章戈
摘 要:此文對橋梁檢測技術(shù)進行了分析和研究,對橋梁的靜動載試驗進行了相關(guān)描述,并且對其發(fā)展趨勢做了一定的闡述,幫助人民基礎(chǔ)了解橋梁技術(shù)的構(gòu)成和今后的發(fā)展趨勢,促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:橋梁檢測技術(shù);橋梁檢測技術(shù);發(fā)展趨勢
由于橋梁建成之后,受到環(huán)境和人為因素的影響,橋梁不僅外部發(fā)生損傷,外部也會產(chǎn)生傷害。而隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,在交通建設(shè)這一方面投入比較大,私家車、公交車,還有高鐵等車輛層出不窮。這就直接導(dǎo)致了橋梁無法承受日益增長的載重量,會造成橋梁的損壞。所以面對這些問題,橋梁的檢測技術(shù)越來越重要。
1 橋梁檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國由于近現(xiàn)代的反抗侵略斗爭,在工業(yè)化這方面的發(fā)展一直落后于世界,即使“一五計劃”的實施,加大建設(shè)重工業(yè)的力度,但是跟發(fā)達(dá)國家相比,還是有一定的差距。然而即便我國在橋梁檢測技術(shù)這個領(lǐng)域,發(fā)展的比較晚,但是因為國家都積極性和相關(guān)的科技工作人員奮斗的精神,積極主動地吸收外國先進文化,取其精華去其糟粕,根據(jù)本國發(fā)展國情,進行創(chuàng)新化發(fā)展,推動我國橋梁檢測技術(shù)的提高。
2 常用的橋梁檢測技術(shù)方法
2.1 結(jié)構(gòu)靜載試驗檢測技術(shù)
結(jié)構(gòu)靜載試驗檢測方法是傳統(tǒng)檢測方法,比直接檢查法更可靠,技術(shù)也更先進,但是由于費用高,需要時間又比較長的原因,并沒有在橋梁檢測中廣泛應(yīng)用。但結(jié)構(gòu)靜載試驗檢測方法,可以通過試驗的方法,獲取橋梁各方面的反應(yīng)數(shù)據(jù),從而分析判斷橋梁承載力如何,是否可以應(yīng)用于市場,安全性能好不好。所以結(jié)構(gòu)靜載試驗檢測方法在橋梁檢測技術(shù)中占著重要地位,以下是如何進行結(jié)構(gòu)靜載試驗檢測方法的大致概述。
(1)開始前的準(zhǔn)備階段。對橋梁的構(gòu)建材料和構(gòu)建知識,具有一定的了解性,能對文獻(xiàn)和資料進行數(shù)據(jù)分析,并且進行相關(guān)試驗,檢驗可靠性試驗的可靠性程度。根據(jù)試驗得出來的數(shù)據(jù)分析橋梁對外部環(huán)境都反應(yīng)能力如何,運用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),對橋梁有個初步的認(rèn)識。
(2)加載和觀察階段。其作用是通過各種各樣都數(shù)據(jù),來分析橋梁的安全性能,以及結(jié)構(gòu)是否正常。
(3)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)階段。本階段是試驗成果數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)相碰撞的階段,運用相關(guān)數(shù)學(xué)知識,進行各種計算,對數(shù)據(jù)進行分析,再根據(jù)所計算出來的數(shù)據(jù),對產(chǎn)品進行科學(xué)性評價。
(4)實施階段。對結(jié)構(gòu)的撓度進行實際調(diào)查,記錄下控制截面的應(yīng)力分布,對橋梁的支座和墩位進行實地考察。要認(rèn)真觀察橋梁是否出現(xiàn)裂縫,并且記錄下裂縫出現(xiàn)的位置及其大體情況。
2.2 橋梁直接檢查技術(shù)
橋梁直接檢查技術(shù)便于直觀檢查橋梁,能直觀地觀察到橋梁裂縫的出現(xiàn)位置,以及質(zhì)量問題,鑒定橋梁可承載量,保證橋梁的安全性。雖然直接檢查法簡單方便,但是它并不能直接檢查出橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題,無法直接獲得結(jié)論,容易忽視潛在的危險,造成不可挽回的安全隱患。
2.3 動載試驗檢測方法
動力性能,是研究橋梁結(jié)構(gòu)的目的,用來判斷橋梁的承載量情況和橋梁可使用狀況。動載試驗檢測主要是測試橋梁沖擊系數(shù)問題。測試動力性能可以通過橋梁振動模式,研究橋梁結(jié)構(gòu)的損失,進行損傷檢測,估算出橋梁的結(jié)構(gòu)變化,橋梁振動模式可通過試驗分析研究得出。實際的動力試驗還有強迫震動特性和自震特性。
3 橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1 無損傷檢測技術(shù)的形成和發(fā)展
現(xiàn)代無損傷檢測技術(shù),依賴于信息技術(shù)化的發(fā)展,出現(xiàn)了新的檢測手法和檢測手段,促進無損傷檢測技術(shù)向智能化和系統(tǒng)的方向發(fā)展。這突破了傳統(tǒng)依賴動靜載試驗和工作人員的眼力原有范疇,促進無損傷檢測技術(shù)的改革與發(fā)展。無損檢測技術(shù)是高度發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,有現(xiàn)成的理論基礎(chǔ),比如應(yīng)用物理學(xué)和現(xiàn)代材料學(xué),測試工具有計算機技術(shù)和電子技術(shù)。隨著技術(shù)發(fā)展的逐漸成熟化,許多國家開始了對無損傷檢測技術(shù)的研發(fā)和探究,進行了一系列的標(biāo)準(zhǔn)工作,這些措施利于無損傷檢測技術(shù)發(fā)展工程方面的應(yīng)用,促進無損傷檢測技術(shù)的發(fā)展。橋梁無損檢測技術(shù)便是從這基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,并且運用到了實際工程上去,也取得了一定發(fā)展成效。
3.2 橋梁無損檢測技術(shù)的內(nèi)涵
無損檢測技術(shù)主要用于宏觀方面上的結(jié)構(gòu)安全相關(guān)的測試,與很多因素息息相關(guān)。如橋梁原材料的特性和功能;橋梁性能物理量之間的函數(shù)關(guān)系;檢測方面的革新。
橋梁是個繁雜,要素過多的系統(tǒng)性的大型產(chǎn)品,需要檢測的范圍很廣闊,對檢測項目進行相應(yīng)的分類,一直都是個難題。目前為止有以層次分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法為基礎(chǔ),對這些問題進行探索。材料損傷和結(jié)構(gòu)受力的損傷是橋梁承載量越來越低的重要原因,這就對橋梁的建筑材料和結(jié)構(gòu)有了更深層次的需求。混凝土因此被企業(yè)注意,然而混凝土卻依舊有著難以解決的缺點,如混凝土在使用前,內(nèi)部就已經(jīng)有了微裂縫的存在,主筋是由鋼筋組成的,是損傷產(chǎn)生和發(fā)展的重要環(huán)節(jié),這也是橋梁出現(xiàn)損傷的重要原因。
這還只是其中幾個因素,除此之外還有結(jié)構(gòu)受力方面的
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分析和應(yīng)重力分布狀況的分析。這些因素都是造成橋梁損傷的重要原因,而無損傷檢測技術(shù)就是為了解決這些問題,而應(yīng)運而生。
3.3 無損傷檢測技術(shù)的最新發(fā)展
隨著科技的發(fā)展,運用在橋梁檢測中的科學(xué)技術(shù)也有來提升,能更精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)橋梁損傷,并且采取措施,完善橋梁結(jié)構(gòu)。一些新的方法也被運用到橋梁檢測中,利于檢驗橋梁結(jié)構(gòu)靜動載承重能力,如使用雷達(dá)、紅外線利用、磁漏攝動檢測等方法,檢測橋梁結(jié)構(gòu),確保橋梁運行的安全性。同時隨著振動試驗技術(shù)的發(fā)展,利于完善相關(guān)理論,為檢測橋梁安全提供了新的方法。無損傷檢測技術(shù)目前最新發(fā)展有:
(1)技術(shù)先進的橋梁測試和健康檢測系統(tǒng):大部分是使用GPS和TRIP鋼,對橋梁進行檢測與分析。
(2)橋面板檢測系統(tǒng)的先進:利用雙帶遠(yuǎn)紅外熱像系統(tǒng)以及雷達(dá),對橋梁上都車輛進行數(shù)據(jù)分析,檢測橋面的承載力。
(3)強迫振動響應(yīng)法:利用激光振動測量橋梁損傷程度,這一方法也可以用于其他領(lǐng)域的研究,如各種傳感器的研究,以及微波技術(shù)對橋梁裂縫的檢測和分析。這些研究有利于為無損檢測技術(shù)提供充足的發(fā)展空間,并且推動其技術(shù)的發(fā)展。
3.4 橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)
(1)小波分析損傷識別法。作為處理損傷信號信息的小波分析損傷,它可以觀察到微觀原因,甚至提取到與損傷有關(guān)的信息,而且小波分析損傷應(yīng)用廣泛,在損傷識別中,有頻帶分析、奇異信號檢測等。
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)損傷識別法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上通過分析振動測量數(shù)據(jù),構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),并且使用自己已有學(xué)習(xí)知識,進行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的分析,再將分析好地數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,網(wǎng)絡(luò)會直接輸出一個數(shù)據(jù),有無損傷與這個參數(shù)數(shù)據(jù)有關(guān)。
4 總結(jié)
對橋梁檢測技術(shù)的分析,利于企業(yè)和工作人員對其相關(guān)知識的了解。利用現(xiàn)代化科技的橋梁檢測技術(shù),突破了傳統(tǒng)橋梁檢測技術(shù)的不足,其無損傷檢測技術(shù)的未來發(fā)展在橋梁檢測技術(shù)中的作用越來越重要。無損檢測技術(shù)是檢測橋梁損傷問題,對于推動橋梁檢測技術(shù)有積極的意義。
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