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详解桥梁结构损伤检测

发布日期:2019-06-25 17:07:57     点击次数:1190次     来源:加固之家

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《公路养护技术规范》规定,日常检查和定期检查由公路管理机构和具有一定检查经验并受过专门桥梁检查培训及熟悉桥梁设计、施工等方面知识的检查工程师,按规定周期,对桥梁主体及附属结构的技术状况进行定期跟踪的全面检查,提交检查成果文件,提出养护建议,如有特殊检查需求,则限制交通进行特殊检查。

桥梁检测

一、桥梁结构损伤检测

01 矩阵型法,利用矩阵型法进行相关检测是发展最早也是最成熟的方法,它常常用于修正计算模型的整个矩阵,精度比较高,执行操作相对容易。这种方法的主要缺点在于所修正模型的物理意义并不是非常明确,这往往会丧失原有限元模型的带状性特点,因此,需要辅助其它的修正方法进行修正。

02 子矩阵修正法,通过对需要修正的矩阵定义相关的修正系数以及对宇矩阵修正系数的调整可以修正桥梁的结构刚度,这种方法的最大优势在于修正后的刚度矩阵仍然与原矩阵保持对称性与稀疏性。

03 灵敏度法,运用灵敏度法,检测人员可以修正结构参数,并且通过设计参数以及弹性模量的截面面积等可以实现对有限元模型的修改。

04 指纹分析方法, 就是在桥梁检测中,寻找与其结构动力特性有关的动力指纹,并且通过相应指纹的变化情况来判断桥梁结构的真实状况。在线监测中,最易获得的模态参数是频率,而且所获得的参数的精度非常高。因此,检测人员可以通过监测频率的变化这种方式来识别结构破损情况,这种方式操作起来也是比较简单的。

此外,振型也可以适用于桥梁结构破损情况的发现与识别,虽然运用振型进行测试的精度低于频率,但是振型可以包含更多的检测信息。大量的检测模型以及实践实验表明,由于桥梁结构损伤导致的固有频率的变化非常小,但是振型形式变化却十分明显,一般损伤导致的结构自振频率的变化一般在5%以内。

有一些研究人员采用模糊理论与指纹分析结合的方式进行检测,这种方式的可靠度建立在规范的理论框架基础之上,对不同种类桥梁的使用性能以及专家评估数据的科学性要求较高。

二、借鉴国外目前关注的检测技术

当前,国外方面已经展开结合桥梁管理系统与量化的无损检测方法的研究,即通过用强迫振动响应法定量检测技术,用激光振动计测量斜拉索索力,评估桥梁下部结构。

我国一直倡导引进国外先进技术,其主要技术概括:

1)先进的疲劳裂纹探测和评估系统,涉及桥梁裂纹的无线应变测量系统、无源疲劳荷载测量设备、便携式声发射系统、新型超声波以及电磁声发射传感器等,目前在此基础上一种具有产生(信号)并探测不同受力模式下的疲劳裂纹的宽带 E 探测器;

2)先进的锈蚀探测技术,如探测先张法压浆空隙、磁漏探测技术的埋入式锈蚀微传感器;

3)先进的桥面板检测系统,如双带远红外热成像系统;

4)先进的桥梁测试和健康监测系统,如测量桥梁超载的钢传感器。

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