随着(zhe)人們(men)對大(da)型重(zhong)要橋(qiao)朵安(an)全性(xing)、耐久(jiu)性與(yu)正常(chang)使用(yong)功能(neng)的日(ri)漸關(guan)注，橋(qiao)梁健(jian)康監(jian)測的(de)研究(jiu)與監(jian)測系(xi)統的(de)開發(fa)應運(yun)🤞而生(sheng)。爲了(le)保證(zheng)既有(you)橋的(de)安全(quan)運營(ying)和盡(jin)可能(neng)處長(zhang)其安(an)全使(shi)🏃♂️用年(nian)限，應(ying)對既(ji)有橋(qiao)進行(hang)檢測(ce)，而且(qie)應定(ding)期進(jin)行所(suo)謂全(quan)面檢(jian)查就(jiu)是對(dui)🥵橋梁(liang)的引(yin)道、周(zhou)邊環(huan)境、地(di)基下(xia)部結(jie)構、上(shang)部結(jie)構、橋(qiao)面(包(bao)括橋(qiao)面鋪(pu)裝層(ceng)、伸縮(suo)縫、人(ren)行道(dao)、欄杆(gan)、防撞(zhuang)設施(shi)、排水(shui)設施(shi)、照明(ming)及防(fang)雷設(she)施)、支(zhi)座等(deng)作全(quan)面查(cha)看、量(liang)測。本(ben)文提(ti)出了(le)全面(mian)❤️檢查(cha)應檢(jian)的部(bu)位，井(jing)探讨(tao)檢測(ce)橋梁(liang)的新(xin)方法(fa)。
随着(zhe)人們(men)對大(da)型重(zhong)要橋(qiao)朵安(an)全性(xing)、耐久(jiu)性與(yu)正常(chang)使用(yong)功能(neng)的日(ri)漸關(guan)注，橋(qiao)梁健(jian)康監(jian)測的(de)研究(jiu)與監(jian)測系(xi)統的(de)開發(fa)應運(yun)而生(sheng)。爲了(le)保證(zheng)既有(you)橋的(de)安全(quan)運營(ying)和🏃♂️盡(jin)可能(neng)處長(zhang)其安(an)全使(shi)用年(nian)限👨❤️👨，應(ying)對既(ji)有橋(qiao)☔進行(hang)檢測(ce)，而且(qie)應定(ding)期進(jin)行所(suo)謂全(quan)面檢(jian)查就(jiu)是對(dui)橋梁(liang)的引(yin)道🌐、周(zhou)邊環(huan)境、地(di)基下(xia)部結(jie)構、上(shang)部結(jie)構、橋(qiao)面(包(bao)括橋(qiao)面鋪(pu)裝層(ceng)、伸縮(suo)縫、人(ren)行道(dao)、欄杆(gan)、防撞(zhuang)設施(shi)、排水(shui)設施(shi)、照明(ming)及防(fang)雷設(she)施)、支(zhi)座等(deng)作全(quan)面查(cha)看、量(liang)🐕測。本(ben)文提(ti)出了(le)全面(mian)檢查(cha)應檢(jian)的部(bu)位，井(jing)探讨(tao)檢測(ce)🔞橋梁(liang)的新(xin)🤞方法(fa)。
一、橋(qiao)梁的(de)全面(mian)檢測(ce)理論(lun)
1對引(yin)道及(ji)橋址(zhi)周邊(bian)環境(jing)進行(hang)檢查(cha)量測(ce)
(1)查看(kan)正橋(qiao)與引(yin)橋、引(yin)遭(線(xian))的銜(xian)接處(chu)是否(fou)正常(chang)，與竣(jun)工時(shi)的情(qing)況相(xiang)比較(jiao)，是否(fou)有變(bian)化。
(2)橋(qiao)址及(ji)其附(fu)近的(de)水流(liu)河道(dao)是否(fou)改變(bian)，必要(yao)時還(hai)應測(ce)定主(zhu)河槽(cao)的水(shui)流速(su)度及(ji)其流(liu)向，橋(qiao)下淨(jing)寬有(you)無改(gai)變，橋(qiao)墩台(tai)處的(de)局部(bu)沖刷(shua)與設(she)計有(you)關數(shu)據相(xiang)比是(shi)否增(zeng)👨❤️👨大。
(3)兩(liang)岸的(de)橋頭(tou)填土(tu)石砌(qi)錐坡(po)有無(wu)沖刷(shua)、滑移(yi)和損(sun)壞。
2、量(liang)測壘(lei)橋的(de)标高(gao)和線(xian)形
(1)橋(qiao)的标(biao)高和(he)線形(xing)有聯(lian)系關(guan)系，但(dan)又有(you)區别(bie)。前者(zhe)是指(zhi)某點(dian)的高(gao)程值(zhi)，後者(zhe)則是(shi)橋梁(liang)相關(guan)點的(de)連線(xian)。一座(zuo)設計(ji)施工(gong)質量(liang)良好(hao)的橋(qiao)梁，其(qi)标高(gao)和線(xian)形均(jun)應達(da)到設(she)計期(qi)望值(zhi)。
(2)量測(ce)的主(zhu)要部(bu)位和(he)項目(mu)有：墩(dun)台的(de)支承(cheng)墊石(shi)(即支(zhi)座墊(nian)闆)頂(ding)面、承(cheng)台頂(ding)面和(he)梁底(di)處的(de)标高(gao)；墩台(tai)身在(zai)橋的(de)縱、橫(heng)向有(you)🧡無偏(pian)移傾(qing)💃斜。①對(dui)斜拉(la)橋和(he)懸索(suo)橋，還(hai)🌈應量(liang)測其(qi)主塔(ta)身在(zai)橋的(de)縱、橫(heng)向有(you)無偏(pian)移傾(qing)斜，塔(ta)頂的(de)變位(wei)🔴。②對懸(xuan)索橋(qiao)，還應(ying)量測(ce)主纜(lan)的線(xian)形；③對(dui)拱橋(qiao)，還應(ying)量測(ce)拱肋(lei)軸線(xian)的線(xian)形。
3、圬(wu)工粱(liang)拱檢(jian)查量(liang)測
(1)檢(jian)查圬(wu)工有(you)無風(feng)化、剝(bao)落、破(po)損及(ji)裂逢(feng)，特别(bie)注意(yi)變截(jie)面處(chu)、加固(gu)修複(fu)處及(ji)防水(shui)層的(de)情況(kuang)。對圬(wu)工剝(bao)落、裂(lie)縫🧡處(chu)，應注(zhu)意鋼(gang)筋的(de)鏽蝕(shi)情況(kuang)。
鋼筋(jin)混凝(ning)土梁(liang)應重(zhong)點檢(jian)查寬(kuan)度超(chao)過0.2 m m的(de)豎向(xiang)裂縫(feng)，并👣注(zhu)意檢(jian)查有(you)無斜(xie)向裂(lie)縫及(ji)順方(fang)向的(de)縱向(xiang)裂縫(feng)。預應(ying)力鋼(gang)筋混(hun)梁要(yao)觀測(ce)梁的(de)上拱(gong)度變(bian)化，并(bing)注意(yi)檢查(cha)有無(wu)不允(yun)許出(chu)現的(de)垂直(zhi)于主(zhu)筋🏃♀️的(de)豎向(xiang)裂縫(feng)。
(2)拱橋(qiao)應量(liang)測實(shi)際拱(gong)軸線(xian)和拱(gong)圈(或(huo)拱肋(lei))尺寸(cun)，并檢(jian)查它(ta)🐆們♉有(you)無🈲橫(heng)向(垂(chui)直于(yu)路線(xian)方向(xiang))的裂(lie)縫發(fa)生。
4、鋼(gang)結構(gou)檢查(cha)量測(ce)
(1)檢查(cha)鋼結(jie)構構(gou)件油(you)漆塗(tu)層的(de)完好(hao)程度(du)，有無(wu)起皮(pi)、剝落(luo)、鏽斑(ban)🌐等。特(te)别是(shi)容易(yi)積水(shui)積塵(chen)或不(bu)通風(feng)部位(wei)有無(wu)鏽蝕(shi)🧡。鏽蝕(shi)🔞嚴重(zhong)的，應(ying)🐕量測(ce)鋼闆(pan)或構(gou)件的(de)實際(ji)剩餘(yu)厚度(du)，以便(bian)考慮(lü)斷面(mian)削弱(ruo)的影(ying)響。
(2)檢(jian)查構(gou)件有(you)無裂(lie)紋、穿(chuan)孔、硬(ying)傷、硬(ying)彎、歪(wai)扭、爆(bao)皮及(ji)材料(liao)夾層(ceng)等。要(yao)特别(bie)注意(yi)以下(xia)部位(wei)有無(wu)疲勞(lao)裂紋(wen)發生(sheng)：承受(shou)拉力(li)或反(fan)複應(ying)力的(de)杆件(jian)與節(jie)點闆(pan)連接(jie)處或(huo)杆(構(gou))件接(jie)頭處(chu)；由于(yu)損傷(shang)造成(cheng)杆(構(gou)👈)件斷(duan)面削(xue)弱及(ji)應力(li)集中(zhong)處；縱(zong)梁與(yu)橫粱(liang)的連(lian)接角(jiao)鋼；無(wu)蓋闆(pan)的縱(zong)梁上(shang)翼緣(yuan)🈲角鋼(gang)；主梁(liang)間🔞的(de)縱向(xiang)聯結(jie)系的(de)連接(jie)處；單(dan)剪鉚(mao)釘處(chu)。焊縫(feng)端部(bu)及其(qi)附📱近(jin)的基(ji)材；U形(xing)肋💛與(yu)橫隔(ge)闆連(lian)接😍處(chu)焊縫(feng)等。
(3)檢(jian)查鋼(gang)箱梁(liang)工地(di)拼接(jie)的大(da)環形(xing)焊縫(feng)(即同(tong)一截(jie)面的(de)頂闆(pan)☎️一腹(fu)闆一(yi)底闆(pan)一腹(fu)闆的(de)周圈(quan)焊縫(feng))和U形(xing)肋👌嵌(qian)補段(duan)焊縫(feng)有無(wu)異常(chang)。
(4)檢查(cha)杆件(jian)的平(ping)直度(du)，當城(cheng)市杆(gan)的彎(wan)曲矢(shi)大于(yu)杆件(jian)由長(zhang)度1‰、拉(la)杆的(de)彎曲(qu)矢度(du)大于(yu)杆件(jian)自由(you)長度(du)的1／500時(shi)，均應(ying)注意(yi)彎曲(qu)的影(ying)響。
(5)檢(jian)查鉚(mao)釘頭(tou)有無(wu)鏽蝕(shi)，鉚釘(ding)有無(wu)松動(dong)。檢查(cha)高強(qiang)度螺(luo)栓是(shi)否完(wan)好，有(you)無松(song)動和(he)延遲(chi)斷裂(lie)等情(qing)況；有(you)無因(yin)鏽蝕(shi)或🌈其(qi)它原(yuan)因降(jiang)低磨(mo)擦力(li)現象(xiang)；并應(ying)嚴密(mi)注意(yi)節點(dian)🥵滑移(yi)的拱(gong)度的(de)變化(hua)。5、磚石(shi)砌體(ti)的檢(jian)查量(liang)測
磚(zhuan)石砌(qi)體不(bu)同于(yu)鋼筋(jin)混凝(ning)土的(de)一個(ge)特點(dian)是，抗(kang)拉強(qiang)度更(geng)👣小，結(jie)🈚構脆(cui)性大(da)，開裂(lie)荷載(zai)比較(jiao)接近(jin)或幾(ji)乎等(deng)于破(po)壞荷(he)載。因(yin)此⁉️，當(dang)磚石(shi)砌體(ti)出現(xian)由于(yu)荷載(zai)引起(qi)的裂(lie)❗縫時(shi)，往往(wang)是砌(qi)體破(po)壞的(de)特征(zheng)或前(qian)兆。
6、墩(dun)台及(ji)基礎(chu)的檢(jian)查量(liang)測
(1)墩(dun)台的(de)缺陷(xian)主要(yao)表現(xian)是：裂(lie)縫、剝(bao)落、空(kong)洞、鋼(gang)筋外(wai)露💔及(ji)鏽蝕(shi)🔴、老化(hua)、變形(xing)位移(yi)等。
(2)檢(jian)查時(shi)，應對(dui)裂縫(feng)及破(po)損具(ju)體位(wei)置、寬(kuan)度、長(zhang)度、深(shen)度進(jin)行量(liang)測和(he)描述(shu)，繪制(zhi)成圖(tu)。
7、地基(ji)的檢(jian)驗
當(dang)發現(xian)墩台(tai)有沉(chen)降、傾(qing)斜、位(wei)移時(shi)，一定(ding)要對(dui)地基(ji)進行(hang)探🤞測(ce)和商(shang)讨。
對(dui)已成(cheng)橋的(de)地其(qi)檢測(ce)是比(bi)較困(kun)難和(he)麻煩(fan)的。可(ke)用觸(chu)探和(he)鑽孔(kong)取樣(yang)的方(fang)法，也(ye)可用(yong)荷載(zai)闆試(shi)驗。但(dan)很難(nan)在原(yuan)位進(jin)行💘，常(chang)常隻(zhi)能是(shi)接近(jin)基礎(chu)原位(wei)。對岩(yan)地✊基(ji)，可在(zai)🛀基岩(yan)的露(lu)頭地(di)點進(jin)行檢(jian)驗。
二(er)、橋梁(liang)的檢(jian)測定(ding)位方(fang)法
在(zai)結構(gou)損傷(shang)檢測(ce)定位(wei)方面(mian)，目前(qian)可分(fen)爲模(mo)型修(xiu)正法(fa)和指(zhi)紋分(fen)析法(fa)兩類(lei)。
1精确(que)的有(you)限元(yuan)建模(mo)是大(da)型橋(qiao)梁鳳(feng)震響(xiang)應預(yu)測的(de)重🥵要(yao)🆚前提(ti)；也♋是(shi)結構(gou)安全(quan)監測(ce)，損傷(shang)檢測(ce)以及(ji)實現(xian)最優(you)振動(dong)💘控制(zhi)的基(ji)🐪礎。但(dan)是，盡(jin)管有(you)限無(wu)法得(de)到了(le)高度(du)的發(fa)展，實(shi)際複(fu)雜結(jie)構的(de)有限(xian)元模(mo)型仍(reng)然是(shi)‼️有誤(wu)差的(de)。有限(xian)元建(jian)模爲(wei)結構(gou)飛行(hang)提供(gong)完整(zheng)的理(li)論模(mo)态參(can)數🌏集(ji)，但這(zhe)些參(can)數常(chang)常與(yu)結構(gou)模态(tai)實驗(yan)🐆得到(dao)的參(can)數不(bu)一緻(zhi)。因此(ci)，必須(xu)對結(jie)構理(li)論模(mo)型進(jin)行調(diao)整或(huo)♍修正(zheng)，使得(de)修正(zheng)後的(de)模态(tai)參數(shu)與實(shi)驗相(xiang)一緻(zhi)，這一(yi)過程(cheng)即有(you)限元(yuan)模型(xing)修正(zheng)。
模型(xing)修正(zheng)法在(zai)橋梁(liang)監測(ce)中主(zhu)要用(yong)于把(ba)實驗(yan)結構(gou)的振(zhen)🔅動反(fan)應記(ji)錄與(yu)原先(xian)的模(mo)型計(ji)算結(jie)果進(jin)行綜(zong)合比(bi)較，利(li)用直(zhi)接或(huo)💋間接(jie)測知(zhi)的模(mo)态參(can)數，加(jia)速度(du)時程(cheng)記錄(lu)，頻響(xiang)💚函數(shu)等，通(tong)過條(tiao)件優(you)化☂️約(yue)束，不(bu)斷地(di)修正(zheng)模型(xing)中的(de)剛度(du)和質(zhi)量信(xin)息，從(cong)而得(de)㊙️到結(jie)構變(bian)⭐化的(de)信息(xi)，實現(xian)結構(gou)的損(sun)💯傷判(pan)别與(yu)定位(wei)。其主(zhu)要方(fang)🌈法有(you)：
(1)矩陣(zhen)型法(fa)，是發(fa)展最(zui)早，最(zui)成熟(shu)，修正(zheng)計算(suan)模型(xing)的整(zheng)個矩(ju)☂️陣的(de)一類(lei)方法(fa)，它具(ju)有精(jing)度高(gao)、執行(hang)容易(yi)的特(te)點，主(zhu)要缺(que)點是(shi)所修(xiu)🈲正的(de)模型(xing)的物(wu)理意(yi)義不(bu)明确(que)，喪失(shi)了✔️原(yuan)有限(xian)元模(mo)型的(de)帶狀(zhuang)特點(dian)，這💚方(fang)面的(de)代表(biao)💋應屬(shu)Berman／Baruch的最(zui)優法(fa)。
(2)子矩(ju)陣修(xiu)正法(fa)，通過(guo)對待(dai)修正(zheng)的字(zi)矩陣(zhen)或單(dan)元矩(ju)陣定(ding)義修(xiu)♈正👣系(xi)數，通(tong)過對(dui)字矩(ju)陣修(xiu)正系(xi)數的(de)調整(zheng)來修(xiu)正結(jie)📱構剛(gang)度，該(gai)🔱方法(fa)的最(zui)大優(you)點是(shi)修正(zheng)後的(de)剛度(du)矩陣(zhen)仍保(bao)☁️持者(zhe)原矩(ju)陣的(de)對稱(cheng)，稀🔅疏(shu)性。
(3)靈(ling)敏度(du)法修(xiu)正結(jie)構參(can)數通(tong)過修(xiu)正結(jie)構的(de)設計(ji)參數(shu)彈性(xing)🌍模量(liang)E截面(mian)面積(ji)A等來(lai)對有(you)限元(yuan)模型(xing)進行(hang)修正(zheng)。
2指紋(wen)分析(xi)方法(fa)，尋找(zhao)與結(jie)構動(dong)力特(te)性有(you)關的(de)動力(li)指紋(wen)，通過(guo)這些(xie)指紋(wen)的變(bian)化來(lai)判斷(duan)結構(gou)的真(zhen)實狀(zhuang)況。
在(zai)線監(jian)測中(zhong)，頻率(lü)是最(zui)易獲(huo)得的(de)模态(tai)參數(shu)，而且(qie)精♈度(du)📧很高(gao)，因此(ci)通過(guo)監測(ce)頻率(lü)的變(bian)化來(lai)識别(bie)結構(gou)破損(sun)是否(fou)發生(sheng)是最(zui)爲簡(jian)單的(de)。此外(wai)，振型(xing)也可(ke)用于(yu)結構(gou)破損(sun)的發(fa)現，盡(jin)管振(zhen)型的(de)測試(shi)精度(du)低于(yu)頻率(lü)，但振(zhen)型包(bao)含更(geng)多的(de)破損(sun)信息(xi)。利用(yong)振型(xing)判斷(duan)結構(gou)的破(po)損是(shi)否發(fa)生的(de)途徑(jing)很🌈多(duo)；MAC，COMAe，CMS，DI和柔(rou)度矩(ju)陣法(fa)。
但大(da)量的(de)模型(xing)和實(shi)際結(jie)構實(shi)驗表(biao)明結(jie)構損(sun)傷導(dao)🤩緻的(de)固有(you)頻♌率(lü)變化(hua)很小(xiao)，而振(zhen)型形(xing)式變(bian)化明(ming)顯，一(yi)般損(sun)傷使(shi)結構(gou)👄自振(zhen)頻率(lü)🌈的變(bian)化都(dou)在5％以(yi)内，一(yi)般認(ren)爲自(zi)振頻(pin)率不(bu)能直(zhi)接用(yong)來作(zuo)爲橋(qiao)梁監(jian)測的(de)指紋(wen)，而振(zhen)型雖(sui)👨❤️👨然對(dui)局部(bu)💋剛度(du)比較(jiao)敏感(gan)，但精(jing)确測(ce)量比(bi)😄較困(kun)難，MAC，COMAC，CMS等(deng)依賴(lai)于振(zhen)型的(de)動力(li)指紋(wen)都遇(yu)到同(tong)樣的(de)✌️問題(ti)。對橋(qiao)缺🌍損(sun)狀态(tai)的評(ping)價缺(que)乏統(tong)一有(you)效的(de)指标(biao)📧，有人(ren)以模(mo)糊理(li)論，結(jie)構可(ke)靠度(du)理論(lun)等爲(wei)理論(lun)框架(jia)建立(li)了各(ge)種橋(qiao)梁使(shi)用性(xing)能評(ping)估專(zhuan)家系(xi)統，但(dan)必須(xu)首先(xian)建立(li)各種(zhong)規範(fan)和專(zhuan)家數(shu)據庫(ku)。
