淺談橋梁的檢(jiǎn)測定位方法
發(fa)布時間:
2025-12-13
随着人(rén)們對大型重要(yào)橋朵安全性、耐(nài)久性與正常使(shi)用功能的日漸(jian)關注,橋梁健康(kang)監測的研究與(yu)監測系㊙️統的🈚開(kāi)發應運而生。爲(wei)了保證既有橋(qiáo)的安全運營和(hé)盡可能處長其(qi)安全使用年限(xiàn)✊,應對既有橋進(jin)行檢測,而且應(yīng)定期進行所㊙️謂(wei)全面檢查就是(shì)對橋梁的引道(dào)、周邊環境、地基(jī)下部結構、上部(bù)結構、橋面(包括(kuo)橋面鋪🏃♂️裝層、伸(shen)縮縫、人行道、欄(lan)杆、防撞設施、排(pai)水設施、照明及(jí)防雷設施)、支座(zuo)等作全面查看(kan)、量測✍️。本文提出(chu)了全面檢查應(ying)檢的部位,井探(tan)讨檢測橋梁的(de)新方法。
随着人(ren)們對大型重要(yao)橋朵安全性、耐(nài)久性與正常使(shǐ)用功能🍓的日漸(jiàn)關注,橋梁健康(kang)監測的研究與(yu)監🥰測系統的開(kai)發應運而生。爲(wèi)了保證既有橋(qiao)的安全運營和(hé)盡可能處長其(qí)安全使用年限(xian),應對既有橋進(jìn)行檢測👨❤️👨,而且應(yīng)定期進行所謂(wèi)全面檢查就是(shì)對😄橋梁的引道(dao)、周邊環境、地基(jī)下部結構、上部(bu)結構、橋💁面(包括(kuo)橋面鋪🤩裝層、伸(shēn)縮縫、人行道、欄(lan)杆、防撞設施💃、排(pai)水設施、照明及(ji)防雷設施)、支座(zuo)等作全面查看(kàn)、量測。本文提出(chū)了全面檢查應(yīng)檢的部位,井探(tàn)讨檢測橋梁的(de)新方法。
一、橋梁(liáng)的全面檢測理(lǐ)論
1對引道及橋(qiao)址周邊環境進(jin)行檢查量測
(1)查(cha)看正橋與引橋(qiao)、引遭(線)的銜接(jiē)處是否正常,與(yu)竣工時的情🌏況(kuàng)相比較,是否有(you)變化。
(2)橋址及其(qi)附近的水流河(he)道是否改變,必(bì)要時還應🐪測定(dìng)主河槽的水流(liú)速度及其流向(xiang),橋下淨寬有無(wu)改變,橋墩台處(chù)的局部沖刷與(yu)設計有關數據(jù)相比是否增大(dà)。
(3)兩岸的橋頭填(tian)土石砌錐坡有(you)無沖刷、滑移和(hé)損壞。

2、量測壘橋(qiáo)的标高和線形(xíng)
(1)橋的标高和線(xiàn)形有聯系關系(xì),但又有區别。前(qian)者是指某點的(de)高程值,後者則(ze)是橋梁相關點(dian)的連線。一座設(she)計施工質量良(liang)好的橋梁,其标(biāo)高和線形均應(ying)達到設計期望(wang)值。
(2)量測的主要(yào)部位和項目有(yǒu):墩台的支承墊(nian)石(即支座🚶墊闆(pan))頂面、承台頂面(mian)和梁底處的标(biao)高;墩台身在橋(qiao)的縱、橫向有❄️無(wú)偏移傾斜。①對斜(xié)拉橋和懸索橋(qiao),還應量測其主(zhu)塔身在橋的縱(zong)、橫向有無♻️偏移(yí)傾斜,塔頂的變(bian)位。②對懸索橋,還(hai)應量測主纜的(de)線形;③對拱橋🌈,還(hai)應量測拱肋軸(zhou)線的線形。
3、圬工(gong)粱拱檢查量測(ce)
(1)檢查圬工有無(wú)風化、剝落、破損(sun)及裂逢,特别注(zhù)意變截面處、加(jiā)🐇固修複處及防(fang)水層的情況。對(duì)圬工剝落、裂縫(féng)🤟處,應注意鋼筋(jin)的鏽蝕情況。
鋼(gang)筋混凝土梁應(yīng)重點檢查寬度(du)超過0.2 m m的豎向裂(liè)縫,并注意檢查(cha)有無斜向裂縫(féng)及順方向的縱(zong)向裂縫。預應力(lì)鋼筋混梁要觀(guan)測梁的上拱度(du)變化,并注意💚檢(jian)查有無不允許(xǔ)出現的垂直♍于(yu)主筋的豎向裂(lie)縫。
(2)拱橋應量測(ce)實際拱軸線和(he)拱圈(或拱肋)尺(chǐ)寸,并檢查⛹🏻♀️它們(men)有無橫向(垂直(zhi)于路線方向)的(de)裂縫發生。

4、鋼結(jie)構檢查量測
(1)檢(jian)查鋼結構構件(jiàn)油漆塗層的完(wan)好程度,有無起(qi)皮、剝落、鏽斑等(deng)。特别是容易積(ji)水積塵或不通(tōng)風部位有無鏽(xiu)蝕🌏。鏽蝕嚴重的(de),應✂️量測鋼闆或(huò)構件的實際🐅剩(shèng)餘厚🈲度,以便考(kao)慮斷🥵面削弱的(de)影響。
(2)檢查構件(jian)有無裂紋、穿孔(kong)、硬傷、硬彎、歪扭(niǔ)、爆皮及材⚽料🔞夾(jia)層等。要特别注(zhu)意以下部位有(you)無疲勞裂紋發(fā)生:承🏃🏻受拉力或(huo)反複應力的杆(gǎn)件與節點闆連(lian)接處或杆(構)件(jiàn)接頭處;由于損(sǔn)傷造成杆(構)件(jian)斷面削弱及應(ying)力集中處;縱梁(liang)與橫粱的連接(jie)角鋼☂️;無蓋闆的(de)縱梁上翼緣角(jiǎo)鋼;主梁間的縱(zòng)向聯結系的連(lián)接處;單剪鉚釘(dìng)處。焊縫端部及(jí)其附近的基材(cái);U形肋🆚與橫💰隔闆(pan)連接處焊縫等(deng)。
(3)檢查鋼箱梁工(gōng)地拼接的大環(huan)形焊縫(即同一(yi)截面的頂闆一(yi)腹闆一底闆一(yi)腹闆的周圈焊(han)縫)和U形肋嵌補(bǔ)段焊縫有無異(yì)常。
(4)檢查杆件的(de)平直度,當城市(shi)杆的彎曲矢大(dà)于杆件由長度(du)1‰、拉杆的彎曲矢(shi)度大于杆件自(zì)由長度的1/500時🙇♀️,均(jun)應注意彎曲的(de)影♻️響。
(5)檢查鉚釘(dìng)頭有無鏽蝕,鉚(mao)釘有無松動。檢(jian)查高強度螺栓(shuān)是否完好,有無(wú)松動和延遲斷(duàn)裂等情況;有無(wu)因鏽蝕或其它(ta)原因降低磨擦(ca)力現象;并應嚴(yan)密注意節點滑(huá)移的㊙️拱度的變(bian)化。5、磚石砌體🏃🏻的(de)檢查量測
磚石(shi)砌體不同于鋼(gāng)筋混凝土的一(yī)個特點是,抗拉(lā)👉強♈度🔅更小,結構(gou)脆性大,開裂荷(hé)載比較接近或(huò)幾乎等于破壞(huai)荷載。因此☀️,當磚(zhuān)石砌體出現由(yóu)于荷載引起的(de)裂縫時,往☂️往是(shi)砌體破壞💘的特(te)征或前兆。
6、墩台(tái)及基礎的檢查(chá)量測
(1)墩台的缺(quē)陷主要表現是(shi):裂縫、剝落、空洞(dòng)、鋼筋外露及鏽(xiu)蝕、老化✂️、變形位(wei)移等。
(2)檢查時,應(ying)對裂縫及破損(sǔn)具體位置、寬度(du)、長度、深度🛀🏻進行(háng)量測和描述,繪(huì)制成圖。

7、地基的(de)檢驗
當發現墩(dun)台有沉降、傾斜(xié)、位移時,一定要(yao)對地基進✉️行探(tàn)測和商讨。
對已(yi)成橋的地其檢(jian)測是比較困難(nán)和麻煩的。可用(yong)‼️觸探和鑽孔❗取(qǔ)樣的方法,也可(ke)用荷載闆試驗(yan)。但很🌈難在原位(wei)進行,常常㊙️隻能(neng)是接近基礎原(yuán)位。對岩地基,可(kě)在基岩的露頭(tóu)地點進行檢驗(yan)。
二、橋梁的檢測(ce)定位方法
在結(jie)構損傷檢測定(dìng)位方面,目前可(ke)分爲模型修正(zhèng)法和指🔞紋✂️分🐉析(xī)法兩類。
1精确的(de)有限元建模是(shì)大型橋梁鳳震(zhen)響應預測的🧡重(zhong)要前提;也是結(jié)構安全監測,損(sǔn)傷檢測以及實(shi)現🥵最優振動🐅控(kong)制的基礎。但是(shì),盡管有限無法(fǎ)得到了高度的(de)發展,實際複雜(za)結構的🔅有限元(yuán)模型仍然是有(yǒu)誤差的👨❤️👨。有限元(yuán)建模爲結構飛(fēi)行提供🙇🏻完整的(de)理論模态參數(shu)集,但這些參數(shù)常常與結🚩構模(mo)态實驗得到的(de)參數不🤩一緻。因(yīn)此,必須☎️對結構(gou)理論模💚型進行(háng)調整或修正,使(shi)得修正後的模(mo)态參數與實驗(yàn)相一緻,這一過(guo)程即有限元模(mo)型修正。
模型修(xiu)正法在橋梁監(jian)測中主要用于(yu)把實驗結構的(de)振動反應記錄(lu)與原先的模型(xing)計算結果進行(háng)綜合比較,利用(yòng)直接或❌間接測(cè)知的模态參數(shù),加速度時程記(jì)錄,頻響函數等(deng),通過條件優化(huà)約束,不斷地修(xiu)正模型😄中的剛(gāng)度和質量信息(xī),從而得到結構(gou)變🔆化的信息,實(shi)現結構的損傷(shang)判别與定♊位。其(qí)主要方🆚法有:
(1)矩(jǔ)陣型法,是發展(zhan)最早,最成熟,修(xiū)正計算模型的(de)整個矩陣的一(yi)類方法,它具有(you)精度高、執行容(róng)易的特點,主要(yao)缺點是所修正(zhèng)的🤩模型的物理(lǐ)意義不明确✂️,喪(sang)失了原有限元(yuan)模型的帶狀特(tè)點,這💃🏻方面的代(dài)表應屬Berman/Baruch的最優(you)法。
(2)子矩陣修正(zheng)法,通過對待修(xiū)正的字矩陣或(huò)單元矩👈陣定㊙️義(yi)修正系數,通過(guò)對字矩陣修正(zheng)系數的調整來(lai)修正結🏃♂️構剛度(dù),該方法的最大(da)優點是修正後(hou)的剛度矩陣仍(réng)保持者原✌️矩陣(zhèn)的對稱,稀疏性(xìng)。
(3)靈敏度法修正(zheng)結構參數通過(guo)修正結構的設(shè)計參數彈性模(mo)量E截面面積A等(deng)來對有限元模(mo)型進行修正。
2指(zhi)紋分析方法,尋(xun)找與結構動力(lì)特性有關的動(dòng)力指紋✂️,通過這(zhe)些指紋的變化(hua)來判斷結構的(de)真實狀況。
在線(xian)監測中,頻率是(shì)最易獲得的模(mó)态參數,而且精(jīng)度很高,因此通(tong)過監測頻率的(de)變化來識别結(jie)構破損是❤️否發(fā)🌏生是最爲簡單(dan)的。此外,振型也(ye)可用于結構破(pò)損的發現⭐,盡管(guan)振型的測試精(jing)度低于頻率,但(dan)振型包含更多(duo)的破損信息。利(lì)🈲用振型判斷結(jie)構的破損是否(fǒu)發生的途徑很(hen)多;MAC,COMAe,CMS,DI和柔度矩陣(zhèn)法。
但大量的模(mó)型和實際結構(gou)實驗表明結構(gou)損傷導緻的✏️固(gu)🈚有頻率變化很(hěn)小,而振型形式(shì)變化明顯,一🔆般(bān)損傷使結構自(zì)振頻率的變化(huà)都在5%以内,一般(bān)認🌈爲自振🏃🏻♂️頻率(lǜ)不💋能直接用來(lái)作爲橋梁監測(ce)的指紋,而振型(xing)雖然對局部剛(gang)度比較敏感,但(dan)精🐆确測量比較(jiào)困難,MAC,COMAC,CMS等依賴于(yú)振型的動力指(zhǐ)紋都🌐遇到同樣(yàng)的問題。對橋缺(quē)損狀态的評價(jia)缺乏統一有效(xiao)的指标,有人以(yǐ)模❓糊理論,結構(gòu)可靠度理論等(deng)爲理論框架建(jian)立了各種橋梁(liang)使👌用性能評估(gu)專家系統,但必(bì)須首先建立各(gè)種規範和💛專家(jiā)數據庫。
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