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        橋梁檢測(cè)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)述

        2021-09-10 03:16:19章戈
        交通科技與管理 2021年10期
        關(guān)鍵詞:橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

        章戈

        摘 要:此文對(duì)橋梁檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了分析和研究,對(duì)橋梁的靜動(dòng)載試驗(yàn)進(jìn)行了相關(guān)描述,并且對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)做了一定的闡述,幫助人民基礎(chǔ)了解橋梁技術(shù)的構(gòu)成和今后的發(fā)展趨勢(shì),促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:橋梁檢測(cè)技術(shù);橋梁檢測(cè)技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)

        由于橋梁建成之后,受到環(huán)境和人為因素的影響,橋梁不僅外部發(fā)生損傷,外部也會(huì)產(chǎn)生傷害。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在交通建設(shè)這一方面投入比較大,私家車、公交車,還有高鐵等車輛層出不窮。這就直接導(dǎo)致了橋梁無(wú)法承受日益增長(zhǎng)的載重量,會(huì)造成橋梁的損壞。所以面對(duì)這些問(wèn)題,橋梁的檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越重要。

        1 橋梁檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

        我國(guó)由于近現(xiàn)代的反抗侵略斗爭(zhēng),在工業(yè)化這方面的發(fā)展一直落后于世界,即使“一五計(jì)劃”的實(shí)施,加大建設(shè)重工業(yè)的力度,但是跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還是有一定的差距。然而即便我國(guó)在橋梁檢測(cè)技術(shù)這個(gè)領(lǐng)域,發(fā)展的比較晚,但是因?yàn)閲?guó)家都積極性和相關(guān)的科技工作人員奮斗的精神,積極主動(dòng)地吸收外國(guó)先進(jìn)文化,取其精華去其糟粕,根據(jù)本國(guó)發(fā)展國(guó)情,進(jìn)行創(chuàng)新化發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)橋梁檢測(cè)技術(shù)的提高。

        2 常用的橋梁檢測(cè)技術(shù)方法

        2.1 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

        結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)檢測(cè)方法是傳統(tǒng)檢測(cè)方法,比直接檢查法更可靠,技術(shù)也更先進(jìn),但是由于費(fèi)用高,需要時(shí)間又比較長(zhǎng)的原因,并沒有在橋梁檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。但結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)檢測(cè)方法,可以通過(guò)試驗(yàn)的方法,獲取橋梁各方面的反應(yīng)數(shù)據(jù),從而分析判斷橋梁承載力如何,是否可以應(yīng)用于市場(chǎng),安全性能好不好。所以結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)檢測(cè)方法在橋梁檢測(cè)技術(shù)中占著重要地位,以下是如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)檢測(cè)方法的大致概述。

        (1)開始前的準(zhǔn)備階段。對(duì)橋梁的構(gòu)建材料和構(gòu)建知識(shí),具有一定的了解性,能對(duì)文獻(xiàn)和資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并且進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),檢驗(yàn)可靠性試驗(yàn)的可靠性程度。根據(jù)試驗(yàn)得出來(lái)的數(shù)據(jù)分析橋梁對(duì)外部環(huán)境都反應(yīng)能力如何,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),對(duì)橋梁有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。

        (2)加載和觀察階段。其作用是通過(guò)各種各樣都數(shù)據(jù),來(lái)分析橋梁的安全性能,以及結(jié)構(gòu)是否正常。

        (3)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)階段。本階段是試驗(yàn)成果數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)相碰撞的階段,運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),進(jìn)行各種計(jì)算,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,再根據(jù)所計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行科學(xué)性評(píng)價(jià)。

        (4)實(shí)施階段。對(duì)結(jié)構(gòu)的撓度進(jìn)行實(shí)際調(diào)查,記錄下控制截面的應(yīng)力分布,對(duì)橋梁的支座和墩位進(jìn)行實(shí)地考察。要認(rèn)真觀察橋梁是否出現(xiàn)裂縫,并且記錄下裂縫出現(xiàn)的位置及其大體情況。

        2.2 橋梁直接檢查技術(shù)

        橋梁直接檢查技術(shù)便于直觀檢查橋梁,能直觀地觀察到橋梁裂縫的出現(xiàn)位置,以及質(zhì)量問(wèn)題,鑒定橋梁可承載量,保證橋梁的安全性。雖然直接檢查法簡(jiǎn)單方便,但是它并不能直接檢查出橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)問(wèn)題,無(wú)法直接獲得結(jié)論,容易忽視潛在的危險(xiǎn),造成不可挽回的安全隱患。

        2.3 動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)方法

        動(dòng)力性能,是研究橋梁結(jié)構(gòu)的目的,用來(lái)判斷橋梁的承載量情況和橋梁可使用狀況。動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)主要是測(cè)試橋梁沖擊系數(shù)問(wèn)題。測(cè)試動(dòng)力性能可以通過(guò)橋梁振動(dòng)模式,研究橋梁結(jié)構(gòu)的損失,進(jìn)行損傷檢測(cè),估算出橋梁的結(jié)構(gòu)變化,橋梁振動(dòng)模式可通過(guò)試驗(yàn)分析研究得出。實(shí)際的動(dòng)力試驗(yàn)還有強(qiáng)迫震動(dòng)特性和自震特性。

        3 橋梁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

        3.1 無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)的形成和發(fā)展

        現(xiàn)代無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù),依賴于信息技術(shù)化的發(fā)展,出現(xiàn)了新的檢測(cè)手法和檢測(cè)手段,促進(jìn)無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)向智能化和系統(tǒng)的方向發(fā)展。這突破了傳統(tǒng)依賴動(dòng)靜載試驗(yàn)和工作人員的眼力原有范疇,促進(jìn)無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)的改革與發(fā)展。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是高度發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,有現(xiàn)成的理論基礎(chǔ),比如應(yīng)用物理學(xué)和現(xiàn)代材料學(xué),測(cè)試工具有計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)。隨著技術(shù)發(fā)展的逐漸成熟化,許多國(guó)家開始了對(duì)無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)和探究,進(jìn)行了一系列的標(biāo)準(zhǔn)工作,這些措施利于無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)發(fā)展工程方面的應(yīng)用,促進(jìn)無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)便是從這基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,并且運(yùn)用到了實(shí)際工程上去,也取得了一定發(fā)展成效。

        3.2 橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)涵

        無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要用于宏觀方面上的結(jié)構(gòu)安全相關(guān)的測(cè)試,與很多因素息息相關(guān)。如橋梁原材料的特性和功能;橋梁性能物理量之間的函數(shù)關(guān)系;檢測(cè)方面的革新。

        橋梁是個(gè)繁雜,要素過(guò)多的系統(tǒng)性的大型產(chǎn)品,需要檢測(cè)的范圍很廣闊,對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行相應(yīng)的分類,一直都是個(gè)難題。目前為止有以層次分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法為基礎(chǔ),對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行探索。材料損傷和結(jié)構(gòu)受力的損傷是橋梁承載量越來(lái)越低的重要原因,這就對(duì)橋梁的建筑材料和結(jié)構(gòu)有了更深層次的需求?;炷烈虼吮黄髽I(yè)注意,然而混凝土卻依舊有著難以解決的缺點(diǎn),如混凝土在使用前,內(nèi)部就已經(jīng)有了微裂縫的存在,主筋是由鋼筋組成的,是損傷產(chǎn)生和發(fā)展的重要環(huán)節(jié),這也是橋梁出現(xiàn)損傷的重要原因。

        這還只是其中幾個(gè)因素,除此之外還有結(jié)構(gòu)受力方面的

        (下轉(zhuǎn)第168頁(yè))

        (上接第166頁(yè))

        分析和應(yīng)重力分布狀況的分析。這些因素都是造成橋梁損傷的重要原因,而無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)就是為了解決這些問(wèn)題,而應(yīng)運(yùn)而生。

        3.3 無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)的最新發(fā)展

        隨著科技的發(fā)展,運(yùn)用在橋梁檢測(cè)中的科學(xué)技術(shù)也有來(lái)提升,能更精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)橋梁損傷,并且采取措施,完善橋梁結(jié)構(gòu)。一些新的方法也被運(yùn)用到橋梁檢測(cè)中,利于檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)靜動(dòng)載承重能力,如使用雷達(dá)、紅外線利用、磁漏攝動(dòng)檢測(cè)等方法,檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu),確保橋梁運(yùn)行的安全性。同時(shí)隨著振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,利于完善相關(guān)理論,為檢測(cè)橋梁安全提供了新的方法。無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)目前最新發(fā)展有:

        (1)技術(shù)先進(jìn)的橋梁測(cè)試和健康檢測(cè)系統(tǒng):大部分是使用GPS和TRIP鋼,對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)與分析。

        (2)橋面板檢測(cè)系統(tǒng)的先進(jìn):利用雙帶遠(yuǎn)紅外熱像系統(tǒng)以及雷達(dá),對(duì)橋梁上都車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,檢測(cè)橋面的承載力。

        (3)強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)法:利用激光振動(dòng)測(cè)量橋梁損傷程度,這一方法也可以用于其他領(lǐng)域的研究,如各種傳感器的研究,以及微波技術(shù)對(duì)橋梁裂縫的檢測(cè)和分析。這些研究有利于為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供充足的發(fā)展空間,并且推動(dòng)其技術(shù)的發(fā)展。

        3.4 橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)

        (1)小波分析損傷識(shí)別法。作為處理?yè)p傷信號(hào)信息的小波分析損傷,它可以觀察到微觀原因,甚至提取到與損傷有關(guān)的信息,而且小波分析損傷應(yīng)用廣泛,在損傷識(shí)別中,有頻帶分析、奇異信號(hào)檢測(cè)等。

        (2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)損傷識(shí)別法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)分析振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù),構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),并且使用自己已有學(xué)習(xí)知識(shí),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的分析,再將分析好地?cái)?shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,網(wǎng)絡(luò)會(huì)直接輸出一個(gè)數(shù)據(jù),有無(wú)損傷與這個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)有關(guān)。

        4 總結(jié)

        對(duì)橋梁檢測(cè)技術(shù)的分析,利于企業(yè)和工作人員對(duì)其相關(guān)知識(shí)的了解。利用現(xiàn)代化科技的橋梁檢測(cè)技術(shù),突破了傳統(tǒng)橋梁檢測(cè)技術(shù)的不足,其無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展在橋梁檢測(cè)技術(shù)中的作用越來(lái)越重要。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)橋梁損傷問(wèn)題,對(duì)于推動(dòng)橋梁檢測(cè)技術(shù)有積極的意義。

        參考文獻(xiàn):

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