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桥梁结构安全检测技术分析

文档作者: 华谦        文档来源: 安全管理网
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更新时间: 2021年01月07日
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256 桥梁结构安全检测技术分析 Analysis of the Detection Technology of Safety Bridge Structure ■ 华 谦 ■ Hua Qian [摘 要] 为满足社会经济发展对桥梁工程安全性的需求, 除了要做好对施工质量的控制,还需要对其结构安全性进 行全面检测,提前掌握存在的问题,并及时采取相应的措 施进行管理,保证行车运输的安全性。本文对桥梁安全检 测技术进行了分析。 [关键词] 桥梁 结构检测 安全检测技术 [Abstract] In order to meet the requirements of the social and economic development on bridge safety engineering, in addition to do a good job on the construction quality control, we also need make a comprehensive inspection of the structure safety, and grasp the problems in advance, and timely take corresponding measures for management, ensuring the safety of traffic transportation. This article has carried on the analysis to the bridge security detection technology. [Keywords] bridge, detection of structure, safety inspection technology 桥梁工程是交通系统的枢纽,在整个运输过程 中都起到重要的作用,但是面对交通量逐渐增加, 以及荷载增大的情况,就需要对桥梁工程结构进行 安全检测,来保证其性能的安全性与稳定性,确保 交通使用的效果。就现状来看,很多已经投入使用 的钢筋混凝土桥梁,因为使用年限长并且失修严重, 在受到外界因素影响时结构容易出现老化以及裂化 等现象,降低结构承载力与耐久性,应采取有效的 检测技术来确定存在问题的地方,然后以此为基础 采取措施进行管理。 一、 桥梁结构检测内容 桥梁结构是交通系统的重要组成部分,在对其 进行安全检测时,应明确需要检测的内容,确定检 测要点,针对不同部分来选定合适的检测技术,对 提高检测效果具有重要意义。一般情况下,桥梁结 构安全检测内容主要包括结构材料检测、上部结构 检测以及地基基础检测等。其中结构材料检测主要 包括钢材力学性能检测、砂浆以及混凝土检测与损 伤力学参数检测等,钢筋混凝土是桥梁结构建设的 主要材料,应做好对其强度、锈蚀以及缺损等情况 的测试,现在常选择无损检测技术。另外,对于上 部结构检测包括了梁结构质量检测、支座以及伸缩 装置的检测等,进行检测时往往是先通过表面结构 情况的观察分析,来初步判断结构损伤等级,然后 在结合桥梁运行环境以及相关部门检测需求,对结 构进行荷载试验,在整体上来保证工程结构的安全 性。 二、 桥梁结构安全检测技术分析 1. 无损伤检测技术 对桥梁结构进行安全检测的技术很多,但是传 统检测技术对动静载试验与检测人员的目测存在较 大的依赖性,并且还要应用腐蚀作用试验、混凝土 硬度试验以及超声波探测等检测手段来作为辅助, 整个工作的开展具有较大的局限性。但是随着科学 技术的快速发展,现在无损伤检测技术已经被广泛 地应用到桥梁结构安全检测中,对结构进行非破坏 性评估,并取得了较好的效果。例如:选择相干激 光雷达度来对桥梁结构挠度进行检测,并选择磁漏 射动对钢梁、钢索以及混凝土内部钢筋进行全面检 测,或者是利用双波长远红外成像技术对结构混凝 土层损伤进行检测等,可以明确地了解到桥梁结构 是否存在损伤,为后期的修缮提供数据依据。 2. 桩基完整性检测技术 在对桩基的完整性进行检测时,可以选择用低 应变反射法或者声波透射法,其中以低应变反射波 法比较常见,主要以一维波动理论为基础,对桩基 结构进行锤击,并在桩顶设置传感器对产生的弹性 应力波信号进行收集,对数据进行分析后来判断桩 基是否存在损伤。将桩结构作为一维线弹性杆件时, 因为质地相对均匀,在锤击桩顶时,产生应力波可 以在桩身传播,满足一维波动方式。在应力波传播 遇到缺陷时,就会出现反射波,对反射波信号的收 集与分析,就可以较为准确地判断桩结构是否完整。 此类检测技术对专业性与技术性要求比较高,并且 对人员现场操作能力要求十分严格,保证锤击后反 射波信号可以有效地识别并收集,保证检测效果。 3. 射线探伤检测技术 钢结构焊缝检测是桥梁工程安检测工作的重要 组成部分,常用的检测技术主要包括超声检测、X 射线以及γ射线对结构不同部位强度的衰减进行检 测,判断缺陷位置与程度。其中X 射线与γ射线在 检测时存在一定的缺陷,最终检测结果并不明确, 并且投入力度大而安全性低。利用超声传播在结构 缺陷中产生力学特征不同的特征,可以对桥梁钢结 构焊缝施工结果进行检测,其中A 型脉冲反射法是 应用比较多的一种检测技术,具有检测率高、操作 简单以及成本低下等优点。但是为提高检测效果, 还需要保证检测操作人员的专业能力,降低对检测 结果的影响。 4. 桥梁结构损伤识别技术 (1)振动损伤检测 如果桥梁结构存在损伤,肯定会对桥梁结构的 稳定性以及强度等造成影响,造成结构模态参数发 生改变,这样就可以通过对该变量的分析来确定损 伤位置与强度。例如:利用频率变化判断结构损伤 程度,利用有限元分析与试验模态分析相结合的方 式来判断结构损伤的情况。 (2)神经网络损伤识别 利用无损伤系统中振动测量数据对网络进行训 练,合理确定网络参数,然后将系统数据输入网络, 既可以产生相应得网络输出。如果整个过程完成后, 系统特性未出现变化,则系统与网络输出相吻合, 相反如果系统存在损伤情况,就会与网络输出产生 一定的差异,则可以判断结构损伤的程度。 (3)小波分析损伤识别 此种检测方式更适合用于对不平稳信号的分 析,现在已经成为损伤识别中常用的信号处理工具, 构造损伤识别所需要的特征因子,并且通过对损伤 信息的提取,可以实现对特殊信号的检测与分析, 提高结构损伤分析的准确性。 三、 结语 对桥梁结构进行安全性检测,主要目的就是确 定其结构是否存在损伤,对于存在损伤的部位可以 及时采取有效的措施进行管理,争取不断提高工程 结构的安全性与强度,保证车辆运行的安全型与舒 适度。对于桥梁结构的安全检测,需要结合不同结 构部位的特点,与相关单位的实际需求来选择合适 的技术,确保检测结果的准确性。 参考文献 [1]赵剑,王玲.关于桥梁结构安全检测方法的探究 [J].中国水运:下半月,2013(7):255-256. [2]王金辉,王桃芳,周娟玉.桥梁结构安全检测方法 [J].中国水运:下半月,2011(6):192-193. [3]刘枝辰,俞腾,谭力.桥梁结构安全健康监测的技 术方法探究[J].科技通报,2013(5):87-92. (作者单位:成都市中铁西南科学研究院 610038)
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