vibration testing）
当桥跨结构无车辆 通过时，桥跨结构处于环境激振之下，做振幅微小的振动。环境测试
需记录环境位移或加速度，将记录的 信号在高精度的信号分析仪上进行频谱分析，便得到频
谱图；将频谱分析的数据再结合跑车、跳车、刹车 等的测试数据，综合分析便可得到精确而
真实的桥跨结构自振特性数据。环境测试要求高灵敏度的传感器 和放大器，同时要具备质量
较高的信号分析设备及其相应软件。环境法测试记录时间不宜少于2h，大跨 径桥梁测试断面
多，对其可分断面记录，但每次应保证有一个参考点不动。
为了尽可能测出高 阶频率，应当预先估算结构振型，以便在结构的敏感点布置拾振器。
为了进行动力分析或风、地震响应分 析，对不同桥型，测量自振频率的阶数可以不同：悬索
桥、斜拉桥不少于15阶；连续梁、刚构、拱桥和 简支梁均不少于9阶。
9.2.4数据整理（data interpretation）
1．动力试验荷载效率（dynamic load efficiency factor）
在公路混凝土桥跨结构动载试验时，宜采用接近设计活载的车列，单车冲击系数较大，
动力荷载效率低 ，误差也较大。
2．活载冲击系数（dynamic load magnification factor）
活载冲击系数（不同速度下）可根据记录的动应变（见图9.3.1）或动挠度曲线（ 图9.3.2），
进行分析整理而得，可按式9.3.2计算：
S
max
1


（9.3.2）
S
mean
σ
j
m
a
x
a

x
j
m
度）值（即同周期的波谷值）。

图6-7 动应力图形
式中
S
max
－动载作用下该测点最大应变（或挠度）值，即最大波峰值；
S< br>mean
－相应的静载作用下该测点最大应变（或挠度）值（可取本次波形的振幅中心
轨 迹线的顶点值），
S
mean
12(S
max
S
min
)
。其中
S
min
为与
S
mean
相应的 最小应变（或挠
不同部位的冲击系数是不同的。一般情况是：梁桥给出跨中和支点部位的冲击系数；斜< br>拉桥和悬索桥给出吊点和加劲梁节段中点部位的冲击系数。
σ
d
j
x
m

x
a
m
a
图9.3.1 动应力图形

- 237 -

第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

δ
δ
j
m
x
a

m
x
j
a
式中
l
－两时间符号间的距离；
图9.3.2 动挠度图形
图6-8 动挠度图形
3．强迫振动下的动力反应（dynamic response of forced vibration）
根据各工况的振动曲线，按式9.3.3分析，即可算得桥梁的振动频率，见图9.3.3。
lN
f
（9.3.3）
tS
t
－时间符号的时间间隔；
N
－波形数；
S
－
N
个波的长度。
如果所分析的曲线段是列车或汽车在桥上时< br>的记录，则所得振动频率为桥梁结构强迫振动频
率；如果分析的曲线段是列车或汽车出桥后记录< br>的，则所得频率为桥梁自振频率。
在分析每一测点在动荷载通过时的最大振幅
值时，一 般是先求得最大振幅处的振动频率，再
根据此频率找出系统标定时仪器系统标定灵敏度，即放大倍数，则 测点最大振幅值
H
，可
由式9.3.4求出：
图9.3.3 频率计算示意图

N个波长度S
l(t)
H
式中
A
－实测波形最大峰值；
S－测振系统标定灵敏度。
A
（9.3.4）
S
振动加速度a是桥梁动力特性中一个很重要的指标，它表示列车和车辆运行 的安全程度
和司机、旅客的舒适度，可用测振仪直接测得，也可根据实测的强迫振动频率和振幅，由式< br>9.3.5计算得出：
a4

2
f
2
A
（9.3.5）
式中
f
－强迫振动频率，Hz；
A－振幅，cm。
振动加速度应区分部位，给出最大加速度对应的临界速度。
4．结构的自振特性（natural vibration properties）
结构 的自振频率可根据桥梁承受冲击荷载后产生余振的动应力、动挠度或振动曲线分析
而得，也可根据桥上无 车时的脉动曲线分析而得，两者应能吻合。当激振荷载对结构振动具
有附加质量影响（如用汽车跳车或落 锤激振）时，应采用式9.3.6求得自振周期：
T
0
T
M
0
（9.3.6）
M
0
M

- 238 -
a
x
a
x

m
m
j
d
δ
δ

土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

式中
T
0
－修正后的自振周期；
T
－实测有附加质量的周期；
M
－车辆的附加质量；
M
0
－跳车或刹车处，结构的换算质量。
结构的换算质量，可用装载不同质 量
M
1
，
M
2
的重车进行跳车或刹车，分别实测自振
周期
T
1
和
T
2
，可按式9.3.7求得
M0
：
M
0

T
1
M
2
T
2
M
1
T
2
T
1
mT
22
22
（9.3.7）
T
y
n

y
n
＋
1
1
t
n
t
n
＋
1
y
n
＋
m
图6-10 有阻尼自由衰减的振波曲线
图9.3.4 有阻尼自由衰减的振动波形曲线

5．结构的阻尼特性（damping properties）
若实测得列车或汽车出桥后 ，钢桥结构的自由衰减振波见图9.3.4。由波形上量得的振
幅
y
n
、y
n1
、、y
nm
和求得的周期T，即可由式9.3.8得出阻尼 特性系数：
1y
ln
n
（9.3.8）
mTy
nm
根据阻尼特性系数，由式9.3.9计算平均阻尼比< br>
。
y

1

ln
n
（9.3.9）

2m

y
nm
式中 m－振幅
y
n
～
y
nm
之间波形数；

＝
T－周期，波形振动一周的时间；
y
n
～
y
nm
－m个波的初始和终结振幅；

－衰减振动圆频率。
与不同振型对应的阻尼比是结构的重要参数，应进行认真分析 。产生阻尼的原因有：材
料的内阻尼，结构构造及支座型式，环境介质等。阻尼的大小难以计算，只能实 测。
除上述内容外，还应给出活载冲击系数与车速的关系曲线、动力系数与受迫振动频率的
关 系曲线、车速与受迫振动频率的关系曲线、卸载后（车辆出桥后）的结构自振频率和振型
曲线。结构桥跨 各测点的振幅和振动相应的关系、结构各部分的振动速度和加速度的分布图
以及桥梁横向振动的资料。

- 239 -

第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

9.2.5 试验结果的评定（test result evaluation）
试验结果的评定时应完成以下内容：
（1）车辆荷载作用下测定结 构的动力系数

max
应满足式9.3.10的要求：
(

max
1)

d


1
（9.3.10）
式中 1＋

max
；

ma－动力系数，即
x

d
－动力试验荷载效率；

－设计取用的动力系数。
根据动力系数与车速的关系曲线，确定动力系数达到最大值的临界车速。
实际测定中，单车试 验的动力系数比汽车车列试验的动力系数大，且单车的荷载效率低，
因而量测的误差也大，因此应采用与 设计荷载相当的试验荷载所引起的动力系数，作为与理
论动力系数比较的数据。
（2）结构控制截面实测最大动应力和动挠度小于标准的容许值；
（3）结构的最低自振频率应大于有关标准限值，结构最大振幅应小于相应标准限值；
（4） 评定桥梁受迫振动特性还必须掌握试验荷载本身的振动特性、桥面行车条件（伸
缩缝）和路面局部不平整 等的影响；
（5）根据结构振动图形，分析出结构的冲击现象，共振现象和有无缺陷；
（6 ）桥梁本身的动力特性的全面资料，可作为评价结构物抗风力和抗地震力性能的计
算参数。复杂结构的桥 梁动力性能，还需要借助于模型的动力试验或风洞试验进行研究；
（7）定期检验的桥梁，通过前后两 次动力结果的比较，可检查结构工作的缺陷，如果
结构的刚度降低（单位荷载的振幅增大）及频率显著减 小，应查明结构可能产生的损坏；
（8）如果结构动力试验结果不满足上述（1）项条件，应分析动力 系数与车速的关系和
车速与受迫振动频率的关系，采取适当的措施（如限制车速和改进结构的动力性能等 ）。
9.2.6 试验报告（test report）
试验报告应包括以下几个方面：
（1）按照试验计划大纲的内容，简要介绍试验实施概况；
（2）试验前后和试验期间对桥梁 进行外观检查所得到的结构状况（包括构件尺寸、裂
缝和损坏等）；
（3）量测数据的计算结果和各种关系曲线；
（4）对试验成果的分析与评定，包括试验值与理论计算值或标准规定值的比较；
（5）关于结构适用性、耐久性和设计合理性的评定和桥梁安全运营条件的建议；
（6）试验和报告的日期，主持和参加单位及人员名称，主持者签名；
（7）附录：根据桥梁 实际状况和按试验荷载进行校核计算的资料，试验数据的汇总图
表，试验现场和结构检查的照片等。

- 240 -

土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure



9.3 桥梁检查与评估（bridge inspection and evaluation）
桥梁检查与评估主要是对既有桥梁而言，就 是建成并使用一定年限后的桥梁，俗称“旧
桥”。所谓评估，就是评价估计某一事物的价值或优劣。进行 旧桥检查与评估的目的，就是
欲通过检查，了解旧桥存在的各种病害，取得关键部位的受载应力（应变） 、变形及沉降等
重要数据，经过分析、研究、计算，甚至有时还要辅以相关的试验，找出病害产生的原因 和
其实际的承载能力以及剩余寿命等。最后得出该桥还能否正常运营，需采取哪些措施（如限
载 、限速）和需进行哪些维修加固等结论。
由于旧桥评估涉及的范围广、因素多，在对评估内涵的理解上 ，不同的人往往有所偏重，
如有的把评估的重点放在桥梁承载能力方面，有的则把其放在耐久性方面等。 一种较为全面
的定义是：桥梁评估就是利用特定信息，分析既有桥梁的可靠性并为使桥梁保持一定水平的
可靠性而做出相应工程决策的过程。
9.3.1 桥梁结构检查的分类（classification of bridge

structure
inspection
）
桥梁检查属于桥梁养护的范 畴。它是为了保证正常运营而进行的。要及时发现桥梁的病
害，必须对桥梁各部位进行检查。其目的在于 随时掌握桥梁的技术状态和安全状态，为桥梁
运营、管理与维修提供依据。
1．经常检查（routine examination）
经常检查是日常工作。以目测为 主，配以简单的量测工具，与日常管理及保养小修结合
进行。对特大桥而言，应每天有人员按月计划的安 排进行。检查的对象主要是桥面，特别在
弯道和竖曲线部分有无妨碍行车的问题；其次是检查主结构有无 异常情况。
进行经常检查时，应认真作好记录和描述，必要时进行摄影和录像。
2．定期检查（regular examination）
根据桥梁的全长、跨度、结构类 型、材质、运营情况及重要性等，可每半年、一年或两
年进行一次定期检查。对斜拉桥、悬索桥等这样结 构复杂的桥，可半年进行一次。对预应力
混凝土连续梁桥，就可每一年、甚至两年检查一次。每年春、秋 两季可对桥梁的结构状态各
进行一次细致的全面检查。春季时，桥梁经过严寒的冬天，应注意检查易受低 温影响的部位
（如钢梁的主要焊缝），混凝土构件中易于积水冰冻的部位，桥头路基冻融变形等，而秋季
在经过夏期洪汛后，检查桥梁的全面技术状态，除应量测基础的水下冲淤，墩台的位置，以
及上 部结构受到膨胀的影响外，因秋季气候较好，检查上、下部结构均较方便深入，检查的
项目可更为全面。

- 241 -

第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection






9.3.2 桥梁检查的方法（inspection and evaluation for bridge）
桥梁检查评估时，应首先了解该桥的概况、变迁、病害征兆，搜集和熟悉该桥的设计文
件、施工资料、竣 工和养护维修档案。其次对全桥及其周边环境作普遍观测、进行荷载试验，
最后分析、研究、计算，找出 病因，确定其承载能力，得出结论等。具体叙述如下。
1．调查桥梁概况（bridge survey）
所谓桥梁概况，应包括以下内容：
（1）桥位及自然条件；
（2）桥全长、孔数，桥型及跨径组成；
（3）设计的标准；
（4）主要使用的工程材料；
（5）建造的年代，修复、改造和加固情况；
（6）桥上通过的车辆类型、荷载等级，日交通量及其变化；
（7）如果是病害严重或危桥，应了解主要病害情况，特别是那些可能引起桥梁塌落的
征兆。
2．搜集和查阅桥梁的技术档案（collecting related archives） 技术档案包括建造、大修和加固的设计文件，施工记录，设计变更及隐蔽工程检验，施
工总结，监理 总结，竣工资料，预制构件的出厂合格证书，材料试验及抽检资料，日常养护
维修资料，定期检查及有关 资料，河床的变迁等，对检查与评估能起重要参照和指导作用。
3．对全桥做普遍观测（bridge general survey）
对全桥作普遍观测，是对桥梁结构的各个细部和构件等现状观察了解 ，及量测一些关键
性的数据，分析旧桥各部位存在的病害。
（1）桥头引道、河床及桥址的观测
观察桥梁的引道、河床和导流物时，应先根据设计资料， 了解设计时的要求，然后通过
观测检查弄清以下情况：桥头引道的构造、河道变迁及河床有无冲刷淤积等 。
重点应察看正桥与引桥、引道的衔接处是否正常；桥墩台处的局部冲刷与设计时采用的
数据 相比是否偏大；河流河道是否改变；桥下净空有无改变及两岸的桥头锥坡有无冲刷和损
坏等。在必要的情 况下，还应进行水流速度的测定，并确定河流水势的流向。
（2）量测全桥的线型和标高
包 括上部和下部结构的标高，如墩台的支承垫石或支承板、承台和梁底标高等。如果桥
梁的标高和线型良好 ，说明桥梁无大的病害；如果有变化、且变化较大，则表明该桥有可能
基础发生了沉降、上部结构有较大 的损伤和变形。
（3）圬工梁拱的观测要点

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

应对圬工梁拱量测混 凝土的实际强度和量测宽度大于等于0.3mm的裂缝。并绘制裂缝
分布、走向、长度、宽度及深度图。 对不同类型的圬工梁拱的观测要点见表9.5.1。
表9.5.1圬工梁拱的观测要点
观测项目
圬工
观测要点
有无风化、剥落、破损及裂缝，注意变截面处、 加固修复处及防水层的情况；对圬
工剥落、裂缝处，应注意钢筋的锈蚀情况。
混凝土梁 重点观测宽度超过0.3mm的竖向裂缝，并注意观测有无斜向裂缝及顺主筋方向的
纵向裂缝。
预应力混凝土梁
拱桥
要观测梁的上拱度变化，并注意观测有无不容许出现的垂直于主筋的竖向裂缝。
应测量实际拱轴线和拱圈（或拱肋）尺寸，并检查它们有无横向（垂直路线方向）
的裂缝发生。

（4）钢结构的观测要点
表9.5.2钢结构的观测要点
观测项目
油漆涂层
钢件
观测要点
观察其完好程度，有无起皮、剥落、锈斑等。
特别是容易积水积尘或不通风部位有无锈蚀。锈蚀严重的，应量测钢板或构件的实际剩余
厚度， 以便考虑断面削弱的影响。
观测其有无裂纹、穿孔、硬伤、硬弯、歪扭、爆皮及材料夹层等。要特别注 意以下部位有
无疲劳裂纹发生：
构件
1.承受拉力或反复应力的杆件与节点板连接 处或杆（构）件接头处；2.由于损伤造成杆（构）
件断面削弱及应力集中处；3.纵梁与横梁的连接角 钢；4.无盖板的纵梁上翼缘角钢；5.主
梁间的纵向连接系的连接处；6.单剪铆钉处；7.焊缝端部 及其附近的基材；8.U形肋与横
隔板连接处焊缝。
钢箱梁
观察其工地拼接时的大 环形焊缝（即同一截面的顶板、腹板、底板、腹板的周圈焊缝）和
U形肋嵌补段焊缝有无异常。
观测其平直度。在压杆的弯曲矢度大于杆件自由长度的11000，拉杆的弯曲矢度大于杆件
自由长度 的1500时，均应注意弯曲的影响。
观察其有无锈蚀，铆钉有无松动等。应特别注意杆件连接和接头处；纵梁与横梁连接处；
铆钉头 纵梁及上承式板梁上翼缘角钢的垂直肢；承受反复应力杆件的连接和交叉处；连接系杆的
交叉处等。
高强度螺栓 观察其是否完好，有无松动和延迟断裂等情况。
杆件

（5）砖石砌体的观测要点
砖石砌体不同于混凝土的一个特点是，抗拉强度小，结构脆性大， 开裂荷载比较接近或
几乎等于破坏荷载。因此，当砖石砌体出现由于荷载引起的裂缝时，往往是砌体破坏 的特征
或前兆。砖石砌体产生裂缝虽然不是唯一的破坏形式，但是最常见的一种缺陷。裂缝的产生
将对结构的耐久性、美观、强度和刚度等方面产生不同程度的影响。
砌体结构观测重点是观测裂缝， 主要应区分沉降裂缝、温度裂缝和砌体的强度不足及荷
载引起的裂缝。

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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

（6）不同类型上部结构观测的重要部件及重点部位
不同类型的桥，包括用不同建筑工程材料 建成的桥，各部件和各部位的受力情况不同，
它们在同一座桥中所起的作用也不同。因此，在进行观测时 ，应特别重视对其重要部件和重
点部位的观测。因为这些重要部件和重点部位比较容易损伤，而一旦损伤 积累到一定程度就
会影响桥梁的正常运营，甚至危及桥梁的安全。表9.5.3示出了不同类型上部结构 观测的重
要部件及重点部位。
表9.5.3 上部结构观测的重要部件及重点部位
桥型
悬索桥
观测的重点部件及部位
1、主缆、主缆索股及锚头；2、主 鞍座及散索鞍；3、吊索系统包括索夹等；4、
主塔顶端及塔身；5、加劲梁；6、加劲梁支座；7、防 雷设施
1、斜拉索及锚头；2、斜拉索在塔和梁上的锚固区；3、主梁；4、主梁支座；5、
桥塔；6、防雷设施
1、跨中截面及附近；2、反弯点处（一般为跨径的15处）及其附近；3、桥墩 处
梁上部及其附近；4、梁端部及其附近；5、支座
1、跨中截面及附近；2、角隅处；3、立柱（墩）
斜拉桥
混凝土和预应力混凝土
连续梁、悬臂梁
混凝土和预应力混凝土
钢架桥
1、跨中截面及附近；2、14跨径处截面；3、拱肋之间的连接处；4、对中承式
拱桥 和下 承式拱的吊杆；4、对系杆拱的系杆及其连接；5、对钢管拱的钢管（包括连
接）的焊缝及其支撑端的焊 缝
混凝土和预应力混凝土
简支梁、大孔板
1、跨中截面及附近；2、14跨径处截面；3、梁、大孔板端部；4、支座

（7）墩台及基础的观测要点
观察墩台及其承台圬工有无风化剥落、裂缝及破损。应对裂缝及 破损具体位置、宽度、
长度、深度进行量测和描述，绘制成图。
此外，还应了解墩台有无下沉 、位移和侧移等情况。尽可能查清地基基础情况，特别是
墩台基础埋深有无变化，有无超过设计规定的局 部冲刷现象。观察梁端部、支座及墩台的相
对位置关系。
将不同类型墩台的观测重点部位示于表9.5.4。
（8）支座的观测
桥梁的上部 结构的类型、跨度、荷载以及建成年代不同等原因，桥梁支座种类繁多。因
此，在对支座进行观测时应根 据实际情况处理。
通常，应观察支座的位置是否仍处于设计位置，能否正常工作，有无锈蚀及损坏，特 别
是其锚固螺栓有无松动和被剪断或变形等。观测的要点为：
1）垫层支座的油毡是否老化破裂。
2）钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。
3）摆柱支座各部件相对位置是否正确，受力是否均匀，混凝土立柱是否损坏。
4）橡胶支座是否老化、变形，位置是否正确。
5）活动支座是否灵活，实际位置是否正确。
表9.5.4 墩台观测的重点部件及部位

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

墩台类型
轻型桥台
扶壁式桥台
重力式桥台
重型桥墩
柱式墩
1.支座底板；2支撑梁；3.耳墙
1.支座底板；2.台身；3.底板
1.支座底板；2.台身；3.前墙
1.支座底板；2.墩身；3.水位变化部位
1.支座底板；2.帽梁；3.横系梁及其与桩的连接处
观测的重点部件及部位

（9）桥面的观测
一座完好的桥，除了其基础、墩台及上部结构等必须完好外，桥面铺装、伸 缩缝、栏杆、
防撞装置、照明及排水设施等必须也是完好的。只有这样，才能保证行车安全、顺畅、舒适 ，
才能正常运营。桥面的观测要点见表9.5.5。
（10）材料强度的检测
在对旧桥作观测时，也应该对旧桥的材料强度作检测。
1）对混凝土和预应力混凝土结构的各 主要受力部件或部位，如主桁、主梁、主拱圈、
墩台身、帽梁等，应进行材料强度检验。混凝土强度可用 回弹仪、超声波探伤仪等设备进行
探测。必要时可在结构上钻取试件进行试验。
2）钢材强度 一般以设计、施工的有关资料为依据，不再检验。无资料可查时，应通过
调查桥梁修建年代，钢材外观， 材料来源等进行分析判定。确有必要时可在结构上截取试件
进行材料试验。
表9.5.5 桥面的观测要点

观测项目
桥面铺装
观测要点
桥面铺装观测的 重点是桥面的纵坡横坡，桥面平整度、磨耗及损坏等情况。现有的桥面铺装材
料主要有水泥混凝土和沥青 类材料两大类。
1.水泥混凝土铺装层常见的缺陷有：磨光、裂缝、脱皮露骨以及高低不平。
磨光：铺装层被车轮磨耗，形成平滑的状态，因铺装层骨料抗磨性能差或交通量过大所致。
裂缝：因施工不良、温度变化以及上部结构产生过大的挠曲所致。有纵裂、横裂、网裂。
脱皮 露骨：由于施工时没有一次成型，或者由于产生裂缝后在车辆冲击力的作用下，表层产生
脱皮或局部破损 露骨。
高低不平：产生跳车，主要是在桥跨结构物的连接部位，由于结构物与填土部位之间的不均匀< br>沉陷或结构物接头不平，这不仅降低行车的舒适性、降低行车速度，甚至导致车辆减震装置的
损坏 。
2.沥青类铺装层常见的缺陷有：泛油、松散露骨以及高低不平。
泛油：这是由于沥青用 量过多，骨料级配不良，及沥青材料软化点太低所致。桥面出现泛油后，
车辆粘轮，下雨时则易打滑，降 低了行车安全。
松散露骨：由于车辆的作用，铺装层表面的细骨料慢慢松散、脱离，表面出现锯齿状的 粗糙状
态，为沥青混合料压实不足或用油量太少所致。
高低不平：此项与前述的水泥混凝土铺装层相同。
伸缩缝 伸缩缝的宽度是否合适，有无拉开 或挤抵现象，是否平整，是否完整，有无磨耗、损坏，有关
设备、构件是否完善，能否活动自如，工作状 况是否正常。
观察的要点是：对于锌铁皮U形槽伸缩缝要注意是否有杂物嵌入；梳形钢板伸缩缝内是否 有异
物填塞；钢板伸缩缝有否被震裂震断；橡胶伸缩缝是否被破坏或老化等。所有的伸缩缝应在平

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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩。
栏杆及
人行道
栏杆是否完整、牢固：应观察因交通事故、人为损坏，以及由于桥梁结构线型的改变而 导致栏
杆变形，甚至破损。
人行道是否完整、符合要求：应观察伸缩缝附近的人行道挤压破碎或隆起情况。
防撞装置
照明设施
排水设施
防撞装置应始终保持完好，应特别注意其锚固螺栓、立柱和横档。油漆要完好、醒目。
特别是行车指示和交通信号灯是否完好。
为迅速排除雨水，防止雨水渗入梁体引起锈蚀而影响 桥梁的耐久性，确保桥梁的正常使用，应
保证排水设施的完好状态。排水管是否破坏、损伤、脱落、堵塞 ，以及引水槽有否堆塞、破裂
损坏等，均是观察的重点。

3）在结构上钻取、截取 材料试件时，应取有代表性的、但应尽量选择结构的次要部位。
同时要采取有效措施，确保结构安全，并 及时进行补强处理。
（11）地基的检验
当发现墩台有沉降、倾斜、位移时，一定要对地基 作探测。检验时考查原设计时的工程
地质、水文及地貌等资料；并用触探和钻孔取样等方法检验；也可进 行荷载板试验。
前面论述的，是对桥梁各组成部分需要进行的观测。这些工作是绝对必须的，不可缺少
或省略的。通过这些工作，可在一定程度上了解旧桥的病害情况。如果旧桥的病害不太严重，
结 构较简单，有关技术资料较齐全，此时进行一些分析计算，便可以对该旧桥进行评估。但
是，如果旧桥的 病害较多，较严重，在进行上述工作以后，则还必需进行静、动载试验。
静、动载试验可以对旧桥其时 的承载能力作出最直接、最准确的判断。旧桥的静、动载
检测的方法和使用的仪器设备等，同本章中桥梁 结构的静载试验和动载试验部分。
9.3.3 桥梁承载力的分析与评估（analysis and evaluation of bridge bearing
capacity）
1．评估的依据（basis for inspection）
（1）具有法规效力的依据
在进行前述的全部检查工作时，以及在全部检查工作完毕后进行评估工作时，一定均要
有据有序 进行。具有法规效力依据的主要有：
1）委托方（业主）与被委托方签订的有效合同及其附件； 2）被检查与评估的桥梁所在地政府、政府主管部门及质检部门对该桥有关的指令、意
见、要求等；
3）委托方向被委托方提供该桥的原始设计文件、施工文件及竣工验收文件等；
4）国家部委 颁布的现行有关规范、标准等。一般讲，公路桥和公铁两用桥的公路桥采
用公路桥规范，铁路桥和公铁两 用桥的铁路桥采用铁路桥规范。
2．评估的要点（outline of evaluation）
对被检查旧桥的承载力作出评估，是检查与评估工作的最后落脚点。应充分利用调查、
检查、载 荷检验的资料，根据桥梁的结构特点，按以下几点综合验算、分析、评估桥梁的承
载力及其使用条件。
由于公路桥与铁路桥的活荷载及车行线路（车道）不一样，相对讲，公路桥要比铁路桥
宽得多。 因此，在公路桥有关的设计规范中未对桥的宽跨比作出规定和要求。而铁路桥为了

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

满足横向刚度的要求，则在有关的设计规范中对桥的宽跨比等作出了规定和要求。
此外，在本 节提到的《铁路桥梁检定规范》中，还分别对各类简支梁、混凝土梁的实测
跨中横向最大振幅和最低自振 频率作出了规定。
在实际工作中，根据表9.5.6可以对旧桥的承载力作出评定。但为了保证正常运 营，还
要根据已观测的桥面、栏杆、人行道、伸缩缝、支座和排水设施等情况，对桥梁现状作出综
合评定。












表9.5.6 桥梁承载力的分析与评估要点

评估项目 评估要点
1.按现行有关规范，采用业主所希望通过的载重等级，或依桥梁所在路 线近期载重要求，按交通部或
（和）铁道部颁布的荷载等级进行结构强度和稳定性检算。有时为了充分利 用旧桥，如按规范要求
布置挂车或履带车检算桥梁承载力不能通过时，也可采用限制车辆运行路线（如加 大车轮边缘与路
缘石间距）、车间距和车速等措施进行桥梁承载力检算。
2.根据桥梁的现状 ，参考原设计计算资料，着重进行结构主要控制截面、结构薄弱部位的检算。检算
结构的强
度与 稳定
性
时，应以实际调查量测到的结构各部位尺寸及材料强度为依据。若实际调查值与设计值 相差不大时，
仍可按设计值进行检算。有严重质量问题、或者说有严重病害的构件，应考虑折减。 3.桥梁主要构件在按规范要求进行强度及稳定性检算应符合要求；同时桥梁使用状况较好时，可评定
桥梁承载力符合检算荷载要求；否则，应降低检算荷载，重新进行检算。
4.桥梁的非主要构件，如 拱桥拱上建筑、梁桥桥面板、横隔板等的强度和稳定性同样应满足检算要求，
如不符合要求，应进行局部 补强、加固或改建。
5.仅由于少数结构构件混凝土有严重质量问题或病害损伤严重，或者是钢构件腐 蚀严重、变形过大等，
影响了桥梁的承载力，致使检算不能通过时，可对少数构件进行补强或更换。
6.对混凝土结构构件及钢结构构件轻微的质量问题。但应采取措施，防止已发生的质量问题继续恶化。
桥
梁
结
构
刚
度
的
公
路
桥
桥梁结构必须要有足够的刚度，以满足正常运营的需要。通常，用限制最大竖向挠度和横向最
大 振幅的办法来分别满足桥梁结构的竖向刚度和横向刚度。下面列举的有关公路桥设计规范中，对
最大竖向 挠度的允许值的规定。荷载检测实测挠度一般应不大于相应的计算值。
1.按规定的汽车荷载（不计冲 击力）计算的砖石及混凝土拱桥上部结构在一个桥跨范围内的正负挠度
的最大绝对值之和不大于L100 0，用挂车或履带验算时，此挠度可增加20％。
2.混凝土桥梁，以汽车荷载（不计冲击力）计算的 上部构造最大竖向挠度，不应超过下列的允许值：
梁式桥主梁跨中L600；梁式桥主梁悬臂端L
1
300；桁架、拱L800。式中L为计算跨径，L
1
为悬臂

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第9章 桥梁结构的试验与检测

Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection

要
求
长度。用平板挂车或履带荷载验算时，上述允许挠度可增加20％。
荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同的挠度时，计算挠度应为正负挠度的最大绝对值之和。
3.对预应力混凝土受弯构件，在短期使用荷载作用下最大竖向挠度的允许值，可按上述2条的规定执
行。
铁路桥设计规范中对最大竖向挠度的允许值作了如下规定。荷载检测实测挠度一般应不大于相应的计算值。
铁
路
桥

1.简支钢板梁由静活载（不计冲击力）所引起的竖向挠度，不应超过其跨度的1800。
2 .钢行梁由静活载引起的竖向挠度（按平面析架计算），简支桁梁及连续桁梁的边跨不应大于L900，
连续桁梁的中跨不应大于L750。L为检算跨长。
3.对混凝土和预应力混凝土结构，静活载所引起 的最大竖向挠度应符合下列规定：简支梁不应超过跨
度的1800；连续梁边跨不应超过跨度的1800 ；间跨不应超过跨度的1700。
4.拱桥的14跨度处，由列车静活载所产生的上下挠度（绝对值） 之和，不宜大于计算跨度的1800。
裂缝
桥梁结构在恒载作用下裂缝宽度，在有关规范，如《公路养护技术规范》JTJ 073中有明确规定，
可查找有关规范。
对旧桥而言，判断地基的承载力应以调查、检算资料 为主。如果桥梁经过多年运营和洪水考验，
墩台未发生明显的不均匀沉陷、倾斜以及由此引起的桥面纵横 坡变化，墩台未发生明显的水平位移
地基与
基础
及由此引起的桥梁伸缩缝过度的分 开或抵拢、拱桥拱顶及拱脚的严重开裂等，且地基与基础检算通
过时，可评定地基与基础承载力符合要求 。要特注意两点：1.根据观测，若墩台有下沉、滑动或倾斜，
并在继续发展，则一定要探明情况并采取 措施。2.对水中墩，要探测墩位处的局部冲刷深度是否已超
过设计允许值。若已超过，则一定要采取抛 填片石等方法进行处理。

3．评估报告的主要内容（evaluation report）
在进行全面检查、检算和分析的基础上，应对旧桥作出科学评估，得出符合实际情况的
结论。所提交的检查评估报告应包括以下内容：
①检查目的。
②桥梁概况。
③桥梁现状。
④桥梁的静、动载检验（未作荷载检验的桥梁略去此项）。
⑤桥梁检算情况。
⑥桥梁承载力的分析评估。
⑦桥梁承载力的鉴定意见及附加条件。
⑧对维修加固工作的建议。
此外，应附有必要的资料、图表、照片等。

本章小结（summary）


本章系统地介绍了桥梁结构试验与检测技术，详细论述了梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索
桥的动、静载试验技术和要求，以及依据试验结果评定桥梁结构实际状况和判定承载能力的
方法。学习 本章后，要求学生能够独立完成桥梁静载试验和动载试验的方案设计、测点设置

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土木工程结构试验与检测
Testing and Inspection for Civil Engineering Structure

及编写报告，并掌握桥梁检查具体要求和评定方法。

思考题（problems）
1. 简述桥梁结构的荷载试验的目的及静、动载试验的主要测试内容。
2. 桥梁静载试验中常采用哪些加载设备？
3. 桥梁静载试验时，如何进行荷载分级和安排加载程序？如何控制加载稳定时间和确
定终止加载条件？
4. 进行桥梁动载试验时需要哪些主要设备？测试系统如何选配？
5. 桥梁动载试验报告应包括哪些内容？
6. 桥梁定期检查的时间及根据是什么？
7. 桥梁检查与评估的内容？


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