發布時間:
2021-03-16
随着人們對大型重要橋朵安全性、耐久性與正常使🧑🏾🎄用功能的日漸關注,橋梁健康監測的研究與監測系統的開發應運🛀🏼而生。爲了保證既有橋的安全運營和盡可能處長其安全使用年限,應對既有橋進行檢測,而且應定期進行所謂全面檢查就是對橋梁的引道、周邊環境、地基下部結構、上部結構、橋✍🏻面(包括橋面鋪🛀🏼裝層、伸縮縫、人😈行道、欄杆、防撞設施😺、排水設施♌️、照明及防雷設施)、支座等作全面查看、量測。本文提出了全面檢查應檢的部位,井探讨檢測👩🏿❤️💋👨🏽橋梁的新方法。
一、橋梁的全面檢測理論
1對引道及橋址周邊環境進行檢查量測
(1)查看正橋與引橋、引遭(線)的銜接處是否正常,與竣工時的情況相比較,是否有變化。
(2)橋址及其附近的水流河道是否改變,必要時還應測定💘主河👽槽的水流速度及其流向,橋下淨寬有無🥑️改變ˇ,橋墩台處的局部沖💁🏼♀️刷與設計有關數據相比是否增大。
(3)兩岸的橋頭填土石砌錐坡有無沖刷、滑移和損壞。

2、量測壘橋的标高和線形
(1)橋的标高和線形有聯系關系,但又有區别。前者是指某點的高程值,後者則是橋梁相關點的連線。一座設計施工質量良好的橋梁,其标高和線形均應達到設計期望值。
(2)量測的主要部位和項目有:墩台的支承墊石(即支座墊闆)頂👩🏿❤️💋👨🏽面👧🏾、承台頂面和梁底處的标高;墩台身在橋的縱、橫向有無偏移傾斜。①對斜拉橋和懸索橋,還應量測其主塔身在橋的縱、橫向有無偏移傾斜,塔頂的變位😺。②對懸索橋,還應量測主纜的線㊙️形;③對拱橋,還應量測拱肋軸線的線形。
3、圬工粱拱檢查量測
(1)檢查圬工有無風化、剝落、破損及裂逢,特别注意變截面👿處、加固修複處及防水層的情況。對圬工剝落、裂縫處,應注意鋼筋的鏽蝕情況。
鋼筋混凝土梁應重點檢查寬度超過0.2 m m的豎向裂縫,并注意檢查有無斜向裂縫及順方向的縱向裂縫。預應力鋼筋混🔞梁要👾觀測梁的上拱度變化,并注意檢查有無不允許出現⛹🏻♀️的垂直于主筋的豎向裂縫。
(2)拱橋應量測實際拱軸線和拱圈(或拱肋)尺寸,并檢查它🙈們🏃🏻♀️有無橫向(垂直于路線方向)的裂縫發生。

4、鋼結構檢查量測
(1)檢查鋼結構構件油漆塗層的完好程度,有無起皮、剝落、鏽斑等🧑🏻❤️🧑🏼。特别是容易積水積塵或不通風部位有無鏽蝕。鏽蝕嚴重的,應量測鋼闆或構件的實際💁🏼♀️剩餘厚度,以便考慮斷面削弱的影響。
(2)檢查構件有無裂紋、穿孔、硬傷、硬彎、歪扭、爆皮及材~料夾層等。要特别注意以下部位有無疲勞裂紋發生:承受拉力或反複應力的杆件與節點闆連接處或杆(構)件接頭處;由于損傷造成杆(構)件斷面削弱及應力集中處;縱梁與橫粱的連接角鋼👩🏽🐰👩🏿;無蓋闆的👯🏾♂️縱梁上翼緣角鋼;主梁間的縱向聯結系的連接處~;單剪鉚釘處。焊縫端部及其附近的基材;U形肋與橫👯🏾♂️隔闆連接👾處焊縫等。
(3)檢查鋼箱梁工地拼接的大環形焊縫(即同一截面的頂闆一🙂↕️腹闆一底闆一腹闆的周圈焊縫)和U形肋嵌補段焊👾縫有無異常。
(4)檢查杆件的平直度,當城市杆的彎曲矢大于杆件由長度1‰、拉杆🔞的彎曲矢度大于杆件自由長度的1/500時,均應ˇ注意彎曲的影響。
(5)檢查鉚釘頭有無鏽蝕,鉚釘有無松動。檢查高強度🙂↔️螺栓是否完好,有無松動和延遲斷裂等情況;有無因鏽蝕或其它原因降低磨擦力現象;并應嚴密注💌意節點滑移的💞拱度的變化。5、磚石砌體的檢查量測
磚石砌體不同于鋼筋混凝土的一個特點是,抗拉強😺度🧛🏾♀️更小,結構脆性大,開裂荷載比較接近或幾乎🎅🏿等于破壞荷載。因此,當磚石砌體出現由于荷載引起的裂🧑🏽🎄縫時,往往是砌體破壞的特征或前兆。
6、墩台及基礎的檢查量測
(1)墩台的缺陷主要表現是:裂縫、剝落、空洞、鋼筋外露👀及鏽👩🍼蝕、老化、變形位移等。
(2)檢查時,應對裂縫及破損具體位置、寬度、長度、深度進行量測和描述,繪制成圖。

7、地基的檢驗
當發現墩台有沉降、傾斜、位移時,一定要對地基進😌行探🤶🏾測和商讨。
對已成橋的地其檢測是比較困難和麻煩的。可用觸探和鑽孔取樣的方法,也可用荷載闆試驗。但很👼🏾難在原位🧛🏾♀️進行,常常隻能是接近基礎原位。對岩地基,可在基岩的露頭地點進行檢驗。
二、橋梁的檢測定位方法
在結構損傷檢測定位方面,目前可分爲模型修正✍🏻法和指紋👻分析法兩類。
1精确的有限元建模是大型橋梁鳳震響應預測的重😗要前提;也😮💨是結構安全監測,損傷檢測以及實現最優☠️振動控制的基礎。但👽是,盡管有限無法得到了🧑🏻❤️🧑🏼高度的👩🏽🐰👩🏿發展,實際複雜結構的😌有限元模型仍然是有誤差的。有限元建模爲結構😜飛行提供完整的理論模态參數集,但這些參數常常與結構模态實驗得到的參數不一緻。因此,必須對結構理論模型進😘行調整或修正,使得修正後的模态參數與實驗相👩🏽🐰👩🏿一緻,這一過程即有限元模型修正。
模型修正法在橋梁監測中主要用于把實驗結構的😸振動😘反應😥記錄與原先的模型計算結果進行綜合比🙂↔️較,利用直接或間接🤑測知的模态參數,加速度時程記錄,頻響函數等,通過條件優化約束,不斷地😵💫修正模型🏃🏻♀️中的剛度和質量信息,從而得到結構變😮💨化的信息,實現結構的損傷判别與定…位。其主要方法有:
(1)矩陣型法,是發展最早,最成熟,修正計算模型的整個💑🏾矩👿陣的一類方法,它具有精度高、執行容易的特點,主要缺點是所修正的模型的物理意義不明确,喪失了原有限元模型的帶狀特點,這✡️方面的代表應屬Berman/Baruch的最優法。
(2)子矩陣修正法,通過對待修正的字矩陣或單元矩陣定義修👽正系數,通過對字矩陣修正系數的調整來修正結👼🏾構剛度,該方法的最大優點是修正後的剛度矩🧑🏽❤️💋🧑🏻陣仍保持者原✋矩陣的對稱,稀疏性。
(3)靈敏度法修正結構參數通過修正結構的設計參數彈性模量E截面面積A等來對有限元模型進行修正。
2指紋分析方法,尋找與結構動力特性有關的動力指紋,通過這些指紋的變化來判斷結構的真實狀💌況。
在線監測中,頻率是最易獲得的模态參數,而且精🔞度^很高,因此通過監測頻率的變化來識别結構破損是否發生是最爲👩🏿❤️💋👨🏽簡單的。此外,振型也可用于結構破損👩🏽🐰👩🏿的發現,盡管振型的測試精度低于頻率,但振型包含更多的破損信息。利用振型判斷結構的😈破損是否發生的途徑很多;MAC,COMAe,CMS,DI和柔度矩🙆🏿陣法。
但大量的模型和實際結構實驗表明結構損傷導😁緻的固有😈頻率變化很小,而振型形式變化明顯,一般損傷使😝結構自振頻率的變化都在5%以内,一般認爲自振頻率不能直接用來作爲橋梁監測的指紋,而振型雖然對局部剛度比較敏感,但精确測量比較困難,MAC,COMAC,CMS等依👱🏼♂️賴于振型的動力指紋都👽遇到同樣的問題。對橋缺損…狀态的評價缺👩🍼乏統一有效的指标,有人以模糊理論,結構可靠度理論等爲理論框架建立了各種橋梁使用性能評估專家😺系統,但必須首先建立各種規範和專家數據庫。
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