桥梁动静挠度检测试验方法研究.doc

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1、桥梁动静挠度检测试验方法研究摘要：我们国家的经济在飞速的发展，桥梁工程的数量也在不断的增加，在桥梁工程施工当中，桥梁检测十分重要。桥梁检测试验包括静载试验和动载试验两种，其屮动静挠度试验是检测试验屮的关键坏节。动静挠度试验通常是以地面为参考系，通过搭设脚手架或者垂线法來测定，对于高桥、大桥或过水桥梁来说，检测成本相对高昂。为了节约成本，文中通过阅读大量文献，分析了桥梁动静挠度检测试验方法，且该方法应用在桥梁实际检测试验中。至少可以节约一半的成本。关键词：桥梁动静挠度；检测试验；方法研究中图分类号：K928文献标识码：A前言：无论是在桥

2、梁的静态荷载试验还是动态荷载试验中，桥梁关键截面的挠度都是一个必备的观测量，对于桥梁总体性能的评价非常关键。在静载试验屮，常用的挠度测量工具有经纬仪、水准仪、百分表等，但这些廉价、结构简单的测量方法存在费时费力、使用不便等不足，逐渐无法适应实际工程的要求。更重要的，这些人工测量方法不具备实时性，无法应用于动载试验中，桥梁动态挠度的测量必须依赖于其它的方法，增加了现场操作的工作量。一、概念桥梁挠度是指桥梁在受载等情况下发生弯曲变形时横截面形中心沿与轴线垂直方向的线位移，既反映了桥梁在竖直方向上的整体刚度，也反映了桥梁的承载能力。根据桥梁

3、的挠度，可以分析计算出结构内力分布状态以及载荷的冲击系数等，这些参数是判断桥梁薄弱部分以及桥梁整体结构性能主要依据。因此，测量桥梁的静态挠度值和动态挠度值，在桥梁检测、危桥改造以及新桥验收等方面尤为重要。针对测量对象本身和测量条件的差异，现有多种不同类型的桥梁挠度检测设备，其技术原理不同，工作方式的差别也很大。此外，针对桥梁跨度、检测精度要求、作业条件等因素的差异，合理地选择一种适当检测设备和检测方法,对于桥梁挠度检测是十分重要的。二、传统测量方法桥梁作为我国国民经济和社会发展以及国防建设的重要交通基础设施、确保桥梁建设质量以及运营安

4、全意义重大、因此对桥梁进行定期的安全检测是非常必要的。最初对桥梁挠度进行测量时，一般都采用比较传统的测量方法。传统的测量方法主要有精密水准仪法、经纬仪法、百分表法、全站仪法等。1、水准仪法水准仪法是指根据已知点的高程来推算出未知点的高程。在实际桥梁挠度的测量中，先在地面上选定两点，其中一点作为基站点，另一点作为待测点，并在基站点和待测点均安置水准仪，观测两点之间的高差，再由水准原点或者一个已知的高程点出发，测定各未知点的高程。现利用水准仪法测量桥梁挠度时，根据测量距离的不同，可以选择仪器基准测量法或多仪器固定传递法。当桥梁比较短或者测

5、量路线比较短时,即当测量仪器及水准仪标尺的距离控制在60m范围之内时，宜采用仪器基准测量法。仪器基准测量法主要适用于桥梁跨度较小、桥梁挠度变化范用不人、测量距离比较近或者观测点数不多的情况，具有读数方便、测量精度高、操作简单、实时性好等优点。2、连通管法测量连通管法测量桥梁挠度，具有原理清晰、精度高、受环境影响小、经济可靠的优点。近年来兴起的封闭式连通管系统，取消了开放性的液面，通过压力波传递测点液位的变化,提升了系统的动态性能,使其有望能够满足桥梁动载试验挠度测量的要求。目前，关于封闭式连通管系统的研究还很少，鲜见相关报道。因此，本

6、文在对新型的封闭式连通管法的发展背景和基本原理进行介绍的基础上，以某预应力混凝土连续刚构桥梁的荷载试验为例，对其实际应用情况进行了对比分析，并讨论了该法的应用前景和改进方向。2.1封闭式连通管系统的测量原理连通管挠度测量原理是利用连通管原理，根据安装在桥梁各处连通管内液血高度的变化从而获得桥梁的挠度变化。在测量时，沿桥梁梁体纵向铺设连通管，在岸基处设置一个水箱作为测量基准。当桥梁梁体发生变形时，固定在梁体上的连通管也将随之移动，测点液位发生相应变化，在需要被监测的点处设置传感器测量液位的变化，即可得到各测点的挠度值。连通管测量挠度本质

7、上就是采用何种方法获取液位。封闭式连通管法在每个挠度测点布置压力变送器以反映压力变化，最后再进行DOJ转换，将水压力的变化转变为结构的挠度变化。系统原理示意图如图所示。图测量原理示意图由于取消了开放性的液面，通过压力波传递测点液位的变化，系统的动态性能得以大幅提升。三、动挠度试验方法1、测量方法现场挠度观测采用两种方法：连通管法和作为对比的激光挠度仪法。连通管法的测点布置：在边跨桥墩处设置一个水箱作为测量基准，沿桥梁梁体铺设连通管道，在中跨跨中处安装压力变送器进行测量。激光挠度仪法的测点布置：与连通管法测点相对应，在中跨跨中部位布设激

8、光挠度仪,进行动态挠度的対比测量。目前通过加速度计算动位移，一般采用时域两次积分或频域两次积分法，时域积分需要进行去趋势项和滤波处理，否则二次积分的累积效应会导致波形畸形，频域积分有对低频敏感的缺点，因此，寻找一种合理的