摘 要:目的 探索(suǒ)現今橋梁的檢測(cè)方法和手段 方法 研究目前國內外橋梁檢測狀況和檢測方法(fǎ),詳細評述目前(qián)的橋梁檢測手段 結論 目前(qián)橋梁的(de)檢(jiǎn)測方法(fǎ)有利於(yú)橋梁的安全使用(yòng),是保證橋梁使用的重要指標 結(jié)果 對橋梁的安全事業有重大的意義
關鍵詞:橋梁檢測 方法 安全 指(zhǐ)標
引言
橋梁建成通車以後,隨著時間的推移,由於(yú)種(zhǒng)種因素會使橋梁安全度有所下降,以至影響車輛運營的安全[1]。影響橋梁安全的因素很多,諸如:原設計未達到使用要求,施工末達到設計(jì)要求,橋梁(liáng)存在病害,材料老化、鏽蝕而未及時養護,車輛荷載增大或交(jiāo)通量劇增,橋梁伸縮縫損壞或橋麵不平整對橋梁結構(gòu)帶來的不(bú)利影(yǐng)響等等。建立對這些(xiē)橋梁的安全評估或(huò)剩餘承載能力的鑒定方法和技術手段已(yǐ)經成(chéng)為當務之(zhī)急[2]。對這些舊橋進(jìn)行科(kē)學的損傷檢測和評估,充分了解橋梁的實際狀況,既可以為經濟可靠地利用舊有橋梁提供依據,也可以(yǐ)避免災難性事故的發生。
1 目前國內橋梁檢測現狀
目前國內對橋梁的(de)檢測維(wéi)修主要還是通過在橋下掛吊橋、搭腳手架或橋側安裝懸吊等方式(shì)進行,由(yóu)於安裝速度慢,占地麵積大,嚴重影響橋麵及路麵交通,且作業不規範,施工安全無法保障。一些(xiē)經濟(jì)條件較好(hǎo)的地區和一些特大型橋梁的檢測維護已開始采用價格(gé)昂貴(guì)的進口橋梁檢測車。我國對橋梁檢測車的(de)研究起步較晚,目前尚處於研發初級階段,還沒有形成自主知識產權產品[3]。近幾年徐工集(jí)團等少數幾家公司通過進(jìn)口件組裝的產品已經投入市場(chǎng),但對國內市場潛在(zài)的巨大需求是(shì)遠遠不夠的。
2 橋梁結構損(sǔn)傷檢測方法
1、 表觀檢測方法
對橋梁進行檢查,評定橋梁設計、施(shī)工及維修加固的(de)質量與效果。橋梁的使用效果與橋梁的(de)設計、施工及維修加(jiā)固質量密切(qiē)相關。調查橋梁各部結構的營運情況,分析(xī)出現缺陷的原因,可正確評價橋梁設計與施工的質量。
應該說,表觀檢測及分析已經有(yǒu)了一定的技術規程可循,這部分存在的主要問題是檢測結果的管理和如何將表觀破壞與結構的狀態指標或(huò)能(néng)力聯係起來。
2、局部檢測方法
局部檢測除了采用視察法外,主要是采用(yòng)各種技術儀器,如X射線[4]、超聲波、顯(xiǎn)微鏡、聲學及光學儀器對局部結構(gòu)進行有效檢測,一般說來,用於局(jú)部檢測的(de)設備(bèi)的價格昂貴,試驗數據的解釋(shì)需要專門的(de)知識。進行(háng)局部(bù)檢測之(zhī)前,需要對損(sǔn)傷(shāng)的部(bù)位有(yǒu)大概的了解,檢測部位必須(xū)是人員、設備可以達到的地方。
3、 靜態檢測方法
對橋梁進行靜載試驗,量測(cè)與橋梁結構性能有關的參(cān)數(shù)。與橋梁的工作性能有關的主要參數有變形、撓度、應變、裂縫(féng)等。通(tōng)過靜載試驗,可測出這些參數,從而分(fèn)析得出結構的強度、剛度及抗裂性能。據此判斷橋梁的承載能力。
橋梁靜載試驗具體測定(dìng)內容:(1)靜應變測量。測試結構的靜態應變量,從而推算結構截麵的應力分布、杆件的實際內力與次應力,混凝土和鋼筋(jīn)共同作用情況等(děng);(2)靜位移測量。測量豎向靜態位移(yí)量(梁的撓度)、水平靜態移營(梁活動端位移及墩頂位移等(děng))。
由實(shí)測到(dào)的(de)應變和位移可以(yǐ)推算出有關的內力(如(rú)軸力和(hé)彎矩)值和撓度值等。將(jiāng)它們與理倫計算值進行(háng)對比,是判定橋梁結構工作狀態的一個重要指(zhǐ)標。
4、 動態檢測方(fāng)法
結構損傷的發生必(bì)然導致結構參數(剛度,阻尼和內部荷載)的改變。如果恰當地估計出這些變化,就能(néng)給結構損傷狀態的評估提供一個(gè)量化的方法。利(lì)用振動方(fāng)法對橋梁進行結構損傷(shāng)檢測的基礎是從橋梁振動模態的變(biàn)化中能夠(gòu)估計出橋梁結構參數的變化。橋梁振動模態通常可用常規的實驗模態分析測試方法得到[5]。在橋梁的不同位置布置測點,通(tōng)過結構損(sǔn)傷發生前後由這些測點記錄的信(xìn)息可提取出的橋梁振動模態特性(xìng)參數的(de)變化,以(yǐ)此來確定(dìng)結(jié)構損傷發生的位置、大小及結構損傷類型。這是一個雄心勃勃的設想(xiǎng)。目前比較得到認同的是結合係統識別、振動理論、振動測(cè)試技術、信號采集與分析等(děng)跨學科技術的(de)試驗模態分析法(fǎ)。這種方法已經被廣泛應(yīng)用於航空、航天、精密機床等領域的故障診斷、荷載識別和動(dòng)力學修改等問題中,現在研究者試圖將這種(zhǒng)方法用於土木工程結構的(de)狀態(tài)檢(jiǎn)測。
3發展趨勢
傳統的橋梁檢(jiǎn)測技術主要是表觀檢測和靜力(lì)檢測,這些檢測方法都有一定(dìng)的局(jú)限性。隨著科學技術(shù)的(de)快速發展,一些(xiē)技術成分高的檢測手段逐漸(jiàn)被引人到橋梁狀態檢測中來。例如震(zhèn)動檢測技術、高技術檢測儀器等。盡管表觀檢測仍然(rán)將是橋梁檢測(cè)的(de)重(chóng)要手(shǒu)段,但一方麵表觀檢測結果的(de)分(fèn)析方法或理論(lùn)需要進一步發(fā)展,另一方麵逐漸引入(rù)先進的檢測技術更是橋梁管理與養護的發展趨勢。
4 結論
本文對橋梁檢(jiǎn)測的研究(jiū)進行了評述(shù)。由於橋梁檢測技術和狀態評估所涉及的(de)問題繁多,本文並未一一(yī)論及,隻是一個概述。橋梁檢測水平的提高有利於將橋梁後期的管理工作納入規範化、機械化的軌道,並可以(yǐ)緩解國內(nèi)市場的巨大需求。
參考文(wén)獻
[1] 楊勇.王燦.朱新實.既有橋梁結構混凝上現存應力測量與分析[J].同濟大學學報.1999.22(2):198~202.
[2] 張啟偉.橋梁結(jié)構(gòu)模型修正與損傷識別(D).同濟大(dà)學博士論文,1999.
[3] 鐵(tiě)誌傑(jié)編譯.2l世紀橋梁管理的無損檢測[J].國外橋梁.1999,(4)
[4] 陳借民.徐嶽.毛瑞祥.危舊拱橋加固改造全過程的動力(lì)分析[J].中國公路學(xué)報,1997.10(1):60~64
[5] 王(wáng)永平,張寶銀.張樹銀.橋梁(liáng)使用性能(néng)模糊評估專家係統[J].中國公路學報,1996.9(2):62~67