基于桥梁检测方法的探索研究

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　　摘要：目的 探索现今桥梁的检测方法和手段 方法 研究目前国内外桥梁检测状况和检测方法，详细评述目前的桥梁检测手段 结论 目前桥梁的检测方法有利于桥梁的安全使用，是保证桥梁使用的重要指标 结果 对桥梁的安全事业有重大的意义
　　关键词：桥梁检测方法安全 指标
　　Abstract: objective to explore the bridge now testing methods and means research at home and abroad at present situation and test method of bridge test, detailed comments current bridge detection means conclusion the test method of the bridge to use the safety of the bridge, is an important index of the bridge that use the results to the safety of the bridge career has crucial significance
　　Key words: the safety index bridge test method
　　
　　
　　中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
　　
　　引言
　　桥梁建成通车以后，随着时间的推移，由于种种因素会使桥梁安全度有所下降，以至影响车辆运营的安全[1]。影响桥梁安全的因素很多，诸如：原设计未达到使用要求，施工末达到设计要求，桥梁存在病害，材料老化、锈蚀而未及时养护，车辆荷载增大或交通量剧增，桥梁伸缩缝损坏或桥面不平整对桥梁结构带来的不利影响等等。建立对这些桥梁的安全评估或剩余承载能力的鉴定方法和技术手段已经成为当务之急[2]。对这些旧桥进行科学的损伤检测和评估，充分了解桥梁的实际状况，既可以为经济可靠地利用旧有桥梁提供依据，也可以避免灾难性事故的发生。
　　1 目前国内桥梁检测现状
　　目前国内对桥梁的检测维修主要还是通过在桥下挂吊桥、搭脚手架或桥侧安装悬吊等方式进行，由于安装速度慢，占地面积大，严重影响桥面及路面交通，且作业不规范，施工安全无法保障。一些经济条件较好的地区和一些特大型桥梁的检测维护已开始采用价格昂贵的进口桥梁检测车。我国对桥梁检测车的研究起步较晚，目前尚处于研发初级阶段，还没有形成自主知识产权产品[3]。近几年徐工集团等少数几家公司通过进口件组装的产品已经投入市场，但对国内市场潜在的巨大需求是远远不够的。
　　2 桥梁结构损伤检测方法
　　1、 表观检测方法
　　对桥梁进行检查，评定桥梁设计、施工及维修加固的质量与效果。桥梁的使用效果与桥梁的设计、施工及维修加固质量密切相关。调查桥梁各部结构的营运情况，分析出现缺陷的原因，可正确评价桥梁设计与施工的质量。
　　应该说，表观检测及分析已经有了一定的技术规程可循，这部分存在的主要问题是检测结果的管理和如何将表观破坏与结构的状态指标或能力联系起来。
　　2、局部检测方法
　　局部检测除了采用视察法外，主要是采用各种技术仪器，如X射线[4]、超声波、显微镜、声学及光学仪器对局部结构进行有效检测，一般说来，用于局部检测的设备的价格昂贵，试验数据的解释需要专门的知识。进行局部检测之前，需要对损伤的部位有大概的了解，检测部位必须是人员、设备可以达到的地方。
　　3、 静态检测方法
　　对桥梁进行静载试验，量测与桥梁结构性能有关的参数。与桥梁的工作性能有关的主要参数有变形、挠度、应变、裂缝等。通过静载试验，可测出这些参数，从而分析得出结构的强度、刚度及抗裂性能。据此判断桥梁的承载能力。
　　桥梁静载试验具体测定内容：(1)静应变测量。测试结构的静态应变量，从而推算结构截面的应力分布、杆件的实际内力与次应力，混凝土和钢筋共同作用情况等；(2)静位移测量。测量竖向静态位移量(梁的挠度)、水平静态移营(梁活动端位移及墩顶位移等)。
　　由实测到的应变和位移可以推算出有关的内力(如轴力和弯矩)值和挠度值等。将它们与理伦计算值进行对比，是判定桥梁结构工作状态的一个重要指标。
　　4、 动态检测方法
　　结构损伤的发生必然导致结构参数(刚度，阻尼和内部荷载)的改变。如果恰当地估计出这些变化，就能给结构损伤状态的评估提供一个量化的方法。利用振动方法对桥梁进行结构损伤检测的基础是从桥梁振动模态的变化中能够估计出桥梁结构参数的变化。桥梁振动模态通常可用常规的实验模态分析测试方法得到[5]。在桥梁的不同位置布置测点，通过结构损伤发生前后由这些测点记录的信息可提取出的桥梁振动模态特性参数的变化，以此来确定结构损伤发生的位置、大小及结构损伤类型。这是一个雄心勃勃的设想。目前比较得到认同的是结合系统识别、振动理论、振动测试技术、信号采集与分析等跨学科技术的试验模态分析法。这种方法已经被广泛应用于航空、航天、精密机床等领域的故障诊断、荷载识别和动力学修改等问题中，现在研究者试图将这种方法用于土木工程结构的状态检测。
　　3发展趋势
　　传统的桥梁检测技术主要是表观检测和静力检测，这些检测方法都有一定的局限性。随着科学技术的快速发展，一些技术成分高的检测手段逐渐被引人到桥梁状态检测中来。例如震动检测技术、高技术检测仪器等。尽管表观检测仍然将是桥梁检测的重要手段，但一方面表观检测结果的分析方法或理论需要进一步发展，另一方面逐渐引入先进的检测技术更是桥梁管理与养护的发展趋势。
　　4 结论
　　本文对桥梁检测的研究进行了评述。由于桥梁检测技术和状态评估所涉及的问题繁多，本文并未一一论及，只是一个概述。桥梁检测水平的提高有利于将桥梁后期的管理工作纳入规范化、机械化的轨道，并可以缓解国内市场的巨大需求。
　　参考文献
　　[1] 杨勇.王灿.朱新实.既有桥梁结构混凝上现存应力测量与分析[J].同济大学学报．1999．22(2)：198～202.
　　[2] 张启伟.桥梁结构模型修正与损伤识别（D）.同济大学博士论文，1999．
　　[3] 铁志杰编译．2l世纪桥梁管理的无损检测[J]．国外桥梁．1999,(4)
　　[4] 陈借民．徐岳.毛瑞祥．危旧拱桥加固改造全过程的动力分析[J].中国公路学报，1997．10(1)：60～64
　　[5] 王永平，张宝银．张树银．桥梁使用性能模糊评估专家系统[J].中国公路学报，1996．9(2)：62～67
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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