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橋梁檢測荷載(zǎi)試驗快速方法:以撓度影(yǐng)響線提升評估效率(lǜ)與精度
更新時間:2024-12-13 10:18
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橋(qiáo)梁檢(jiǎn)測中的橋梁荷載試驗是(shì)評價橋梁承載能(néng)力最直接、有效的方(fāng)法,但其(qí)需要(yào)封閉交通、加載工(gōng)況多、成本高。橋梁(liáng)承載能力評價能否采(cǎi)用一種更(gèng)為經濟、有(yǒu)效的方法進行評價。基於撓度影響的橋梁快速荷載試(shì)驗方法(fǎ),通過高精度的毫(háo)米波雷達測試橋梁控製截麵的動撓度並(bìng)提取橋梁的撓度影響線,在撓(náo)度影響(xiǎng)線上進(jìn)行(háng)實際車輛布載,根據(jù)車輛荷載(zǎi)作(zuò)用下(xià)橋梁的擬合撓度值對(duì)橋梁的承載能力(lì)進行評(píng)定。該方法的(de)核心思(sī)想是以(yǐ)影響線加載的(de)撓度擬合(hé)值代替(tì)常規荷載的撓度(dù)實測(cè)值,按照《公(gōng)路橋梁荷載試驗規程》(JTG/T J21-01-2015)中撓(náo)度校驗係數的計算方法,根(gēn)據擬合撓度計算出(chū)的(de)撓度(dù)校驗(yàn)係數對橋梁承載能力進行快速評定。該方法可以極大地縮短橋梁荷(hé)載試驗(yàn)時中斷交通的時間,具(jù)有效率(lǜ)高、成(chéng)本(běn)低、評價結果可靠等(děng)優點(diǎn),對(duì)於交通壓力較大的橋梁,可(kě)以(yǐ)節約巨大的社會成本。

橋梁荷載試驗是按照設計荷載、特殊荷載或者(zhě)實際運營(yíng)的荷(hé)載(zǎi),通過等(děng)效加載原理將試驗加載(zǎi)車輛或(huò)重物(wù)放置在橋梁指定的位置,測試控(kòng)製截麵的應力/應(yīng)變、撓(náo)度等(děng)靜力參數,並同(tóng)理論計算值進行(háng)對(duì)比,計算撓度、應力/應變校驗(yàn)係數來評價橋梁的承(chéng)載能力。目前,橋梁荷(hé)載試驗是評價(jià)橋(qiáo)梁承載能力最直接、準確的一種方式。但橋梁荷載試驗過程比較複雜,往往耗費(fèi)大量人力、物力,經濟成本較(jiào)高,此外,試驗(yàn)過程需(xū)要中斷交通(tōng),給道路交通帶來巨大的壓力,因此荷載試驗的應用範(fàn)圍受到一定的限製。通常對(duì)技術狀況較差或者需要進行橋梁荷(hé)載(zǎi)等級提升時才會采用,對(duì)於(yú)難以中斷交通(tōng)的橋梁荷載試(shì)驗還會產生巨大(dà)的社會成本。因此,對於交(jiāo)通要道上的橋梁,縮短(duǎn)橋梁荷載試驗時間(jiān)顯得(dé)尤為重要(yào)。

橋梁(liáng)檢測

在橋梁靜載試驗中撓度是評價橋梁(liáng)結構承載能力(lì)的關鍵技術指標,撓度的精確測試也是製(zhì)約橋(qiáo)梁評估技(jì)術的關鍵問(wèn)題(tí)。毫米(mǐ)波(bō)雷(léi)達對於微(wēi)變形測試具有(yǒu)非接觸(chù)、全(quán)天候、高精度、采樣(yàng)頻率高、受(shòu)外界環境(jìng)幹擾小等優點,能實時動態實(shí)現對多點動(dòng)撓度進行(háng)測試。毫(háo)米波雷達測試技術這些特(tè)點為橋梁動撓度的(de)測試提供了較優的解決方案(àn),也為橋梁(liáng)撓度影響線的測(cè)試及提取提供了技(jì)術支撐。

橋梁快速(sù)荷(hé)載試驗基(jī)於高精度毫米波雷達對橋梁動(dòng)撓度進行(háng)測(cè)試,采用數據分析的方法提取橋(qiáo)梁的撓度影響線,在(zài)撓度影(yǐng)響線上進行車輛加(jiā)載,才有疊加的原理計算(suàn)撓度的(de)擬合值。這樣就將傳統(tǒng)荷載試驗的現(xiàn)場多車(chē)輛加載轉化成實測影響(xiǎng)線加載,因此該方法具(jù)有簡單、快速、準確等優點。按照橋梁快速荷載試驗的流程,快速荷載(zǎi)試驗方(fāng)法主要方法和步(bù)驟包括:橋(qiáo)梁荷載試驗方案的製定(dìng);根據荷載試驗方案進行橋梁控製截麵動撓度測試;提取橋梁控製(zhì)截(jié)麵的撓度影響線(xiàn);控製截麵各測點撓度(dù)擬(nǐ)合值計算;計算橋(qiáo)梁撓度校驗係(xì)數;橋梁承載能力(lì)的(de)評定。

橋梁(liáng)檢測

根據靜載試驗與橋梁快(kuài)速(sù)荷載試驗方法的現場對比試驗,得到以下(xià)結論(lùn):

(1)基於撓度(dù)影響(xiǎng)線的橋梁快速荷載試驗方法,能快速、準(zhǔn)確的對橋梁承載能力進行(háng)評定,對比試驗驗證其評定結果的可靠性。

(2)雖(suī)然橋(qiáo)梁快(kuài)速荷載試(shì)驗方法與靜載試驗的撓(náo)度校(xiào)驗係(xì)數偏差略大(偏差基本在(zài)10%以內),但對(duì)橋梁承載能力(lì)評(píng)定結果一致。該(gāi)方(fāng)法能(néng)夠(gòu)快速評估橋梁承(chéng)載能力,大大節(jiē)約了荷載試驗時間和成本,可快速(sù)評估一條路上多座橋梁(liáng)的承載能(néng)力。

(3)橋梁撓度影響線測試和提取采用的是加(jiā)載車,車輛(liàng)軸載(zǎi)分布對影響線的提取精度有一定的影響,通過大量(liàng)實測數據(jù)的積(jī)累(lèi)和進(jìn)一步的(de)研究(jiū)可(kě)以提高實測(cè)撓度(dù)影(yǐng)響線的提取(qǔ)精度,進而提高該方法(fǎ)的可靠性(xìng)和準(zhǔn)確性。

(4)在撓度影響線(xiàn)上的基礎上開展應變影響線提取(qǔ)研究,可(kě)以使該荷(hé)載(zǎi)試驗方法具(jù)有廣(guǎng)泛(fàn)的適用(yòng)性,在橋梁快速評(píng)估中有較好的應用前(qián)景。

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