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        論橋梁檢測技術(shù)的研究及運(yùn)用

        2016-06-30 10:11:36吳楠諶菊紅
        中國房地產(chǎn)業(yè)·下旬 2016年10期
        關(guān)鍵詞:靜載試驗(yàn)檢測技術(shù)橋梁

        吳楠 諶菊紅

        [摘要]隨著社會快速發(fā)展,橋梁工程規(guī)模與數(shù)量不斷擴(kuò)大,橋梁檢測通?;趯?shí)際情況進(jìn)行荷載試驗(yàn),確保橋梁工程符合橋梁設(shè)計(jì)要求,保障橋梁施工質(zhì)量與通行安全。本文從對橋梁工程檢測技術(shù)的研究著手,分析荷載試驗(yàn)的應(yīng)用內(nèi)容,探討橋梁檢測技術(shù)的最新發(fā)展,為同行提供有意義的參考借鑒。

        [關(guān)鍵詞]橋梁;檢測技術(shù);靜載試驗(yàn);動載試驗(yàn)

        橋梁工程建設(shè)竣工之后,為保證橋梁的安全性與可靠性,應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢測,防止橋梁在使用過程中發(fā)生一定程度的損壞,導(dǎo)致橋梁承載力降低。在當(dāng)前的橋梁檢測中,常用檢測技術(shù)為荷載試驗(yàn),主要分為靜載試驗(yàn)與動載試驗(yàn)。伴隨著科技的進(jìn)步與橋梁建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,我國在橋梁檢測方面,不斷引進(jìn)新理念、新設(shè)備、新技術(shù),為橋梁檢測提供了發(fā)展動力。然而,我國橋梁檢測技術(shù)依然有很多不足之處,需要相關(guān)研究人員積極探索、不斷創(chuàng)新,推動橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展。

        1、橋梁檢測技術(shù)研究

        橋梁檢測需要依托荷載試驗(yàn)進(jìn)行,橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)時(shí),一般應(yīng)根據(jù)自身情況而定。適用于荷載試驗(yàn)的主要有以下幾種情況:(1)對新建大跨度橋梁性能的檢測,特別是對修建中使用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的橋梁,同時(shí)借助荷載試驗(yàn)對其整體質(zhì)量、性能進(jìn)行全方位檢測;(2)對于通行特殊車輛的橋梁,應(yīng)借助荷載試驗(yàn)對其承載能力進(jìn)行檢測,,確保通行安全可靠:(3)對一些修復(fù)或重建的橋梁的檢測,可利用荷載試驗(yàn)檢測其通行效果;(4)針對老舊橋梁的檢測,判斷其承載能力是否能滿足車輛的通行要求,同時(shí)利用荷載試驗(yàn),判斷其是否可以繼續(xù)使用。

        1.1荷載試驗(yàn)分類

        荷載試驗(yàn)主要根據(jù)荷載性質(zhì)來分.具體分為靜載試驗(yàn)和動力試驗(yàn),靜載試驗(yàn)以檢測橋梁工程的扭曲變形與撓度為中心,重點(diǎn)檢測橋梁的截面承載能力;動力試驗(yàn)主要檢測橋梁結(jié)構(gòu)茌通行車輛作用下的動力效應(yīng),以及車橋耦合特性。

        1.2荷載試驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作

        荷載試驗(yàn)前應(yīng)完善前期準(zhǔn)備工作,主要包括檢測工具、人員、施工材料是否齊備。另外,檢測人員茌進(jìn)行試驗(yàn)之前,應(yīng)充分收集與工程相關(guān)的資料,為后期試驗(yàn)檢測提供詳細(xì)全面的資料信息,以供后期試驗(yàn)參考。

        2、靜載試驗(yàn)

        靜載試驗(yàn)在檢測橋梁工程性能時(shí),檢測內(nèi)容為:一是檢測橋梁扭曲變形及結(jié)構(gòu)撓度,檢測時(shí)橋梁配設(shè)三個(gè)測點(diǎn),基于檢測獲取最大的變形值;二是記錄橋梁控制截面的應(yīng)力分布狀況,根據(jù)橋梁截面的應(yīng)力最大值進(jìn)行計(jì)算,獲取截面偏載特性。同時(shí),試驗(yàn)過程中,控制截面檢測點(diǎn)多于5個(gè),即橋梁上緣、下緣,截面突變位置,旨應(yīng)沿截面高度配設(shè)測點(diǎn);三是靜載試驗(yàn)時(shí)需觀察橋梁結(jié)構(gòu)有無裂縫,進(jìn)行詳細(xì)記錄,當(dāng)出現(xiàn)初始裂縫時(shí),應(yīng)記錄下橋面荷載,標(biāo)記裂縫位置,注明初始裂縫位置、方向、長度、寬度、大小以及卸載后裂縫閉合情況,將需要注意的信息記錄在案。另外,在工作人員在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),若發(fā)現(xiàn)橋梁應(yīng)力、變形、裂縫有超過限值的情況,即使施加的荷載尚未達(dá)到設(shè)計(jì)值,試驗(yàn)也必須即刻終止,停止檢測,工作人員立即快速撤離,防止橋梁坍塌及一系列事故的發(fā)生。

        3、動力試驗(yàn)

        橋梁結(jié)構(gòu)的動力試驗(yàn)主要是對受到車輛移動荷載影響的橋梁進(jìn)行檢測,通過檢測其動應(yīng)力、動位移、強(qiáng)迫振動系數(shù)、強(qiáng)迫振動頻率、振型、沖擊系數(shù)等,來研究橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性、阻尼特性和車橋耦合動力特性。

        在進(jìn)行動力試驗(yàn)時(shí),首先應(yīng)使橋跨結(jié)構(gòu)振動,通過儀器記錄橋梁振動過程,借助傅立葉儀器,這種快速準(zhǔn)確的檢測儀器,分析橋梁結(jié)構(gòu)振動特性。主要激振方式為,穩(wěn)態(tài)激振,脈動激振方式,以模擬外界對橋梁的動力激振。

        4、國內(nèi)外橋梁榆技術(shù)新發(fā)展

        美國作為橋梁大國,常年有大量橋梁需要維修,為提高橋梁維修經(jīng)費(fèi)使用效果,美國公路管理局主要使用貝葉斯預(yù)測技術(shù)進(jìn)行橋梁檢測,結(jié)合前檢測數(shù)據(jù),將其與工程判斷相結(jié)合,避免測量錯(cuò)誤。基于先前經(jīng)驗(yàn)信息與工程實(shí)際狀況進(jìn)行橋梁衰變預(yù)測,并將新檢測數(shù)據(jù)添加至橋梁管理系統(tǒng),克羅拉多州的一座預(yù)應(yīng)力橋梁正是利用這一技術(shù)進(jìn)行檢測。美國公路管理局茌多年之前已將美國國內(nèi)橋梁相關(guān)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫,并不斷更新數(shù)據(jù)庫中橋梁檢測數(shù)據(jù)。

        我國上海市目前正在投建“上海市城市橋梁管理系統(tǒng)”,對橋梁缺損狀況進(jìn)行加權(quán)匯總,得出橋梁使用可靠度,運(yùn)用模糊數(shù)學(xué),基于損傷力學(xué)檢測橋梁表面病害及各類故障,目前,成果斐然。有的學(xué)者認(rèn)為,可用它估計(jì)老舊橋梁的剩余壽命,這種多學(xué)科交叉檢測的方式,促進(jìn)橋梁的檢測理論的發(fā)展,標(biāo)志著橋梁可靠度的提升,為今后橋梁可靠性檢測提供了多元化方向,檢測方法更加新穎,檢測技術(shù)日新月異。以前斜拉橋如果發(fā)生斷索事故,檢修人員很難知曉?,F(xiàn)在,可利用磁漏技術(shù)進(jìn)行檢測,確定斷鎖位置。

        另外,樁基試驗(yàn)方法發(fā)生較大突破,可利用波動方程進(jìn)行樁的動測試驗(yàn),例如高應(yīng)變動力檢測已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外橋梁檢測之中。動力分析的傅立葉從硬件式設(shè)備轉(zhuǎn)換至“Pc分析儀”,很大程度上減少了使用費(fèi)用。

        結(jié)語:

        隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,橋梁工程越來越多,但是橋梁工程受到材料自身缺陷的影響,施工中的失誤、環(huán)境的腐蝕,在日積月累的作用下,橋梁很容易遭到破壞,對橋梁的維護(hù)、重建費(fèi)用逐漸攀升。因此,對橋梁工程的檢測不僅關(guān)系到人民的正常通行和生命財(cái)產(chǎn)安全,同時(shí)也是防止資金浪費(fèi)的重要工作,相關(guān)單位應(yīng)給予高度重視。在當(dāng)前日新月異的科學(xué)技術(shù)支撐下,橋梁檢測技術(shù)定然會朝更加完善,更加成熟的方向發(fā)展,從而得出更加準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,保證橋梁的使用安全,提高橋梁的使用質(zhì)量和使用壽命。

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