橋梁檢測技術(shù)PPT課件

1、1 橋梁試驗橋梁試驗p橋梁試驗：對橋梁原型結(jié)構(gòu)或橋梁模型結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行的科學(xué)試驗，包括試驗準(zhǔn)備、理論計算、現(xiàn)場試驗、分析整理等一系列工作。p橋梁試驗可分為：橋梁原型試驗和橋梁模型試驗p橋梁檢測：也稱為橋梁原型試驗，其目的是通過試驗，掌握橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下的實際工作狀態(tài)，判定橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能，檢驗設(shè)計與施工質(zhì)量。p橋梁模型試驗的目的是研究結(jié)構(gòu)的受力行為，探索結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變的內(nèi)在規(guī)律，為設(shè)計施工服務(wù)第1頁/共21頁1.1 橋梁檢測的工作內(nèi)容橋梁檢測的工作內(nèi)容橋梁檢測的工作內(nèi)容比較多，涉及到很多方面p從方法上來講，分為靜載試驗、動載試驗和無損 檢測p從時間上來講，分為短期試驗和長期試

2、驗p從進(jìn)行時期來講，分為成橋試驗和施工階段監(jiān)測 控制一般情況下，橋梁檢測可分為三個階段，即準(zhǔn)備規(guī)劃階段、加載與觀測階段、分析總結(jié)階段第2頁/共21頁橋梁技術(shù)資料的收集；表觀檢查；方案制訂；儀器儀表準(zhǔn)備利用加載設(shè)備進(jìn)行加載；運(yùn)用各種測試儀器觀測試驗結(jié)構(gòu)受力后的各項性能指標(biāo)；觀測數(shù)據(jù)和資料對原始測試資料進(jìn)行綜合分析，對檢測對象做出科學(xué)的判斷與評價第3頁/共21頁量測技術(shù)、儀器設(shè)備、測試元件是橋梁檢測的重要技術(shù)保障，量測技術(shù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性直接關(guān)系到橋梁檢測能否達(dá)到預(yù)期的目的。在橋梁靜載、動載試驗檢測中，量測的內(nèi)容一般包括：（1）作用力的大小，包括試驗荷載的大小、一些構(gòu)件的內(nèi)力、支座反力的大小。（2

3、）結(jié)構(gòu)截面上各種應(yīng)力的分布狀態(tài)及其大小。（3）結(jié)構(gòu)的各種靜態(tài)變形，包括水平位移、豎向撓度、相對滑移、轉(zhuǎn)角等。（4）結(jié)構(gòu)局部的損壞現(xiàn)象如裂縫的分布、寬度、深度等。（5）在動荷載作用下，要測定結(jié)構(gòu)的動應(yīng)力，或測定結(jié)構(gòu)的自振特性、動撓度、加速度、衰減特性等。2 橋梁檢測的量測技術(shù)橋梁檢測的量測技術(shù)第4頁/共21頁p按儀器的工作原理分為機(jī)械式測試儀器、電測儀器、光學(xué)儀器、聲學(xué)儀器、復(fù)合式儀器、伺服式儀器等。p按儀器的用途分為測力計、應(yīng)變計、位移計、傾角儀、測振儀等。p按結(jié)果的顯示與記錄方式分為直讀式、自動記錄式、模擬式、數(shù)字式。p按照儀器與結(jié)構(gòu)的相對關(guān)系分為附著式、接觸式、手持式、遙測式等。2.1 檢

4、測儀器的分類檢測儀器的分類第5頁/共21頁2.2 檢測儀器的性能指標(biāo)及標(biāo)定檢測儀器的性能指標(biāo)及標(biāo)定p儀器的性能指標(biāo)一般包括以下幾個方面： （1）量程（測量范圍） （2）最小分度值（最小刻度） （3）靈敏度 （4）準(zhǔn)確度（精度） （5）誤差p在橋梁檢測中，以下常用儀器儀表應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)定： （1）機(jī)械儀器的標(biāo)定，如百分表、千分表、測力計、回彈儀等。 （2）電子儀器的標(biāo)定，如超聲波儀、應(yīng)變儀、應(yīng)變計 （應(yīng)變片）、荷載傳感器等。 （3）光學(xué)儀器的標(biāo)定，如精密水準(zhǔn)儀，測距儀，激光撓 度儀，傾角儀，讀數(shù)顯微鏡等。第6頁/共21頁3 橋橋 梁梁 檢檢 查查p為了客觀評價橋梁的技術(shù)狀況，全面了解橋梁使用情況，

5、必須對橋梁的技術(shù)狀況及其缺陷進(jìn)行全面而細(xì)致的現(xiàn)場檢查，并及時維修養(yǎng)護(hù)，使其經(jīng)常處于完好的技術(shù)狀態(tài)，保證或延長橋涵的使用年限。p橋梁檢查是進(jìn)行橋梁評定、維修和改造的前期工作。橋梁檢查工作的內(nèi)容包括橋梁技術(shù)資料調(diào)查和橋梁現(xiàn)場的外觀檢查。p橋梁檢查需要收集的技術(shù)資料：（1）設(shè)計資料（2）施工資料（3）維修及養(yǎng)護(hù)資料（4）交通量調(diào)查和使用荷載調(diào)查資料第7頁/共21頁4 橋梁靜載試驗橋梁靜載試驗p概念：橋梁靜載試驗是按照預(yù)定的試驗?zāi)康呐c試驗方案，將靜止的荷載作用在橋梁的指定位置上，觀測橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫、沉降等參量的試驗項目，然后根據(jù)有關(guān)規(guī)范和規(guī)程的指標(biāo)，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力以及在荷載

6、作用下的工作性能。p組成：橋梁結(jié)構(gòu)包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)兩部分。上部結(jié)構(gòu)的型式有梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋、懸索橋等各種體系下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺、基礎(chǔ)三個部分p按照技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的原則，它們之間可以組合成各式各樣的橋梁結(jié)構(gòu)類型。第8頁/共21頁第9頁/共21頁第10頁/共21頁p橋梁靜載試驗主要是解決以下問題：（1）檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量，驗證結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。（2）驗證橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論與計算方法，充實與完善橋梁結(jié)構(gòu)的計算理論與施工技術(shù)，積累科學(xué)技術(shù)資料。（3）掌握橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力。p橋梁靜載試驗可分為三個階段：橋梁結(jié)構(gòu)的考察與試驗工作準(zhǔn)備階

7、段、加載試驗與觀測階段、測試結(jié)果的分析總結(jié)階段。第11頁/共21頁4.1橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗的方案設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗的方案設(shè)計試驗方案設(shè)計包括：（1）試驗對象的選擇（2）理論分析計算（3）加載方案設(shè)計 （4）觀測內(nèi)容確定（5）測點布置及測試儀器選擇加載是橋梁靜載試驗重要的環(huán)節(jié)之一，包括加載設(shè)備的選用，加載、卸載程序的確定以及加載持續(xù)時間三個方面。（圖4-1所示為加載設(shè)備）第12頁/共21頁4.2 橋梁樁基礎(chǔ)靜載試驗橋梁樁基礎(chǔ)靜載試驗p試驗的目的與內(nèi)容：樁基礎(chǔ)靜載試驗的主要目的是確定樁的承載能力，即確定樁的允許荷載和極限荷載，查明基礎(chǔ)強(qiáng)度的安全儲備，了解樁基礎(chǔ)的變位情況，并根據(jù)試驗結(jié)果，修改原定的

8、樁長或樁徑，增樁的數(shù)量，以確保樁基礎(chǔ)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。圖4-2 單樁豎向荷載試驗加載裝置第13頁/共21頁p成果整理分析（1）P-S曲線轉(zhuǎn)折點法（2）S-logt法第14頁/共21頁圖4-6 、4-7為單樁水平荷載試驗裝置及數(shù)據(jù)分析第15頁/共21頁5 橋梁動載試驗橋梁動載試驗p橋梁動載試驗是利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，測定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數(shù)、動力響應(yīng)（加速度、動撓度）等參量的試驗項目，從而宏觀地判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度與運(yùn)營性能。p橋梁結(jié)構(gòu)的動載試驗的基本任務(wù)大體可歸納為以下幾個方面：（1）測定結(jié)構(gòu)的動力特性（自振頻率、阻尼特性、振型等）。（2）測定結(jié)構(gòu)在動

9、荷載作用下的強(qiáng)迫振動響應(yīng)（車輛荷載、風(fēng)荷載作用下的振幅、動應(yīng)力、加速度等）。（3）測定動荷載的動力特性（作用力的大小、方向、頻率與作用規(guī)律等）。第16頁/共21頁5.1橋梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的測試橋梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的測試p激振方法：自振法、強(qiáng)迫振動法、脈動法p振動測試主要參數(shù)：結(jié)構(gòu)的動應(yīng)變、結(jié)構(gòu)振動的位移、結(jié)構(gòu)振動的加速度p振動測試系統(tǒng)組成：激勵部分、拾振部分、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)5.2 數(shù)據(jù)采集p數(shù)據(jù)采集即將連續(xù)變化的信號轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間域的離散信號。第17頁/共21頁如圖 設(shè)模擬量信號為X（t），采樣周期為tn，則采樣頻率為f=1/tn。采樣后的時間離散信號為：第18頁/共21頁p橋梁檢測技術(shù)還包括：無損檢測技術(shù)、橋梁施工控制橋梁檢測技術(shù)還包括