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公路橋梁結構的損傷檢測技術

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2018-03-13 13:47 熱度:

   損傷檢測技術在公路橋梁結構中的應用,提高了橋梁結構的質量水平,而且推進了損傷檢測技術的發展,促使其更加符合橋梁結構損傷檢測的需求。本文主要探討公路橋梁結構的損傷檢測技術。

筑路機械與施工機械化

  《筑路機械與施工機械化》(月刊)創刊于1984年,是由長安大學主辦的刊物。當時,我國高等級公路剛剛起步,公路施工機械和施工工藝還處于原始階段,交通部在這方面沒有一個指導性的刊物,這樣,由當時西安公路學院(后更名為西安公路交通大學即現在的長安大學)孫祖望教授提議、命名并任主編的技術性刊物《筑路機械與施工機械化》雜志創辦了,由交通部主管,西安公路學院主辦,她是交通部機械與施工方面的唯一期刊。

  損傷檢測技術及方法,有效識別了公路橋梁中的結構損傷,路橋論文避免結構損傷再次擴大,明顯降低了公路橋梁結構的損傷程度,起到高效率的保護作用。

  1公路橋梁結構局部損傷的檢測技術

  1.1超聲波法超聲波法在檢測公路橋梁局部損傷時,利用儀器發射應力波,其在固體中傳播的波形是一致的,當應力波傳播到局部損傷位置后,會發生明顯的變化,由此,在橋梁結構檢測位置,放置發射探頭、接收探頭,對接收探頭收到的應力波進行分析,如:頻率、波速等信息[2]。例如:公路橋梁結構中,利用超聲波法中的透射,診斷結構發生局部損傷的位置,通過反射法,檢測損傷的實際形態,而且超聲波沒有限制因素,能夠應用到各類材料的道路橋梁結構中。

  1.2聲發射方法公路橋梁結構局部損傷,改善了此位置的狀態,橋梁結構的材料,出現狀態缺陷,此時材料發生局部損傷時,會釋放能量,也就是聲發射的過程,在橋梁局部檢測位置,安裝聲發射探頭,接收橋梁結構釋放的能量信號,轉化為電信號,診斷局部材料損傷聲發射的變化特征,按照電信號的狀態,分析橋梁結構局部損傷的情況。聲發射方法具有普遍性的優勢,不受結構、材料等因素的干擾,常用于混凝土橋梁結構的診斷中。

  2公路橋梁結構全部損傷的檢測技術

  全部損傷檢測技術的綜合性強,應用在公路橋梁的整體結構中,根據檢測技術得出的全部損傷信息,系統性的評估公路橋梁的結構現狀。根據公路橋梁結構全部損傷檢測的案例,分析檢測技術的應用。

  2.1模型修正法模型修正法在公路橋梁結構全部損傷中的檢測,采用實驗振動的方法,對比振動和模型中的數據結果,檢測橋梁結構的狀態參數,如:加速度、頻響等,借助一定的優化條件,逐步修正模型中的剛度參數,找出橋梁結構的剛度信息,診斷出發生損傷的剛度位置。模型修正法的優勢很明顯,其可完成模態檢測,特別是子結構處理方面,此類方法也容易受到外界因素的干擾,如:噪聲、自由度等,影響了損傷檢測結果的準確度,還需在公路橋梁中引入動態邊界的優化方法,促使子結構中的模型構建,可以達到最佳的狀態,完善修正的過程。

  2.2時域法檢測時域法檢測在公路橋梁結構損傷中,具有直接的作用,專門識別橋梁結構中的損傷參數。時域法利用輸入和輸出的系統,收集橋梁結構的整體信號,利用運動方程的方式,構建狀態方程,輔助推導結構損傷的數據,完成已知到未知的推導過程,熟悉掌握橋梁結構的損傷情況。一般情況下,公路橋梁結構全部損傷的數據,輸入到時域法系統內,經過模態識別的方式,直接輸出檢測結果,不用變化采集的信號[3]。時域法檢測也有一定的缺陷,輸出信號容易發生過濾,無用信號比較多,因此,公路橋梁結構損傷檢測數據分析中,應該加強數據的監督,以免遺漏有效的檢測信息。

  2.3頻域法檢測公路橋梁結構損傷檢測技術中的頻域法,核心是振動檢測,傳遞函數頻域根據橋梁結構的狀態,得出振型、阻尼等信息,評估橋梁結構的損傷情況。頻域法檢測中的數據比較多,輔助提取信號譜圖,檢測結構的損傷。頻域法檢測在公路橋梁結構損傷檢測中比較常用,應用時要注意信號失真的問題,此類問題是由離散傅里葉變換引起的,必須消除變換對信號的影響,才能保障信號的真實性,預防信號失真。

  3公路橋梁結構損傷的處理措施

  公路橋梁結構損傷檢測技術使用后,需要對損傷位置采取相關的處理措施,預防橋梁結構隱患。橋梁結構損傷處理的主體措施是加固,以某高速公路橋梁結構損傷案例為分析對象,例舉加固處理的方法,如下:

  3.1預應力加固預應力加固方法的應用較為廣泛,處理橋梁結構損傷。該高速公路橋梁結構,經過損傷檢測技術診斷后,在結構體外增加預應力,便于加固損傷位置。橋梁損傷結構中,將預應力鋼筋固定到橋梁上,利用錨固的方法分擔損傷結構的預應力,減輕損傷加固構件所受的應力,提高橋梁整體結構的穩定性。預應力加固方法對高速公路的外觀結構有一定的影響,而且提升了原結構的預應力,還需設計相關的防護工作,設計砼構件加固,緩解預應力加固時的壓力。預應力加固方法應用后,該高速公路注重防銹、防腐處理,保障公路橋梁結構的穩定性,以免影響預應力加固的效果。

  3.2鋼板加固方法鋼板加固是解決橋梁結構損傷問題的一項新技術,對高速公路橋梁結構的影響非常小,具備簡單的施工技術。例如:該高速公路采用損傷檢測技術,檢測到結構缺陷,主要表現為裂縫,橋梁結構的強度、抗彎能力呈現明顯的下降趨勢,為了提高抗彎能力和強度,采取鋼板加固的方法,鋼板在錨栓的作用下,粘貼到橋梁結構的外側,防止結構的裂縫擴大,同時改善橋梁結構鋼筋的受力狀態,補充結構的受力,由此即可改善裂縫位置橋梁結構的性能,促使其具備足夠的抗剪強度[4]。鋼板加固方法中,也可將鋼板粘貼在構件的一側,保持鋼板粘貼方向的一致性,預防鋼板屈服,其可防止橋梁結構發生剪切類的破壞,強調公路橋梁結構加固的應用效益,有效解決了橋梁結構損傷檢測中出現的各類問題。

文章標題:公路橋梁結構的損傷檢測技術

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