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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(lái)源:來(lái)源網(wǎng)絡(luò ) 打印 | 收藏 |
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  4.仔細觀(guān)察是否已出現裂縫,出現初始裂縫時(shí)所加的荷載,仔細表明裂縫出現的位置、方向、長(cháng)度、寬度及卸載后閉合情況。如果結構的控制截面變形、應力或裂縫擴展,在尚未加到預計最大試驗荷載前,已提前達到或超過(guò)設計標準的允許值,應立即停止加載,同時(shí)注意觀(guān)察裂縫擴展情況,撤離儀器和人員。

  5.細觀(guān)察卸載后的殘余變形。對于特殊結構而言,如懸索橋和斜拉橋,尚需觀(guān)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,嚴格在該截面影響線(xiàn)上加載標準荷載車(chē)隊,以確定標準車(chē)輛在橋上的輪位位置。除了對加載車(chē)輛的輪位有所控制外,試驗時(shí)溫度是一個(gè)重要因素。通常而言,溫度變化一攝氏度,混凝土構件將產(chǎn)生十個(gè)微應變的變形,對于50號混凝土,相應于0.35吻a的應力誤差。因此應做好溫度補償和收縮補償塊等工作,以直接或間接消除溫度及收縮的影響。

 。ㄈ﹦(dòng)力試驗橋梁結構的動(dòng)力試驗是研究橋梁結構的自振特性和車(chē)輛動(dòng)力荷載與橋梁結構的聯(lián)合振動(dòng)特性,其測試數據是判斷橋梁結構運營(yíng)狀況和承載特性的重要指標。眾所周知,橋梁在設計時(shí),要避免外界的強迫振動(dòng)源,如風(fēng)、車(chē)輛等的頻率與橋跨結構的自振頻率相等,否則會(huì )引起過(guò)大的共振振幅危及橋梁的使用安全。同理,當車(chē)輛以某一速度通過(guò)橋面時(shí),橋跨的動(dòng)撓度和動(dòng)應力最大,那么,此時(shí)的車(chē)速稱(chēng)為臨界車(chē)速。由臨界車(chē)速引起的共振將產(chǎn)生動(dòng)力擴大效應并直接影響到橋梁的安全使用,通常用沖擊系數來(lái)表示這種擴大效應。橋梁的動(dòng)力試驗,主要是圍繞沖擊系數做文章,實(shí)際的的動(dòng)力試驗包括以下內容:

  1.測定橋跨結構在車(chē)輛荷載下的強迫振動(dòng)特性,如沖擊系數、強迫振動(dòng)頻率、動(dòng)位移和動(dòng)應力等。

  2.測定橋跨結構的自振特性,如自振頻率、振型和阻尼特性等。

  橋跨結構的動(dòng)力試驗,首先必須使結構產(chǎn)生振動(dòng),然后通過(guò)儀器記錄下結構的振動(dòng)時(shí)程曲線(xiàn),再通過(guò)專(zhuān)門(mén)的FFT(快速傅立葉轉換)儀器,分析出結構的各項振動(dòng)特性。有兩種方法可模擬外界對結構的動(dòng)力激振,這其中包括穩態(tài)激振和脈動(dòng)激振。穩態(tài)激振包括以一輛或多輛并行滿(mǎn)載車(chē)列以不同速度過(guò)橋或在橋上制動(dòng)。而脈動(dòng)激振可直接利用外界隨機振源。動(dòng)力分析設備越來(lái)越先進(jìn),具有豐富經(jīng)驗的工程師可直接分析輸出結果。但與之同時(shí)的理論分析,與實(shí)際情況仍存在相當的差別。在進(jìn)行動(dòng)力試驗時(shí),應注意結構控制截面上的實(shí)測最大動(dòng)應力、動(dòng)撓度和最低標準限值應小于標準的容許值。否則容易對橋梁結構造成損壞。

  二、國內外檢測技術(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)費的合理使用,美國公路管理局擬采用一種貝葉斯預測技術(shù),將以前的檢測數據和工程判斷組合起來(lái),可清楚的考慮到測量的錯誤,將建立在工程評價(jià)和先前的經(jīng)驗信息上融入到未來(lái)的混凝土橋梁衰變預測中,并可隨時(shí)將新的檢測數據增添到已有橋梁的管理系統中的架構中。這種技術(shù)現已運用于克羅拉多州的一座預應力橋梁上。美國公路管理局早已開(kāi)始對美國國內所有的橋梁的基本數據建庫,并可將以后的檢測所獲得數據不斷的更新數據庫中的內容。

  美國AASHTO已建立起“DATAPAVE路面長(cháng)期管理使用性能數據庫管理系統”,相信不久其相應的橋梁數據庫管理系統也將建立起來(lái)。我國上海市現已著(zhù)手建立“上海市城市橋梁管理系統”,它通過(guò)對橋梁的不同部位進(jìn)行評價(jià),通過(guò)加權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,這種分析充分運用了模糊數學(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,這標志著(zhù)以后橋梁可靠度綜合評價(jià)技術(shù)發(fā)展的方向,檢測方法的發(fā)展也是日新月異。過(guò)去斜拉橋的斜拉索發(fā)生斷索事故,無(wú)從知曉,F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。應用波動(dòng)方程的解析法(cAs日、分析法(sMITH)、以及實(shí)測曲線(xiàn)擬合法(CAP-WAP、CAPWAP/C)進(jìn)行樁的動(dòng)測試驗,已取得多種經(jīng)驗。例如高應變動(dòng)力檢測技術(shù)業(yè)已在國內外得到了廣泛的應用,并列入相應的規程中。動(dòng)力分析的快速傅立葉變換(FFT)的設備也從硬件式到“Pc分析儀”,這就大大的降低了費用。大量新型的設備已投入到生產(chǎn)實(shí)踐中,新型傳感器具有更高的精度、可靠度和耐久性;檢測數據通過(guò)可靠

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