随着人(ren)們對大型(xíng)重要橋朵(duǒ)安全性、耐(nai)久性與正(zheng)常使用功(gong)能的日漸(jian)關注，橋梁(liang)健康監測(ce)的研究與(yu)監測系統(tong)的開發應(ying)運而生。爲(wèi)了保證既(ji)有橋的安(an)全運營和(hé)盡可能處(chù)長其安全(quan)使用年限(xiàn)👅，應對既有(you)橋進行檢(jian)測，而且應(yīng)定期進行(háng)所謂全面(mian)檢查就是(shì)對橋梁的(de)引道、周邊(bian)環境、地🤟基(ji)下部結構(gou)、上部結構(gou)、橋面(包括(kuo)橋面鋪🤞裝(zhuāng)層、伸縮縫(féng)、人行道、欄(lán)杆、防撞設(shè)施、排水設(shè)施、照明及(jí)防雷設施(shi))、支座等作(zuo)全面查看(kan)、量♊測。本文(wen)提出了全(quan)面檢查應(yīng)檢的部位(wèi)，井探讨檢(jian)測橋梁的(de)新方法。
一(yi)、橋梁的全(quán)面檢測理(li)論
1對引道(dao)及橋址周(zhou)邊環境進(jìn)行檢查量(liang)測
(1)查看正(zhèng)橋與引橋(qiao)、引遭(線)的(de)銜接處是(shi)否正常，與(yǔ)竣工時的(de)情況相比(bi)較，是否有(you)變化。
(2)橋址(zhǐ)及其附近(jin)的水流河(hé)道是否改(gǎi)變，必要時(shí)還應測🌈定(dìng)主河槽的(de)水流速度(du)及其流向(xiàng)，橋下淨寬(kuān)有無☁️改變(bian)，橋墩台處(chù)❤️的局部沖(chong)刷與設計(ji)有關數據(ju)相比是否(fou)增大。
(3)兩岸(àn)的橋頭填(tian)土石砌錐(zhuī)坡有無沖(chòng)刷、滑移和(he)損壞。
2、量測(ce)壘橋的标(biao)高和線形(xíng)
(1)橋的标高(gāo)和線形有(yǒu)聯系關系(xì)，但又有區(qū)别。前者是(shì)指某點的(de)高程值，後(hòu)者則是橋(qiáo)梁相關點(diǎn)的連線。一(yī)座設計施(shī)工質量良(liáng)好的橋梁(liáng)，其标高和(hé)線形均應(ying)達到設計(jì)期望值。
(2)量(liàng)測的主要(yào)部位和項(xiang)目有：墩台(tái)的支承墊(niàn)石(即支座(zuo)墊🈲闆)頂面(mian)🛀、承台頂面(miàn)和梁底處(chu)的标高；墩(dūn)台身在橋(qiáo)的縱、橫向(xiang)有無偏🔞移(yi)傾斜。①對斜(xie)拉橋和懸(xuan)索橋，還應(ying)量測其主(zhu)塔身在橋(qiáo)的縱、橫向(xiàng)有無偏移(yi)傾斜，塔頂(ding)的變位。②對(duì)懸索橋，還(hai)應量測主(zhǔ)纜的線形(xíng)；③對拱橋，還(hai)應量測拱(gong)肋軸線的(de)線形。
3、圬工(gōng)粱拱檢查(cha)量測
(1)檢查(cha)圬工有無(wú)風化、剝落(luò)、破損及裂(lie)逢，特别注(zhu)意變💋截面(miàn)處、加固修(xiū)複處及防(fáng)水層的情(qíng)況。對圬工(gōng)剝落、裂縫(féng)處，應注意(yì)鋼筋的鏽(xiu)蝕情況。
鋼(gāng)筋混凝土(tǔ)梁應重點(dian)檢查寬度(du)超過0.2 m m的豎(shu)向裂縫，并(bing)注意檢查(chá)有無斜向(xiang)裂縫及順(shun)方向的縱(zong)向裂縫。預(yù)應力鋼筋(jin)混梁要觀(guan)測梁的上(shàng)拱度變化(huà)，并注意檢(jiǎn)查有無不(bú)允許出現(xian)的垂直于(yu)主筋的豎(shù)向裂縫。
(2)拱(gǒng)橋應量測(ce)實際拱軸(zhou)線和拱圈(quan)(或拱肋)尺(chi)寸，并檢查(cha)🌐它們⛷️有無(wú)🏃橫向(垂直(zhí)于路線方(fāng)向)的裂縫(féng)發生。
4、鋼結(jie)構檢查量(liang)測
(1)檢查鋼(gāng)結構構件(jiàn)油漆塗層(céng)的完好程(chéng)度，有無起(qi)皮、剝落、鏽(xiu)斑等。特别(bié)是容易積(ji)水積塵或(huò)不通風部(bù)位有無鏽(xiù)蝕。鏽蝕🈲嚴(yan)重❌的，應💃量(liang)測鋼闆或(huò)構件的實(shi)際👉剩餘厚(hou)度，以便♋考(kao)慮斷面削(xue)弱的影響(xiǎng)。
(2)檢查構件(jian)有無裂紋(wén)、穿孔、硬傷(shang)、硬彎、歪扭(niǔ)、爆皮及材(cái)料💘夾層等(děng)。要特别注(zhù)意以下部(bù)位有無疲(pi)勞裂紋發(fa)生：承受拉(lā)💜力或反複(fú)應力🈲的杆(gǎn)件與節點(dian)闆連接處(chù)或杆(構🌈)件(jian)接頭處；由(you)于損傷造(zào)🌐成杆(構🙇♀️)件(jiàn)斷面削弱(ruo)及應力集(ji)中處；縱梁(liang)與橫粱的(de)♉連接角鋼(gang)；無蓋闆的(de)🌐縱梁上翼(yì)緣角鋼；主(zhu)梁間的縱(zòng)向聯結系(xì)的連接處(chu)；單剪鉚釘(ding)處。焊縫端(duān)部及其附(fù)💃近的基材(cai)；U形肋與橫(héng)🥰隔闆連接(jie)處焊縫等(deng)。
(3)檢查鋼箱(xiāng)梁工地拼(pin)接的大環(huan)形焊縫(即(ji)同一截面(mian)♊的頂闆一(yī)腹闆一底(di)闆一腹闆(pǎn)的周圈焊(hàn)縫)和U形肋(lei)🌈嵌補段焊(han)縫有無異(yì)常。
(4)檢查杆(gan)件的平直(zhí)度，當城市(shì)杆的彎曲(qǔ)矢大于杆(gǎn)件由長度(du)1‰、拉杆的彎(wān)曲矢度大(dà)于杆件自(zì)由長度的(de)1／500時，均應注(zhù)意🆚彎曲🈲的(de)影響。
(5)檢查(cha)鉚釘頭有(you)無鏽蝕，鉚(mǎo)釘有無松(sōng)動。檢查高(gao)強度🌏螺栓(shuan)是否完好(hao)，有無松動(dong)和延遲斷(duàn)裂等情況(kuàng)；有無因鏽(xiu)蝕或其它(tā)🈲原因降低(di)磨擦力現(xian)象；并應嚴(yan)密注意節(jiē)點滑移的(de)拱度的變(biàn)化。5、磚石砌(qi)體的檢查(chá)量測
磚石(shi)砌體不同(tóng)于鋼筋混(hùn)凝土的一(yi)個特點是(shi)，抗拉☀️強度(dù)更小👨❤️👨，結構(gou)脆性大，開(kāi)裂荷載比(bǐ)較接近或(huò)幾乎🏃🏻等于(yú)破壞☂️荷載(zai)。因此✂️，當磚(zhuan)石砌體出(chū)現由于荷(he)載引起的(de)裂縫時，往(wǎng)往是砌體(ti)破壞的特(tè)征🌈或前兆(zhào)。
6、墩台及基(ji)礎的檢查(cha)量測
(1)墩台(tai)的缺陷主(zhǔ)要表現是(shì)：裂縫、剝落(luò)、空洞、鋼筋(jin)外露及👄鏽(xiu)蝕、老化、變(bian)形位移等(děng)。
(2)檢查時，應(ying)對裂縫及(ji)破損具體(ti)位置、寬度(dù)、長度、深度(du)進行量測(ce)和描述，繪(huì)制成圖。
7、地(di)基的檢驗(yan)
當發現墩(dūn)台有沉降(jiàng)、傾斜、位移(yi)時，一定要(yào)對地基進(jìn)行探🐇測🐪和(hé)商讨。
對已(yi)成橋的地(dì)其檢測是(shì)比較困難(nan)和麻煩的(de)。可用觸探(tan)😘和鑽☁️孔取(qu)樣的方法(fa)，也可用荷(he)載闆試驗(yàn)。但很難在(zài)原位💋進行(háng)㊙️，常常㊙️隻能(neng)是接近基(jī)礎原位。對(dui)岩地基，可(ke)在基岩的(de)🚩露頭地點(diǎn)進行檢驗(yàn)。
二、橋梁的(de)檢測定位(wei)方法
在結(jié)構損傷檢(jiǎn)測定位方(fāng)面，目前可(kě)分爲模型(xing)修正法❄️和(hé)指紋分析(xī)法兩類。
1精(jīng)确的有限(xiàn)元建模是(shì)大型橋梁(liang)鳳震響應(ying)預測的重(zhong)要前💋提；也(yě)是結構安(ān)全監測，損(sun)傷檢測以(yi)及實現最(zui)優振動🌈控(kong)制🌈的基礎(chǔ)。但是，盡管(guan)有限無法(fǎ)得到了高(gao)度的發展(zhan)，實際複雜(za)結構的🈲有(you)限元模型(xíng)仍然是有(yǒu)誤差的。有(yǒu)限元建模(mo)爲結構飛(fei)行提供完(wan)整的理論(lun)模态參數(shu)💘集，但這些(xiē)參數常常(chang)與結構模(mó)态實驗🔞得(de)到的參數(shù)不一緻。因(yīn)此，必須對(dui)結構理論(lun)模型進行(háng)調整或修(xiū)正，使得修(xiū)正後的模(mo)态參數與(yǔ)實驗相一(yi)⁉️緻，這一過(guo)程即有❓限(xian)元模型修(xiū)正。
模型修(xiū)正法在橋(qiáo)梁監測中(zhong)主要用于(yú)把實驗結(jie)構👌的振動(dòng)反🈲應記錄(lù)與原先的(de)模型計算(suan)結果進行(háng)綜合比較(jiao)，利用直接(jie)或間接⁉️測(ce)知的模态(tài)參數，加速(su)度時程記(ji)錄，頻響函(hán)數等，通過(guo)條✔️件優化(hua)約束，不斷(duan)地修正模(mó)型中的剛(gang)度和質量(liàng)信🏃♂️息，從而(ér)得💁到結構(gòu)變🛀🏻化的信(xin)息，實💰現結(jié)構的損傷(shang)判别與定(dìng)位。其主要(yào)方法有：
(1)矩(ju)陣型法，是(shi)發展最早(zǎo)，最成熟，修(xiū)正計算模(mo)型的整個(gè)矩陣的一(yī)類方法，它(tā)具有精度(du)高、執行容(róng)易的特點(dian)，主要缺點(dian)是⛷️所修正(zhèng)的模型的(de)物理意義(yi)不明确，喪(sàng)失了原有(you)限元模型(xing)的帶狀特(tè)點，這方面(mian)的代表應(yīng)屬Berman／Baruch的最優(yōu)法。
(2)子矩陣(zhen)修正法，通(tong)過對待修(xiu)正的字矩(jǔ)陣或單元(yuan)矩陣定義(yì)修正🏃🏻系數(shu)，通過對字(zì)矩陣修正(zheng)系數的調(diào)整🙇♀️來修正(zhèng)結構剛度(du)，該方法的(de)最大優點(dian)是修正後(hòu)的❗剛度矩(ju)🔞陣仍保持(chi)者原矩陣(zhèn)的對稱，稀(xī)疏性。
(3)靈敏(min)度法修正(zhèng)結構參數(shu)通過修正(zhèng)結構的設(shè)計參✏️數彈(dàn)性模♻️量E截(jie)面面積A等(děng)來對有限(xian)元模型進(jin)行修正。
2指(zhǐ)紋分析方(fāng)法，尋找與(yu)結構動力(li)特性有關(guan)的動力指(zhǐ)紋，通過👣這(zhè)些指紋的(de)變化來判(pan)斷結構的(de)真實狀🏃🏻況(kuang)。
在線監測(cè)中，頻率是(shi)最易獲得(dé)的模态參(can)數，而且精(jing)度很高📐，因(yīn)此通過監(jian)測頻率的(de)變化來識(shi)别結構破(po)損是否發(fa)⭐生是最爲(wèi)簡單的。此(cǐ)外，振型也(ye)可用于結(jié)構破損🥵的(de)發現，盡管(guan)振型的測(cè)試精度💯低(di)于頻率，但(dàn)🔞振型包含(hán)更多的破(po)損信息。利(li)用振型判(pan)斷結構的(de)破損是否(fou)發生的途(tu)徑很多；MAC，COMAe，CMS，DI和(he)柔度矩陣(zhen)法。
但大量(liang)的模型和(hé)實際結構(gòu)實驗表明(ming)結構損傷(shāng)導緻的固(gu)有頻率變(biàn)化很小，而(ér)振型形式(shi)變化明顯(xiǎn)，一般損傷(shang)使結構自(zì)振頻率㊙️的(de)變化都在(zai)5％以内，一般(bān)認🐇爲自振(zhen)頻率不能(néng)直接用來(lái)作爲橋梁(liang)監測的指(zhi)紋，而振型(xíng)雖然對局(jú)部剛度比(bi)較敏感，但(dan)精确測量(liang)比較困難(nán)，MAC，COMAC，CMS等依賴于(yu)振型的動(dòng)力指紋都(dōu)遇到同樣(yàng)的問題。對(dui)橋缺損狀(zhuàng)态的評價(jia)缺乏統一(yi)有效的指(zhi)标，有人以(yǐ)模糊理論(lùn)，結構可靠(kào)度理論等(děng)爲理論框(kuàng)架建立了(le)各種橋梁(liáng)使用性能(néng)評估專家(jiā)系統，但必(bì)須首先建(jiàn)立各種規(guī)範和專家(jia)數據庫。
