程飞浩
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摘要:本文较深入地探讨了桥梁结构检测内容及评定,并与桥梁检测技术发展现状相结合,综合评价了桥梁检测技术,并展望了桥梁检测技术的发展趋势。
关键词:桥梁检测技术;桥梁结构;综合评价
随着我国路桥建设的快速发展,新建高速公路及桥梁与日俱增,而既有桥梁也面临着养护维修。有关专家认为使用超过25年的桥梁已进入老化期,据交通管理部门统计,我国约有40%的桥梁已属老龄桥梁。并随时间推移数量增长迅速,桥梁管理部门已逐渐关注桥梁的养护问题。因桥梁维护不当,没有及时进行检测养护,而且频繁受超载的影响,以及交通事故、环境因素等多方面因素,导致桥梁不断出现损伤、局部甚至整体破坏的事例,这逐渐引起人们关注桥梁质量及寿命。而且,为达到不断增大的桥梁规模及提高桥梁美观,逐渐应用很多的新工艺、新材料、新结构。为确保桥梁结构的使用安全,桥梁结构检测工作的重要性日益突出。
一.桥梁检测
需检测的桥梁有多种不同的原因,而桥梁类型也完全不同。大部分桥梁检测对象都是旧桥,而对新的使用要求难以适应,需进一步检测桥梁健康与安全性;针对目前建设完成的桥梁,因使用许多新材料及新工艺,而且桥梁规模也逐渐增大,所以大部分新桥也需要进行检测,检测内容及方法根据桥梁具体情况各不相同。
二.评定桥梁的方法
针对桥梁承载力进行评定一般可将评定方法分为综合分析法、基于病害调查经验评定方法、荷载试验法及分析计算法四大类。
2.1综合分析法。
该方法基于桥梁检查,采用无破损方式对混凝土强度、氯离子含量、电阻率、碳化深度及结构混凝土中钢筋锈蚀状况进行测定,验算对结构折减后的承载力,对计算结果及结构裂缝等进行综合分析,才能对结构材料进行评定。
2.2基于病害调查经验评定方法。
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该方法依据《公路养护技术规范》,基于对桥梁的检查,通过调查桥梁状况、缺陷及损伤部位、程度等内容,分析产生缺陷及损伤的原因,以实现对缺陷及损伤影响桥梁质量的评价,为桥梁加固及维修提供重要依据,此方法需要检查人员具有非常丰富的实践经验。
2.3荷载试验法。
初步评定桥梁承载力采用上述两种方法比较有效,尤其是总体评价桥梁、桥梁类型划分、维修加固确定是比较经济有效的。但针对大型桥梁,就要采用荷载试验对实际承载能力进行评定。在桥梁结构鉴定中应用时间最长的就是荷载试验方法,该方法具有直观可靠的优点,因此在新结构研究及评定桥梁质量中应用较多。评定旧桥时,大部分用于评定桥梁工作状态不明的情况,用于对评定外观调查与综合分析评定方法不足的弥补。但在荷载试验时一般要将路线封闭,花费较多资金,耗费较长时间,因此荷载试验只能针对大型桥梁进行。这种非破坏性荷载试验,结合试验荷载作用性质,一般可分为静载与动载试验两种,前者对在静载作用下桥梁的结构工作性能进行客观反映,后者对桥梁结构动力性能静载试验进行反映,一般采用车辆加载方式对梁挠度、应变及裂缝进行测定,对比分析结合试验结果与理论计算值,对桥梁实际承载力进行判断。
2.4分析计算法。
此方法主要依据对结构尺寸、材料性能、外观缺陷及通行荷载等指标进行实测,根据桥梁结构计算理论对承载力进行评定,是对旧桥承载力定量了解的一种方法,国内外研究人员开展了大量研究,许多国家都趋向于采用鉴定系数对承载力进行评价。随着不断发展的计算机技术尤其是钢筋混凝土有限元理论,各国学者十分重视有限元计算法。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件,桥梁荷载试验采用计算机进行模拟,对桥梁实际承载力进行计算,具体采用以下评定步骤,一是桥梁调查;二是对加载形式进行确定并划分单元;三是计算采用分级进行加载;四是对承载力进行评定。
三.桥梁检测新技术
针对目前建设的桥梁,因不断增大桥梁规蝴工艺、新材料的使用,桥梁结构的复杂性比较突出。为提高管理水平和对大型桥梁健康状况及陛能进行鉴定,桥梁检测技术及检测设备决速发展起来,目前国内外先进研究成果更是在桥梁分析中被引进,其具体发展隋况如下。
3.1基于GPRS实现远程传输桥梁检测数据。
远程监测在早期主要利用专用网络连接设备现场与控制中心,状态信息由传感器进行采集,遵循协议向控制中心进行传送。此方式自成系统具有传送数据迅速安全的优点,不足之处主要在于通信线路需要单独进行布设,在距离较远时,使工程建设成本明显增大。随着不断发展的互联网技术及日臻完善的公用通信网络,采用GPRS实现数据远程传输已逐渐成为传递信息十分便捷的手段而作为远程监测技术被广泛应用。
3.2桥梁检测中神经网络的应用。
在桥梁检测的具体过程中,难以随时了解桥梁受力情况,这不只是耗费较多的人力、物力,还在测量中因测量人员存在的技术差异及繁重工作导致的疲劳,一定会在检测结果中引人人为误差。若BP模型采用人工神经网络方法进行构造,映射关系可建立在桥梁结构受力之间,在桥梁实际检测过程中,只需实地检测部分桥索受力情况,利用BP模型的映射,就能获得其余的桥索受力值。
3.3桥梁检测中数字图像处理技术的应用。
近年来,在测量领域中逐渐形成图像测量技术这一新的测量技术。图像测量就是对被测对象进行测量时,将图像作为检测和信息传递的有效手段或利用载体的测量方法,主要将有用的信号从图像中提取出来。避免人工检测中的低效、环境局限性大、缓慢、重复可比性差等不足。尤其是对于检测人员触及范围外的情况,采用传统方法进行量测,具有较大的难度与危险性,还容易出现测量数据不准的情况。
3.4桥梁检测中光纤应变传感器测试系统的应用。
在桥梁检测中一般采用应变片电测技术作为无损检测方法,但测试常规电阻应变片的结果受温湿度、导线长度等环境因素的影响。光纤传感器是近年来发展起来的新型传感器,因其体积小、非导电、抗电磁干扰强等优点明显,并可实时多点测量一维连续空间,所以可对发电机组、智能大厦等很多设备或物体实施实时多点监测。
3.5研制新型桥梁检测设备。
研制的新型桥梁检测设备主要包括:新型桥梁检测车及检测平台,在桥梁工程检测中依靠先进检测设备提供重要技术支持。综匕所述,随着桥梁检测技术的不断成熟,对于桥梁质量及承载力等指标的检测,有助于提高桥梁维护水平,为桥梁安全提供重要的技术支持。
四.结束语
桥梁工程检测技术的应用与发展,对桥梁的安全性有巨大的影响。而桥梁对我国经济的发展有重大的影响,因此,桥梁建设的优劣是非常重要的,它关系到我国的民生发展,影响着人民的生活水平。
工程建设的好坏不仅仅是项目的投资能否成功,更涉及到人民的生命财产安全,所以说桥梁的工程检测至关重要。在新的时代背景下,更要加强对于桥梁检测技术的关注,促进桥梁施工质量的提高,更好地为社会造福。
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论文作者:程飞浩
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签:桥梁论文; 承载力论文; 荷载论文; 结构论文; 方法论文; 检测技术论文; 测量论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;