摘要：社会的发展让人们越来越在意其生活环境的安全性，桥梁作为与人类生活息息相关的建筑，桥梁的结构安全越来越引起人们的注意，因此检测桥梁的安全性变得越来越重要。在桥梁结构的试验检测中应变和挠度是很重点的因素，正确的检测方法将对整体试验的结果产生直接的影响。因此本文将讨论和分析桥梁结构试验的这两个量的检测方法，讨论各种方法的原理，比较各自的优势，为以后的测试方法提供一些理论依据。
关键词：桥梁；试验；应变；挠度
前言
随着社会科技发展的越来越快、越来越有技术含量，人们对环境安全度的要求越来越高，桥梁作为社会交通上极重要的一个建筑，其质量和结构形式越来越引起更多的人的注意，因此研发出高精度的桥梁结构的试验检测方法成为炙手可热的新课题。应变和挠度是桥梁结构测试要求上非常重要的两个物理量，提高桥梁的安全结构质量可以从这两个物理量出发，研发出合适、精确的检测方法。本文将分析这两个物理量的新检测方法。
一、桥梁结构实验检测的重要性
任何的科学技术的发展都离不开理论与试验的结合，试验是检验理论是否正确的关键部分。而当今国内的检测试验较发达国家来说相对滞后，因此重点发展桥梁结构试验不但可以加强推进对理论研究的发展，还可以达到加快对实际桥梁建筑行业的促进发展的目的。当前我国的桥梁结构的试验检测方法大部分还是针对桥梁实体的结构设计模型的试验，这个试验包括前期准备、试验现场和后续数据归整和分析三个阶段，这样是为了校核实体桥梁的最小承载能力是否符合要求，也可以说明桥梁使用和的环境条件，测试实际存在的现役桥梁的使用性能和承载能力的范围，还可以更细致的分析桥梁每部分、每个部件的受力情况，从而能够归纳出受力作用下的桥梁的力学规律。
应变和挠度是桥梁试验检测的重要检测指标，这两个因素测试的准确度将直接影响桥梁性能的判断。应变是指桥梁受力时，其上任意一点由于受力导致的整体结构的形状或者大小的变化，根据方向的不同可以分为线应变、切应变和点的应变状态。不同的应变方式会产生不同的应变数值，但是每种应变状态都是为了测试桥梁整体结构应对承受力的变化，以确定桥梁的结构安全。挠度则是偏重于梁架、桁架等杆状物体在受力载荷时的最大变形，一般都是观察与杆垂直方向的最大变形，因此挠度又叫做部件的竖向变形。
二、桥梁结构实验检测应变的方法
（一）主要的应变测量方法
检测应变的试验原理是将应变片贴在需要测量应变的位置，施加受力后，应变片产生的位移变化转化为电阻变化，然后利用相应的设备把电阻转为店里、电压或功率输出到仪器中，通过记录仪器的变化推出应变数值。
利用应变电测量应变的方法的优点是测量时间短、精确度较高、灵敏度好；可以实现自动数据收集和多点同时测量，提高测量效率；可以进行远距离的测量；原理简单，适合新手测量；易携带；应用领域宽。应变片是主要的测量工具，电阻应变仪是利用应变片的原理改造成的，更为精确方便的工具，按照电阻状态分为动态、静态和动静态电阻应变仪，尽管每种应变仪的作用是不相同的，但是组成结构基本一致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（二）光纤应变测量法
光纤应变测量法是以电测技术为根基，在此基础上加以发展，演变过来的。这个测量方法不仅补足了电测的不足之处，还实现了桥梁结构的远程监控检测，具有精确度高、使用时间长、分布广的优点。同时，因为光纤栏自身有小而巧、抗干扰性强、制作使用简单等优点，增进了光纤波长的传达数据的灵敏度、准确度和精确度，并可以深入主体内部，并且不对主体发生干扰[1]。
（三）钢弦式应变测量传感器的应用
钢弦式应变测量传感器和光纤光栅传感器有很大的不同之处的，其最特征是主要利用钢弦作为和核心零件，通过外力和原有数据频率之间的关系变化，测量计算出外界给予了多少的压力。
钢弦传感器主要使用作用在弦上的刺激力，是弦根据电流脉冲进而散发的吸引力达到刺激作用，意思就是当电流脉冲受到冲击时导致磁铁磁性降低，是钢弦受到磁铁的吸引力而直接受到吸引，但当一波新的电流冲击时，这种磁性吸引力就降低，弱化了，致使钢弦离开磁铁产生的震动，从而达到了交变电流的输出，再根据对输出电流的分析，进行频率检测。
三、桥梁结构中挠度的检测方法
目前在我国使用的桥梁结构检测挠度的方法主要分为光电法、钢弦法、悬锤法和水准仪直接测量法等使用方法。其中，钢弦法仅适用于测量冰面的挠度，使用受限，应用不广泛。而最受广大设计人员使用的还属于悬锤法，此种方法不仅有使用方便，操作简单，设备方便等优点，还有成本低、质量高的优势，受到各种在桥梁结构测试的青睐。但因为此种测量方法只适用静挠度，不能成功顺利应用到动挠度的测量中，所以此种测量方法也有受到限制的地方，存在一些不利因素。光电法主要是利用光电耦合仪器进行的测量，但由于其制作成本高和价格贵等直接限制了此种测量仪器的使用[2]。比如：在下雨天气尽量不使用此种仪器，以免造成更大的误差。水准仪直接测量法主要是利用水准仪器或标尺，根据外力施加前后情况的变化，通过对标尺的数据的分析得出静挠度的变化数值，此种方法适用于桥墩空间大的公路桥梁，对于桥墩空间较小的桥梁实施有较大的困难。随着经济的发展，科学技术的进步，科技水平的提高，测量桥梁结构挠度的方法也越来越多起来，比如：观测法、精密水准法和专业的测量方法等多种方法可供选择使用。这种新的测量方法都是以之前的测量方法为基础演变过来的，具有相对较大的优势，但同时会忽视了测量天气的因素，所以这种新的测量方法也会受到天气因素的限制，导致测量质量和效果都会有所偏差[3]。
总结
桥梁结构试验应变和挠度的测量方法要实际问题实际分析，既要考虑实际的应用范围，还要依据实际的条件因素做出相应的变化。这就需要专业的人员进行不断地探究和改进，创造出更适合桥梁结构检测的方法。为我国制作出安全、可靠的桥梁结构做出贡献，促进我国向现代化建设发展的脚步。
参考文献
[1]路双,张永水.桥梁健康监测挠度评估方法应用[J].重庆交通大学学报自然科学版,2013,32(6):1133-1136.
[2]王帅,田磊,李捷,等.中小跨径桥梁结构挠度监测技术试验研究[J].青岛理工大学学报,2014,35(4):40-45.
[3]曹少飞.桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法研究[J].桥梁工程,2010 (3):20-22.
论文作者:韩学建
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：桥梁论文; 应变论文; 挠度论文; 结构论文; 测量论文; 方法论文; 测量方法论文; 《基层建设》2017年第7期论文;