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公路桥梁结构的损伤检测技术

来源:搜论文知识网位置:建筑设计论文时间:2018-03-13 13:47

   损伤检测技术在公路桥梁结构中的应用,提高了桥梁结构的质量水平,而且推进了损伤检测技术的发展,促使其更加符合桥梁结构损伤检测的需求。本文主要探讨公路桥梁结构的损伤检测技术。

筑路机械与施工机械化

  《筑路机械与施工机械化》(月刊)创刊于1984年,是由长安大学主办的刊物。当时,我国高等级公路刚刚起步,公路施工机械和施工工艺还处于原始阶段,交通部在这方面没有一个指导性的刊物,这样,由当时西安公路学院(后更名为西安公路交通大学即现在的长安大学)孙祖望教授提议、命名并任主编的技术性刊物《筑路机械与施工机械化》杂志创办了,由交通部主管,西安公路学院主办,她是交通部机械与施工方面的唯一期刊。

  损伤检测技术及方法,有效识别了公路桥梁中的结构损伤,路桥论文避免结构损伤再次扩大,明显降低了公路桥梁结构的损伤程度,起到高效率的保护作用。

  1公路桥梁结构局部损伤的检测技术

  1.1超声波法超声波法在检测公路桥梁局部损伤时,利用仪器发射应力波,其在固体中传播的波形是一致的,当应力波传播到局部损伤位置后,会发生明显的变化,由此,在桥梁结构检测位置,放置发射探头、接收探头,对接收探头收到的应力波进行分析,如:频率、波速等信息[2]。例如:公路桥梁结构中,利用超声波法中的透射,诊断结构发生局部损伤的位置,通过反射法,检测损伤的实际形态,而且超声波没有限制因素,能够应用到各类材料的道路桥梁结构中。

  1.2声发射方法公路桥梁结构局部损伤,改善了此位置的状态,桥梁结构的材料,出现状态缺陷,此时材料发生局部损伤时,会释放能量,也就是声发射的过程,在桥梁局部检测位置,安装声发射探头,接收桥梁结构释放的能量信号,转化为电信号,诊断局部材料损伤声发射的变化特征,按照电信号的状态,分析桥梁结构局部损伤的情况。声发射方法具有普遍性的优势,不受结构、材料等因素的干扰,常用于混凝土桥梁结构的诊断中。

  2公路桥梁结构全部损伤的检测技术

  全部损伤检测技术的综合性强,应用在公路桥梁的整体结构中,根据检测技术得出的全部损伤信息,系统性的评估公路桥梁的结构现状。根据公路桥梁结构全部损伤检测的案例,分析检测技术的应用。

  2.1模型修正法模型修正法在公路桥梁结构全部损伤中的检测,采用实验振动的方法,对比振动和模型中的数据结果,检测桥梁结构的状态参数,如:加速度、频响等,借助一定的优化条件,逐步修正模型中的刚度参数,找出桥梁结构的刚度信息,诊断出发生损伤的刚度位置。模型修正法的优势很明显,其可完成模态检测,特别是子结构处理方面,此类方法也容易受到外界因素的干扰,如:噪声、自由度等,影响了损伤检测结果的准确度,还需在公路桥梁中引入动态边界的优化方法,促使子结构中的模型构建,可以达到最佳的状态,完善修正的过程。

  2.2时域法检测时域法检测在公路桥梁结构损伤中,具有直接的作用,专门识别桥梁结构中的损伤参数。时域法利用输入和输出的系统,收集桥梁结构的整体信号,利用运动方程的方式,构建状态方程,辅助推导结构损伤的数据,完成已知到未知的推导过程,熟悉掌握桥梁结构的损伤情况。一般情况下,公路桥梁结构全部损伤的数据,输入到时域法系统内,经过模态识别的方式,直接输出检测结果,不用变化采集的信号[3]。时域法检测也有一定的缺陷,输出信号容易发生过滤,无用信号比较多,因此,公路桥梁结构损伤检测数据分析中,应该加强数据的监督,以免遗漏有效的检测信息。

  2.3频域法检测公路桥梁结构损伤检测技术中的频域法,核心是振动检测,传递函数频域根据桥梁结构的状态,得出振型、阻尼等信息,评估桥梁结构的损伤情况。频域法检测中的数据比较多,辅助提取信号谱图,检测结构的损伤。频域法检测在公路桥梁结构损伤检测中比较常用,应用时要注意信号失真的问题,此类问题是由离散傅里叶变换引起的,必须消除变换对信号的影响,才能保障信号的真实性,预防信号失真。

  3公路桥梁结构损伤的处理措施

  公路桥梁结构损伤检测技术使用后,需要对损伤位置采取相关的处理措施,预防桥梁结构隐患。桥梁结构损伤处理的主体措施是加固,以某高速公路桥梁结构损伤案例为分析对象,例举加固处理的方法,如下:

  3.1预应力加固预应力加固方法的应用较为广泛,处理桥梁结构损伤。该高速公路桥梁结构,经过损伤检测技术诊断后,在结构体外增加预应力,便于加固损伤位置。桥梁损伤结构中,将预应力钢筋固定到桥梁上,利用锚固的方法分担损伤结构的预应力,减轻损伤加固构件所受的应力,提高桥梁整体结构的稳定性。预应力加固方法对高速公路的外观结构有一定的影响,而且提升了原结构的预应力,还需设计相关的防护工作,设计砼构件加固,缓解预应力加固时的压力。预应力加固方法应用后,该高速公路注重防锈、防腐处理,保障公路桥梁结构的稳定性,以免影响预应力加固的效果。

  3.2钢板加固方法钢板加固是解决桥梁结构损伤问题的一项新技术,对高速公路桥梁结构的影响非常小,具备简单的施工技术。例如:该高速公路采用损伤检测技术,检测到结构缺陷,主要表现为裂缝,桥梁结构的强度、抗弯能力呈现明显的下降趋势,为了提高抗弯能力和强度,采取钢板加固的方法,钢板在锚栓的作用下,粘贴到桥梁结构的外侧,防止结构的裂缝扩大,同时改善桥梁结构钢筋的受力状态,补充结构的受力,由此即可改善裂缝位置桥梁结构的性能,促使其具备足够的抗剪强度[4]。钢板加固方法中,也可将钢板粘贴在构件的一侧,保持钢板粘贴方向的一致性,预防钢板屈服,其可防止桥梁结构发生剪切类的破坏,强调公路桥梁结构加固的应用效益,有效解决了桥梁结构损伤检测中出现的各类问题。

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