大家好,桥梁监测系统相信很多的网友都不是很明白,包括隧道监测监控系统也是一样,不过没有关系,接下来就来为大家分享关于桥梁监测系统和隧道监测监控系统的一些知识点,大家可以关注收藏,免得下次来找不到哦,下面我们开始吧!

大型桥梁健康监测概念与监测系统设计

下面是中达咨询给大家带来关于大型桥梁健康监测概念与监测系统设计相关内容,以供参考。

桥梁监测系统?隧道监测监控系统

大型桥梁健康监测力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。同时,对大跨度桥梁设计理论与力学模型的验证以及对结构和结构环境中未知或不确定性问题的调查与研究也正融入桥梁健康监测的内涵。本文首先简要地总结十多年来桥梁健康监测的研究状况,然后较系统地阐述桥梁结构健康监测的新概念,并从桥梁工程发展的角度探讨大型桥梁监测系统设计的有关问题,以期为监测系统的开发提供借鉴。

20世纪桥梁工程领域的成就不仅体现在预应力技术的发展和大跨度索支承桥梁的建造以及对超大跨度桥梁的探索,而且反映于人们对桥梁结构实施智能控制和智能监测的设想与努力。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大距度桥梁的发展;同时,随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注,桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息,并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题,因此,桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。本文结合近十年来桥梁健康监测的研究状况以及大跨度桥梁工程的研究与发展,较系统地阐述桥梁健康监测的内涵,并由此探讨监测系统设计的有关问题。

一、桥梁健康监测系统与理论发展简况

1.监测系统

80年代中后期开始建立各种规模的桥梁健康监测系统。例如,英国在总长522m的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器,监测大桥运营阶段在车辆与风载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应,同时监测环境风和结构温度场。该系统是最早安装的较为完整的监测系统之一,它实现了实时监测、实时分析和数据网络共享。建立健康监测系统的典型桥梁还有挪威的Skarnsundet斜拉桥(主跨530m)[2]、美国主跨440m的Sunshine Skyway Bridge斜拉桥、丹麦主跨1624m的Great Belt East悬索桥[3]、英国主跨194m的Flintshire独塔斜拉桥[4]以及加拿大的Confederatiot Bridge桥[5]。我国自90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的结构监测系统,如香港的青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥,内地的上海徐浦大桥以及江阴长江大桥等[6~8]。

桥梁监测系统?隧道监测监控系统

从已经建立的监测系统的监测目标、功能以及系统运行等方面看,这些监测系统具有以下一些共同特点:

(1)通常测量结构各种响应的传感装置获取反映结构行为的各种记录;

(2)除监测结构本身的状态和行为以外,还强度对结构环境条件(如风、车辆荷载等)的监测和记录分析;同时,试图通过桥梁在正常车辆与风载下的动力响应来建立结构的"指纹",并藉此开发实时的结构整体性与安全性评估技术;

(3)在通车运营后连续或间断地监测结构状态,力求获取的大桥结构信息连续而完整。某些桥梁监测传感器在桥梁施工阶段即开始工作并用于监控施工质量;

(4)监测系统具有快速大容量的信息采集、通讯与处理能力,并实现数据的网络共享。

这些特点使得大跨度桥梁健康监测区别于传统的桥梁检测过程。另外需要指出的是,桥梁健康监测的对象已不再局限于结构本身:一些重要辅助设施的工作状态也已纳入长期监测的范围(如斜拉索振动控制装置[4]等)。

2.理论研究

十多年来,桥梁健康监测理论的研究主要集中于结构整体性评估和损伤识别。由于基于振动信息的整体性评估技术在航天、机械等领域的深入研究和运用,这类技术被用于土木结构中除无损检测技术以外的最重要的整体性评估方法并得到广泛的研究。人们致力于基于振动测量值的整体性评估方法研究的另一个原因是,结构振动信息可以在桥梁运营过程中利用环境振动法获得,因此这一方法具有实时监测的潜力。

结构整体性评估方法可以归结为模式识别法、系统识别法以及神经网络方法三大类。结构模态参数常被用作结构的指纹特征,也是系统识别方法和神经网络法的主要输入信息。另外,基于结构应变模态、应变曲率以及其他静力响应的评估方法也在不同程度上显示了各自的检伤能力[10]。然而,尽管某些整体性评估技术已在一些简单结构上有成功的例子,但还不能可靠地应用于复杂结构。阻碍这一技术进入实用的原因主要包括:①结构与环境中的不确定性和非结构因素影响;②测量信息不完备;③测量精度不足和测量信号噪声;④桥梁结构赘余度大并且测量信号对结构局部损伤不敏感。

另外,从评估方法上,目前对大跨度桥梁的安全评估基本上仍然沿袭常规中小桥梁的定级评估方法,是一种主要围绕结构的外观状态和正常使用性能进行的定性、粗浅的安全评价。

二、桥梁健康监测新概念

桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护潍修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统对以下几个方面进行监控:

·桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态;

·桥梁重要非结构构件(加支座)和附属设施(如振动控制元件)的工作状态;

·结构构件耐久性;

·大桥所处环境条件;等等。

与传统的检测技术不同,大型桥梁健康监测不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力,而且力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。

然而,桥梁结构健康监测不仅仅只是为了结构状态监控与评估。由于大型桥梁(尤其是斜拉桥、悬索桥)的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的。大跨度索交承桥梁的设计依赖于理论分析并过风洞、振动台模拟试验预测桥梁的动力性能并验证其动力安全性。然而,结构理论分析常基于理想化的有限元离散模型,并且分析时常以很多假定条件为前提。在进行风洞或振动台试验时对大桥的风环境和地面运动的模拟也可能与真实桥位的环境不全相符。因此,通过桥梁健康监测所获得的实际结构的动静力行为来验证大桥的理论模型、计算假定具有重要的意义。事实上,国外一些重要桥梁在建立健康监测系统时都强调利用监测信息验证结构的设计。

桥梁健康监测信息反馈于结构设计的更深远的意义在于,结构设计方法与相应的规范标准等可能得以改进;并且,对桥梁在各种交通条件和自然环境下的真实行为的理解以及对环境荷载的合理建模是将来实现桥?quot;虚拟设计"的基础。

还应看到,桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思,它还可能并应该成为桥梁研究的"现场实验室"。尽管桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的出现不断推动着桥梁的发展,但是,大跨度桥梁的设计中还存在很多未知和假定,超大跨度桥梁的设计也有许多问题需要研究。同时,桥梁结构控制与健康评估技术的深入研究与开发也需要结构现场试验与调查。桥梁健康监测为桥梁工程中的未知问题和超大跨度桥梁的研究提供了新的契机。由运营中的桥梁结构及其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充,而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。另外,桥梁振动控制与健康评估技术的开发与应用性也需要现场试验与调查。

综上所述,大型桥梁健康监测不只是传统的桥梁检测加结构评估新技术,而是被赋予了结构监控与评估、设计验证和研究与发展三方面的意义。

三、健康监测系统设计

1.监测系统设计准则

两座大型桥梁健康监测系统的测点布置情况可以看出,两个监测系统的监测项目与规模存在很大差异。这种差异除了桥型和桥位环境因素外,主要是因为对各监测系统的投资额和(或)建立各个系统的目的(或者说是对系统的功能要求)不同。因此,桥梁监测系统的设计实际上有意或无意地遵循着某些准则。

显然,监测系统的设计应该首先考虑建立该系统的目的和功能。上节所述的桥梁健康监测三方面的意义也正是桥梁健康监测的目的和功能所在。对于特定的桥梁,建立健康监测系统的目的可以是桥梁监控与评估,或是设计验证,甚至以研究发展为目的;也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系统的目的确定,系统的监测项目就可以基本上确定。另外,监测系统中各监测项目的规模以及所采用的传感仪器和通信设备等的确定需要考虑投资的限度。因此在设计监测系统时必须对监测系统方案进行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的监测系统的前提。

根据功能要求和成本一效益分析可以将监测项目和测点数设计到所需的范围,可以最优化地选择并安装系统硬件设施。因此,功能要求和效益-成本分析是设计桥梁健康监测系统的两大准则。

2.监测项目

不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同。绝大多数大跨度桥梁监测系统的监测项目都是从结构监控与评估出发的,个别也兼顾结构设计验证甚至部分监测项目以桥梁问题的研究为目的[5]。文献[12]通过对国内多座运营中的斜拉桥进行大量病害调查与检测分析,提出了用于斜拉桥状态监控与评估的颇具代表性的监测项目。

如果监测系统考虑具有结构设计验证的功能,那就要获得较多结构系统识别所须要的信息。因此,对于大跨度余支承桥梁,须要较多的传感器布置于桥塔、加劲梁以及缆索/拉索各部位,以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测。另外,在支座、挡块以及某些连结部位须安设传感器拾取反映其传力、约束状况等的信息。

目前,某些监测系统以开发结构整体性与安全性评估技术为目的之一。结合桥梁问题研究的监测系统虽不多见,但有些系统也有监测项目是专为研究服务的。与理论研究相关的监测项目可以根据待研究问题的性质来确定。从目前桥梁工程的发展状况看,以下几方面的问题可以借助桥梁健康监测进行深入研究或论证。

·抗风方面:包括风场特性观测、结构在自然风场中的行为以及抗风稳定性。

·抗震方面:包括研究各种场地地面运动的空间与时间变化、土-结构相互作用、行波效应、多点激励对结构响应的影响等。通过对墩顶与墩底应变、变形及加速度的监测建立恢复力模型对桥梁的抗震分析具有重要的意义。

·结构整体行为方面:包括研究结构在强风、强地面运动下的非线性特性,桥址处环境条件变化对结构动力特性、静力状态(内力分布、变形)的影响等。这对于发展基于监测数据的整体性评估方法非常重要。

·结构局部问题:例如边界、联接条件,钢梁焊缝疲劳及其他疲劳问题,结合梁结合面(包括剪力键)的破坏机制,等等。索支承桥梁缆(拉)索和吊杆的振动与减振、局部损伤机制等也值得进一步观察研究。

·耐久性问题:桥梁结构中的耐久性问题尚有许多问题须要深入研究。缆(拉)索与吊杆的腐蚀、锈蚀问题尤须重视。

·基础:大直径桩的采用也带来一些设计问题,直接套用原先用于中等直径桩的计算方法不很合理。借助大型桥梁监测系统调查大直径桩的变形规律、研究桩的承载力问题,也是设计部门的需要。

四、小结

(1)桥梁结构健康监测不只是传统的桥梁检测技术的简单改进,而是运用现代传感与通信技术,实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为,获取反映结构状况和环境因素的各种信息,由此分析结构健康状态、评估结构的可靠性,为桥梁的管理与维护决策提供科学依据。同时,大型桥梁结构健康监测对于验证与改进结构设计理论与方法、开发与实现各种结构控制技术以及深入研究大型桥梁结构的未知问题具有重要意义。因此,健康监测为桥梁工程的发展开辟了新的空间。

(2)大型桥梁健康监测三方面的意义反映了从事桥梁维护管理、设计咨询和理论研究不同领域人员所关注的问题。监测系统的设计应以功能要求和效益-成本分析为基本准则。此外,监测系统的设计应该通过布点优化分析,并且考虑到系统实施中的非常重要的通信问题。

(3)对于大跨度斜拉桥、悬索桥而言,整体性评估只是结构安全状态评估的一部分,不可能仅通过整体性评估来解释桥梁结构的安全状态。同时,大跨度桥梁的力学特点决定其安全评估的概念上和方法上不同于常规的中小桥梁。

(4)在跨度桥梁结构安全状态评估的目的是控制大桥运营风险及支持减灾决策。因此结合桥梁健康监测系统的安全评估,应该可以通过获取的监测数据评估桥梁结构的基本状态和结构行为。定期或在偶发事件(如地震)发生后识别结构的损伤和关键部位的变化,并且对大桥结构生命期各阶段的承载能力和抗风、抗震能力作出客观的定量的评估。

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高速公路上桥梁检测

随着中国经济的飞速发展,交通运输出现了重载、高速、大流量的现代运输结构的发展趋势,公路运输在整个运输体系中占有的比例越来越大。而桥梁是道路的咽喉,因此公路运输对现有桥梁(即旧桥)和新建桥梁的结构性能与使用质量提出了更高的要求。于是为适应交通运输不断发展的需要,确保新建桥梁的安全可靠,在桥梁竣工后通常需要对其进行现场测试;早期修建的桥梁随着使用年限的增长,有些会出现病害或破损现象,对桥梁的结构会造成潜在的危害,为了评估这些桥梁的现有承载能力和使用条件,也需对其进行现场测试;当桥梁需要通过超出其设计承载能力的特殊车辆时,同样需对其进行现场测试;另外,在桥梁的运营过程中,对其进行健康监测和状态评估也是桥梁发展的趋势。

1、承载力的检测

桥梁结构的静动载试验,是分别将静动载作用在桥梁结构上的指定位置,测试结构的应力、应变、挠度以及结构的自振频率、阻尼比和冲击系数。

按照有关规程,确定试验孔为:位于0#~1#桥墩间的65m、2#~3#桥墩间的155m和5#~6#桥墩间的115m整体现浇预应力砼箱形连续梁。

应力采用外帖式应变片,应变采用静态应变仪测量;主梁挠曲、墩台沉降采用精密水准仪测读;墩柱偏位等采用全站仪测读;动位移采用INV306振动测试系统进行测试;动应变采用动态应变仪测量,获得结构的振动频率、阻尼、冲击系数等参数;裂缝采用JC-10读数显微镜(放大倍数为20倍)进行观测。

1.1静载试验

静载试验中应:a实行交通管制;划定各试验车停放位置;安装、调试应变仪、位移计、精密水准仪等。b预载:(台试验车在被测试桥跨上来回通行2次,对桥跨施行预压;对应变仪、位移计、精密水准仪等读初值。c加载:试验车按指定位置逐级就位,分级加载,每加载一级稳定10min后,对应变仪、位移计、精密水准仪读数;间隔5min后再读数一次。’卸载:逐级卸载,每卸一级稳定10min后,对应变仪、位移计、精密水准仪读数;间隔5min

后再读数一次;全部车辆退出半小时后,对应变仪、位移计、精密水准仪再读数一次。

1.2动载试验

动载试验中应:实行交通管制;调试INV306振动测试系统、动态应变仪。2辆试验车并排以10、20、40、60km/h的速度匀速同步通过,测试系统、动态应变仪等进行记录;2辆试验车以40km/h的速度匀速通过,在跨中紧急制动,振动测试系统、动态应变仪等进行记录;1辆试验车以5km/h的速度跳车,振动测试系统、动态应变仪等进行测试。

1.3裂缝检测

检测人员仔细观察每一级荷载作用下各控制截面是否有裂缝出现及裂缝发展情况。如有,应停止加载,分析原因后才能进行第二级加载。

1.4检测注意事项

①试验车辆。车辆和载荷总重55t的五轴载重3辆(要求前轴重3t,两中轴重12,两后轴重14t.;车辆和载荷总重20t的载重车36辆(前轴重7t,后轴重13t);静载试验荷载根据设计荷载(汽超20t,挂-120)采用等效荷载的原则,针对每一试验跨所需的车辆荷载吨位和数量,根据设计控制荷载最不利效应值按下式等效换算,最终达到荷载效率为0.8~1.05的目的。

②各试验跨静载试验工况及其布载位置应根据桥梁内力影响线最不利位置进行分级布载。

③动载试验。模拟实际行车荷载的行驶速度、刹车和跳车情况。

④应变和挠度测点布置。静动载应变测点布置在跨中、支点截面;各个墩顶应变测点布置在左右两侧;挠度(位移)测点位于石崆山"号桥右线0#~7#桥墩之间的65m+115m+155m+3倍的115m整体现浇预应力砼箱形连续梁支点、跨中、1/4截面,以测出连续梁在各级荷载作用下的挠曲线。

5)温度测点的布设。在测点附近的桥上和桥下设置!处气温观测点,另外在桥梁主要测点设置一处构件表面温度观测点。

2、渗水检测

虽然道路工作者已逐渐认识到了沥青路面水损坏的危害性,但具体到对沥青路面渗水性能进行检测与评价,并制定相应的沥青路面渗水控制指标的工作并没有完善。所以有必要认识渗水的检测。

2.1测试公式

重点考察仪器测试结果的精确性、可重复性及测试方法的可操作性等方面的性能,最终推荐的路面渗水系数计算公式为

k=(lnh1- ln h2) aL/A t

式中: k为渗透系数; a为水管截面积; L为试件高度,现场测试时假设为测试层厚度;A为试件截面面积,现场测试时假设为渗水仪内水与路面的接触面积; t为渗水时间; h1为测试开始时水头高度; h2为测试结束时水头高度。

2.2测试方法

考虑到沥青路面渗水往往与离析、粗集料集中、压实度不足等有关,在测试沥青路面渗水系数的同时也测定这些指标。为了使测试的渗水系数更好地代表沥青路面的实际性能,有如下测点选择方法:

①考虑沥青混合料类型对沥青路面渗水性能的影响,选择了同一结构层,相同集料最大公称粒径,不同级配的路段。

②考虑厚度对沥青路面渗水性能的影响,选择同一结构层,同一级配,不同厚度的路段,同时研究集料最大公称粒径与厚度的匹配关系。

③考虑压实度对沥青路面渗水性能的影响,选择同一结构层,不同路面空隙率的路段。路面空隙率采用表干法测定,可以借用已取芯样的数据,或在渗水系数测定后在检测点处取芯测定。

④考虑构造深度对沥青路面渗水性能的影响,选择同一结构层,不同路面构造深度的路段。路面构造深度采用铺砂法测定。

3、桩基的检测

3.1成孔检测

超声波成孔检测仪采用超声波反射技术,可用于各种灌注桩(或地下连续墙)等成孔成槽质量的综合检测。实践中,将超声波传感器沿充满泥浆的钻孔中心以一定速率下放,在探头下放过程中,接收并记录四个方向(或两个方向)的垂直孔壁的超声波脉冲反射信号,可以很方便地对钻孔四个方向同时进行孔壁状态监测,可以直观的观测连续墙槽宽、钻孔直径、垂直度、孔壁状况等参数。

3.2静载试验法

在确定单桩极限承载力方面,它是目前最为准确、可靠的检验方法,判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此,每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。一般情况下,桩基静载试验的成果数据,如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的。

3.3应力波反射法完整性检测

尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展,但在实用和普及方面国内却有较大提高,这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面,也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面,更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失,开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置,如广东省正在将这种方法定位于为后续检测提供前期技术准备,这种定位已与该方法解决问题的真实能力完全对应。

3.4高应变动力试桩法

桩基动测方面,国产仪器和软件业已达到国际先进水平,许多方面甚于更具有中国特色。

3.5动静法

动静法是指应用达朗贝尔原理来研究非自由质点系的动力学问题。动静法的特点是在引入虚加惯性力之后,用静力学中研究平衡问题的方法来处理动力学中的不平衡的问题

4、结束语

桥梁方面试验是一项试验过程长、内容复杂、变化不可预料、技术含量高的工作,应根据试验目的认真制定试验内容和详细计划,才能保证达到试验效果,保障试验安全,以防留下诸多安全隐患。

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桥梁检测技术的现状及发展

桥梁检测技术的现状及发展是非常重要的,了解现状才能展望未来,才能清楚发展方向,每个细节都很关键。中达咨询就桥梁检测技术的现状及发展和大家说明一下。

一、引言

改革开放以来,随着社会主义市场经济的迅猛发展,我国交通事业也繁荣发展。作为交通的枢纽,桥梁的数目也日益增多。据统计,截止到2009年底,我国公路桥梁已达62.19万座,总长度共27260.6km。显而易见,桥梁结构在长期使用中难免会发生各种各样的损伤,造成桥梁结构抗力衰减和安全隐患。如何养护好现有桥梁,延长其使用寿命,是摆在各级交通管理部门面前的严峻课题。

二、桥梁检测的重要性

在具体的工程实践中,往往有很多桥梁施工人员忽视对桥梁的检测,这对于保证交通的安全稳定运行是很不负责任的。采取合理有效的措施对桥梁的结构损伤进行检测,可以及时发现桥梁结构是否损坏,从而得以确保交通枢纽的正常运行。与此同时,对桥梁进行检测还可以获得很多其他潜在的效益。

1、对桥梁进行检测可以及时得到准确的桥梁信息状况,当检测出桥梁质量出现问题时可以采取封闭桥梁的施工措施对桥梁进行维修。同时,技术人员可以通过多次对桥梁检测的数据来研究桥梁在使用过程中发生的变化。

2、通过规律性的对桥梁进行检测,降低了桥梁出现安全隐患的可能性,更为科学地保护了桥梁,桥梁的使用寿命显然的到了提高。

3、对桥梁进行检测能为以后的桥梁结构设计提供宝贵经验,实践是检验真理的唯一标准,只有通过定时对桥梁进行检测,取得各项参数资料,验证其与理论计算的符合程度,才能不断地提高桥梁的设计水平,使其满足使用功能要求。在对桥梁进行检测的过程中,工程技术人员不应只着眼于对桥梁外观的检测上,更应进一步通过荷载试验检测深桥梁的材料与结构。随着科学技术的不断进步,在桥梁检测实践中,工程技术人员更应采用先进的设备与技术以提高桥梁检测的高效率性与准确性。

三、桥梁检测技术的现状

近年来,我国对桥梁的检测进行的大量研究。通过大量试桥梁检测验经验的积累,我国开发一些实用的检测方法。几十年来,我国逐渐从半损伤式检测法过渡到了无损失检测法。无损检测法主要包括对桥梁局部的检测和对桥梁整体进行检测两个主要内容。下面将对这两个方面进行简单的探讨。

1、桥梁的局部检测

对桥梁结构进行日常检测主要采用技术手段的是局部检测技术。局部检测技术是采用目视或专门的检测仪器对结构局部的损伤和缺陷状况进行检测。局部检测主要是检测桥梁结构的材质状况与耐久性。通过x射线、渗透、磁粉、涡流以及超声波等检测技术来检测混凝土强度、混凝土的碳化深度、混凝土内部损伤情况、钢筋分布及保护层厚度、钢筋的腐蚀情况、氯离子含量等内容。近年来,随着科学技术的发展,远红外热象、核磁共振、全息摄影、层析成像、微波以及雷达等先进检测技术也逐渐应用到桥梁的局部检测工作中。

2、桥梁的整体检测

2.1整体检测的作用

桥梁的整体检测能反映桥梁的承载力以及正常使用状态,它克服了结构局部检测所存在的局限性。它主要通过对桥梁结构进行静、动力试验等手段采集桥梁结构的速度、加速度、位移、应力、应变等结构响应数据。再通过数学以及力学方法对响应数据进行科学的处理,然后通过技术人员的细致分析就能够得到桥梁结构的整体状况以及局部的损伤状况。桥梁结构整体的工作性能通过整体检测技术真实地反映出来,它能回答所有人最关注的桥梁结构承载力的问题,从而能够较为准确的验证了桥梁的设计过程以及施工管过程理能否达到标准的要求。

2.2整体检测采用地方法

通过施加可控荷载的对桥梁进行试验,并由试验检测、收集桥梁结构的应变量、应变分布和加速度等响应数据,据此来评估桥梁结构的整体性能。桥梁的整体检测试验可以分为静荷载试验以及动荷载试验。静载试验指的是施加静荷载于指定的位置对桥梁的各项指标进行检测从而得出桥梁整体的工作性能的试验。桥梁的动载试验是指用某种方法引起桥梁结构振动,测定其各项震动指标来判断其整体刚度的试验。桥梁的动荷载试验不会妨碍交通的运行,是桥梁结构整体检测中不可或缺的技术手段。

3、桥梁检测存在的问题

3.1落后的检测手段,较低的机动性。工程技术人员只能通过在桥梁下面搭设脚手架的方法对旱地上的桥梁进行检测。对于在河面上的桥梁,检测工程更为繁琐,只能通过在船上搭设脚手架连接桥梁的方法对其进行检测。若出现无法接近桥梁的情况,目前没有比较好的方法解决这个问题。

3.2昂贵的检测的费用,较长的检测时间。无论进行哪种检测方法都必须动用大量人力物力来搭设脚手架。通常搭设脚手架的时间较长,花费较大,这无疑增大了检测的成本,延长了检测的进度。

3.3较高的作业危险系数。工程技术人员在脚手架上对桥梁进行检测会提高作业的危险系数,而搭设脚手架的过程也容易出现安全事故。

3.4较小的检测范围。如果只依靠搭设脚手架对桥梁进行检测,检测的范围必然会相对较小,无法全方位、大范围的对桥梁进行检测就无法得到准确的检测结果,影响检测的质量。

3.5导致交通的不便。如果要进行桥梁的局部或整体检测就会对必然要对桥梁进行部分或全部的交通管制。如果检测的时间较长,管制的时间也必然增加,这将严重影响交通的顺畅运行,为市民的出行带来不便。

四、桥梁检测技术的发展趋势

1、桥梁的无损伤检测技术发展

进入20世纪90年代后,随着传感技术以及计算机技术的快速发展,对桥梁的检测技术也进行了一场革命,涌现出一大批新的检测方法。桥梁的无损伤检测技术也迅速朝着快速化、智能化、系统化的方向发展起来。这解决了以往桥梁检测必须依赖于检测人员的现场目测以及动静载试验对桥梁进行有损伤检测的局限。近年来,致力于桥梁检测的研究人员提出了许多成功的方法对桥梁进行非破坏性评估。人们研究发现结构的动力响应是整体状态的一种度量,当结构的质量、阻尼特性以及刚度发生变化时,以结构振动模态作为权数,对桥梁结构损伤前后的模态化量进行加权处理,能有效实现单元损伤的识别和定位。可以预见,基于振动模态分析技术的高速发展必将为桥梁结构的安全检测开辟出新的途径

2、先进技术的发展动向

2.1桥面板检测系统的发展,主要是地面渗透雷达、双带远红外热成像系统等技术的不断发展完善。

2.2锈蚀探测和评估技术的发展,主要是以埋入式锈蚀微传感器、磁漏探测技术为标志的以“磁”为基础的测量系统的不断发展完善。

2.3桥梁测试和健康监测系统的发展,该系统主要包括利用钢传感器对桥梁超载进行测量、用全球定位系统精确测量桥梁变形并进行数据的监测以保证桥梁的健康。

2.4疲劳裂纹探测和评估系统的发展,主要是微波探测和定量分析系统、新型超声波和磁分析仪系统、便携式声发射系统、热成像系统、无线应变测量系统、电磁声发射传感器、无源疲劳荷载测量设备等技术的不断发张完善。

五、结束语

通过对桥梁进行检测可以得知桥梁的使用状况,保证其正常使用,降低事故发生的可能性。然而,传统的检测方法精度较低,检测过程较为繁杂。但我们可以预见,随着科学技术的快速发展尤其是计算机技术的飞速发展,人工智能将广泛地运用在各类桥梁结构的检测分析上。同时,科学技术的交叉利用将日益普及,新兴技术的发展必将影响影响到桥梁的检测工作中,使其更有效率和精度。

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