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談混凝土橋梁的檢測技術(shù)及其新發(fā)展(2)

2010-09-15 17:09 來源:來源網(wǎng)絡(luò) 打印 | 收藏 |
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  4.仔細(xì)觀察是否已出現(xiàn)裂縫,出現(xiàn)初始裂縫時所加的荷載,仔細(xì)表明裂縫出現(xiàn)的位置、方向、長度、寬度及卸載后閉合情況。如果結(jié)構(gòu)的控制截面變形、應(yīng)力或裂縫擴(kuò)展,在尚未加到預(yù)計最大試驗荷載前,已提前達(dá)到或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的允許值,應(yīng)立即停止加載,同時注意觀察裂縫擴(kuò)展情況,撤離儀器和人員。

  5.細(xì)觀察卸載后的殘余變形。對于特殊結(jié)構(gòu)而言,如懸索橋和斜拉橋,尚需觀察索力和塔的變位并進(jìn)行支座的測定。

  混凝土橋的靜載試驗,對關(guān)鍵控制截面的測試,嚴(yán)格在該截面影響線上加載標(biāo)準(zhǔn)荷載車隊,以確定標(biāo)準(zhǔn)車輛在橋上的輪位位置。除了對加載車輛的輪位有所控制外,試驗時溫度是一個重要因素。通常而言,溫度變化一攝氏度,混凝土構(gòu)件將產(chǎn)生十個微應(yīng)變的變形,對于50號混凝土,相應(yīng)于0.35吻a的應(yīng)力誤差。因此應(yīng)做好溫度補(bǔ)償和收縮補(bǔ)償塊等工作,以直接或間接消除溫度及收縮的影響。

 。ㄈ﹦恿υ囼灅蛄航Y(jié)構(gòu)的動力試驗是研究橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和車輛動力荷載與橋梁結(jié)構(gòu)的聯(lián)合振動特性,其測試數(shù)據(jù)是判斷橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)營狀況和承載特性的重要指標(biāo)。眾所周知,橋梁在設(shè)計時,要避免外界的強(qiáng)迫振動源,如風(fēng)、車輛等的頻率與橋跨結(jié)構(gòu)的自振頻率相等,否則會引起過大的共振振幅危及橋梁的使用安全。同理,當(dāng)車輛以某一速度通過橋面時,橋跨的動撓度和動應(yīng)力最大,那么,此時的車速稱為臨界車速。由臨界車速引起的共振將產(chǎn)生動力擴(kuò)大效應(yīng)并直接影響到橋梁的安全使用,通常用沖擊系數(shù)來表示這種擴(kuò)大效應(yīng)。橋梁的動力試驗,主要是圍繞沖擊系數(shù)做文章,實際的的動力試驗包括以下內(nèi)容:

  1.測定橋跨結(jié)構(gòu)在車輛荷載下的強(qiáng)迫振動特性,如沖擊系數(shù)、強(qiáng)迫振動頻率、動位移和動應(yīng)力等。

  2.測定橋跨結(jié)構(gòu)的自振特性,如自振頻率、振型和阻尼特性等。

  橋跨結(jié)構(gòu)的動力試驗,首先必須使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動,然后通過儀器記錄下結(jié)構(gòu)的振動時程曲線,再通過專門的FFT(快速傅立葉轉(zhuǎn)換)儀器,分析出結(jié)構(gòu)的各項振動特性。有兩種方法可模擬外界對結(jié)構(gòu)的動力激振,這其中包括穩(wěn)態(tài)激振和脈動激振。穩(wěn)態(tài)激振包括以一輛或多輛并行滿載車列以不同速度過橋或在橋上制動。而脈動激振可直接利用外界隨機(jī)振源。動力分析設(shè)備越來越先進(jìn),具有豐富經(jīng)驗的工程師可直接分析輸出結(jié)果。但與之同時的理論分析,與實際情況仍存在相當(dāng)?shù)牟顒e。在進(jìn)行動力試驗時,應(yīng)注意結(jié)構(gòu)控制截面上的實測最大動應(yīng)力、動撓度和最低標(biāo)準(zhǔn)限值應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)的容許值。否則容易對橋梁結(jié)構(gòu)造成損壞。

  二、國內(nèi)外檢測技術(shù)的一些最新發(fā)展 

  在美國,每年有大量的橋梁急需維修,為了確保橋梁的維修經(jīng)費(fèi)的合理使用,美國公路管理局?jǐn)M采用一種貝葉斯預(yù)測技術(shù),將以前的檢測數(shù)據(jù)和工程判斷組合起來,可清楚的考慮到測量的錯誤,將建立在工程評價和先前的經(jīng)驗信息上融入到未來的混凝土橋梁衰變預(yù)測中,并可隨時將新的檢測數(shù)據(jù)增添到已有橋梁的管理系統(tǒng)中的架構(gòu)中。這種技術(shù)現(xiàn)已運(yùn)用于克羅拉多州的一座預(yù)應(yīng)力橋梁上。美國公路管理局早已開始對美國國內(nèi)所有的橋梁的基本數(shù)據(jù)建庫,并可將以后的檢測所獲得數(shù)據(jù)不斷的更新數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容。

  美國AASHTO已建立起“DATAPAVE路面長期管理使用性能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”,相信不久其相應(yīng)的橋梁數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也將建立起來。我國上海市現(xiàn)已著手建立“上海市城市橋梁管理系統(tǒng)”,它通過對橋梁的不同部位進(jìn)行評價,通過加權(quán)匯總成全橋的橋梁缺損狀況值(Bcl),最后得出該橋的使用可靠度,這種分析充分運(yùn)用了模糊數(shù)學(xué)的知識。目前,將損傷力學(xué)用于橋梁表面病害、故障檢測,已有不少成果間世,有學(xué)者認(rèn)為可用它粗略估計老橋梁的殘余壽命。多學(xué)科的交叉大大發(fā)展了橋梁的檢測理論,這標(biāo)志著以后橋梁可靠度綜合評價技術(shù)發(fā)展的方向,檢測方法的發(fā)展也是日新月異。過去斜拉橋的斜拉索發(fā)生斷索事故,無從知曉,F(xiàn)在,使用磁漏檢測技術(shù)可直接檢測出是否斷索和斷索部位。樁基試驗方法也已有大的突破。應(yīng)用波動方程的解析法(cAs日、分析法(sMITH)、以及實測曲線擬合法(CAP-WAP、CAPWAP/C)進(jìn)行樁的動測試驗,已取得多種經(jīng)驗。例如高應(yīng)變動力檢測技術(shù)業(yè)已在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用,并列入相應(yīng)的規(guī)程中。動力分析的快速傅立葉變換(FFT)的設(shè)備也從硬件式到“Pc分析儀”,這就大大的降低了費(fèi)用。大量新型的設(shè)備已投入到生產(chǎn)實踐中,新型傳感器具有更高的精度、可靠度和耐久性;檢測數(shù)據(jù)通過可靠

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