浅谈风对桥梁结构的影响

浅谈风对桥梁结构的影响

张达21312174摘要桥梁结构因风的作用而遭到破坏的事故屡有发生。在风的作用下大跨度桥梁结构的抗风性能设计和施工的控制性因素尤其重要。通过结合桥梁风工程中己知的风的静力、动力特性，简述了桥梁结构在风作用下的静力及动力响应的主要形式以及大跨度桥梁设计时做的针对性的抗风设计。

关键词桥梁风工程风致振动大跨度桥梁抗风

随着我国交通运输业的不断发展，大跨度桥梁(特别是斜拉桥和悬索桥)已成为我国当今桥梁建设中的主流。从80年代以来，大跨度桥梁建设得到了一个迅速的发展。但，自1918年起全球至少已有11座悬索桥遭到风的影响而受损被毁。其中一个典型的事故是1940年美国塔科马悬索桥在19m/s的8级大风下因扭转而发生振动而坍塌。塔科马悬索桥的事故引起了桥梁工程界的震惊，也促进了风对桥梁结构作用的研究。近年来，国内外大跨度斜拉桥梁在下雨时发生剧烈的“雨振”以及并列布置的斜拉索发生剧烈的尾流驰振的报道也是越来越多。这些现象都表明了，风对桥梁结构的影响尤其是风对大跨度桥梁的动力作用是桥梁中不容轻视的重要问题。

我们都知道风对桥梁的作用是一个十分复杂的现象。它同时受到风的自然特性、桥梁的动力性能以及风与桥梁相互作用等3方面的制约。而且风在绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时，会产生旋涡和流动的分离，形成复杂的空气作用力。当桥梁结构的刚度较大时，结构会保持静止不动，使得这种空气力的作用只相当于静力作用。但当桥梁结构的刚度较小时，结构振动受到激发，这时空气力的作用不仅具有静力作用，而且具有动力作用。

1 风的静力作用

当结构刚度较大因而几乎不振动，或结构即使有轻微振动但不显著影响气流经过桥梁的绕流形态，因而不影响气流对桥梁的作用力，此时风对桥梁的作用可以近似看作为一种静力荷载即风的静力作用。

风的静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应。我们可分为顺风向风力、横风向风力和风扭转力矩。它们通常被称为气流作用力的

三分力，风速、桥梁断面形状及风对桥梁的攻角等因素有关。在顺风平均风的作用下，结构上的风压值不随时间发生变化，作用于桥梁上的风力可能来自任一方向，其中横桥向水平风力最为危险，是主要的计算对象。它所造成的桥梁破坏的特点主要是强度破坏或过大的结构变形。在桥梁的静风作用分析中，通常将风荷载换算成静力风荷载，作用在主梁、塔、缆索、吊杆等桥梁构件上，进行结构的计算分析。

桥梁载静力荷载作用下有可能发生强度、刚度和稳定性问题。如现行桥梁规程中所规定的那样，主要考虑桥梁在侧向风荷载作用下的应力和变形，另外对于升力较大的情况，也需要考虑竖向升力对结构的作用。对于柔性较大的特大跨度桥梁，则还需要考虑侧向风荷载作用下主梁整体的横向屈曲，其发生机制类似于桥梁的侧向整体失稳向题以及在静力扭转力矩作用下主梁扭转引起的附加转角所产生的气动力矩增量超过结构抗力矩时出现的扭转失稳现象。

2 风的动力作用

大跨度桥梁，尤其是对风较为敏感的大跨度悬索桥和斜拉桥，除需要考虑静风荷载的作用之外，更主要考虑风对结构的动力作用。其中对桥梁的动稳定性研究尤为重要。颤振和抖振是桥梁最主要的两种动稳定性问题。

风的动力作用指桥梁结构在风作用下的空气弹性动力响应，它一般可分为两大类:

第一类，自激振动。在风的作用下，由于结构振动对空气的反馈作用，振动的结构从空气中汲取能量，产成一种自激振动机制，如颤振、弛振和涡激振动。若颤振和弛振达到临界状态时，将出现危险性的发散状态。

第二类，强迫振动。结构在紊流脉动风作用下的一种有限振幅的随机强迫振动，由于脉动风的随机性质，这种由阵风带的脉动风谱引起的随机振动响应(阵风响应)称为抖振。涡激振动虽然带有自激性质，但它和颤振或驰振的发散性振动现象不同，其振动响应是一种限幅的强迫振动，故该类振动具有两重性。

此外，大跨径斜拉桥中的长拉索在风雨共现气候条件下发生的所谓风雨振现象，常常引发拉索的大幅振动，有时还会激起桥面的振动，对桥梁的安全构成严重威胁。

2.1 颤振

对照旋涡脱落现象,振动的桥梁从流动的风中吸收能量,由此引起的不稳定被称为自激振动或颤振。颤振是一种危险性的自激发散振动，其特点是当达到临界风速时,振动着的桥梁通过气流的反馈作用而不断地从气流中获得能量,而该能量又大于结构阻尼所能耗散的能量,从而使振幅增大形成一种发散性的振动。对于近流线型的扁平断面可能发生类似机翼的弯扭耦合颤振。对于非流线型断面则容易发生分离流的扭转颤振。由于流动的风对断面的扭转振动会产生一种负阻尼效应,当达到临界风速时,空气的负阻尼将克服结构自身的正阻尼,从而导致振动的

发散。

桥梁发生何种颤振与主梁截面的气动外形有这密切关系，通常来讲，主梁截面的流线性越好，气动稳定性越好。因此，在大跨度桥梁的初步设计阶段，有必要对主梁截面进行比选或通过风洞试验对基本截面进行优化，以保证结构的抗风安全性。

值得指出的是，同一主梁截面在施工状态和成桥状态，在来流的不同情况下所发生的颤振形态也有所不同。对于扁平截面箱梁，施工阶段在水平来流条件下绕流较为平顺，通常发生的是弯扭藕合颤振，但在成桥状态安转了栏杆和隔离防栏后，则可能发生扭转颤振。同样，当来流具有一定夹角，截面在垂直于风向平面内的投影面积增大，因而使主梁钝化，也有可能发生扭转颤振。

上述2种颤振分析理论可以较好地解决悬索桥的颤振问题。但对于斜拉桥，则会出现多模态共同参与的颤振，应用多模态颤振分析方法来计算。因而桥梁结构的颤振分析方法可以概括为古典耦合颤振、分离流颤振和多模态颤振3种。

颤振会引发结构发散性失稳破坏。尽管颤振是桥梁风致振动中最具危害性的现象，但只有精心分析与设计,辅以风洞模型实验验证，并采用提高主梁截面抗扭刚度等措施来提高颤振临界风速，就能避免这类现象的发生。目前，桥梁的颤振问题已基本得到解决。

2.2 弛振

弛振是具有特殊横断面的细长结构物典型的不稳定性振动，在一定条件下沿横风向会出现大幅度振荡，一般发生在具有棱角的方形或接近方形的矩形截面结构中。根据来流的不同，弛振一般可分为横流弛振和尾流弛振。结构是否可能发生驰振，主要取决于结构横截面的外形。横风向弛振是由体轴升力曲线的负斜率

所引起的发散振动；尾流弛振是一结构处于另一结构的尾流中由紊流尾流诱导产生的振动。

横流弛振是由升力曲线(或升力矩曲线)的负斜率所引起的发散性自激振动。这种负斜率使得振动过程中的结构位移始终与空气力的方向相一致，从而源源不断地吸收能量，造成类似颤振的不稳定振动。横流弛振一般发生在具有棱角的非流线型截面的柔性轻质结构中，悬吊体系桥梁结构中的拉索和吊杆最有可能发生横流弛振。横流驰振研究中最常用的方法是Den Hartog提出的单自由度线性弛振理论。根据这一理论，Den Har-tog提出了结构弛振失稳的判据。此外，Parkin-son 提出了单自由度非线性弛振理论，Blevins建立了两自由度非线性弛振理论。当后一结构处于前一结构的尾流中时,后一结构由于受到前一结构波动尾流的激发而引起的振动称为尾流弛振。尾流弛振可以发生在包括流线型(圆形)截面在内的任意形式截面的结构中。与横流弛振相比，尾流弛振研究成果较少，一般采用Simpson尾流弛振分析方法。

2.3 涡振

风经过各种形状断面的钝体结构时，在其断面背后产生漩涡的交替脱落，产生交替变化的涡激力而引起的结构振动称为涡激共振。涡激振动兼有自激振动和强迫振动的性质，它是一种发生在较低风速区内的有限振幅振动。对涡激振动响应的分析，通常采用升力振子模型、经验线性模型和经验非线性模型等来研究。

2.4 抖振

抖振是由短周期的脉动风引起的强迫振动响应。根据紊流产生原因的不同,抖振又分为来流抖振和尾流抖振。来流抖振是指由来流紊流引起的抖振问题,而尾流抖振是指施加非定常荷载的来流速度脉动明显与上游物体尾流中脱出的紊流有关。实际上，桥梁结构中最为常见的是大气紊流成分引起的抖振。结构的抖振虽然是限幅的随机强迫振动，但由于诱发抖振的风速较低，过大的抖振响应还将导致构件较大变形以及结构局部疲劳，同时会引起行人或行车的不舒适。抖振分析业已成为桥梁抗风设计中相当重要的环节。

2.5 拉索的风致振动

随着斜拉桥跨径的增大，斜拉索的风致振动也越来越引起桥梁工程界的广泛关注。斜拉索风振不仅由于振动产生交变应力，引起斜拉索疲劳损伤，而且会使

拉索根部的钢护管产生疲劳破坏，护管封口松动，导致锚头等处积水，加速拉索腐蚀，最终大大缩短斜拉索使用寿命。拉索风致振动的机理很多，现认识到的有以下几种：

(1)涡激振动。当风流经圆形的拉索时,在其尾流中将出现交替脱落的旋涡。当拉索的卡门涡脱落的频率接近索横风向振动的某阶固有频率时，将激起拉索该阶频率的横风向振动。由于拉索的基频较低，相应的涡振风速也小。一般观察到的都是3阶以上的涡激共振。

(2)尾流弛振。当拉索在来流风方向前后排列时，在前排拉索的尾流区形成一个不稳定弛振区，由于前后拉索的固有频率相近，如果后排拉索位于弛振区内，其振幅就会不断加大，直至达到一个稳态大振幅的极限环。

(3)参数共振。当桥面的振动颇率和拉索的局部横向振动频率接近倍数关系时，桥面的微小振动会激发大振幅的低阶拉索振动。

(4)结冰索的弛振。索表面结冰而形成弛振不稳定气动外形，引发拉索弛振，它与结冰电缆的弛振机理相同。

(5)风雨振。伴随着降雨,在某种风向风的作用下，雨水沿斜拉索下流时的水道改变了拉索原来的截面形状，从圆形异化为类似于结冰电缆的三角形，这种使拉索成为空气动力不稳定的形状，在一定的临界风速下激发出类似结冰电缆的弛振，这种振动称为雨振。

3 结语

风对结构的作用不仅是静力问题，对于大跨度柔度桥梁，各类风致振动更是抗风设计时的主要内容。在大跨度桥梁的抗风设计时，除理论分析之外，更主要是通过模型风洞试验予以确定和评价。

随着桥梁跨径和桥梁断面的复杂化，桥梁的气动稳定性越来越复杂，大多需要做风洞试验确定三分力系数，并需要建立相应的模型做动力响应分析，以最终确定桥梁结构的抗风设计是否通过，不通过还需重复上面所述几个步骤，直至抗风设计通过。

试验人员继续教育网络平台-桥梁结构无损检测技术

试题 第1题 在结构混凝土抗压强度检测中，属于无损检测方法的是： A.钻芯法 B.拉脱法 C.回弹法 D.射击法 答案:C 您的答案：C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第2题 按规定在回弹仪需要进行率定时，在标准钢砧上率定回弹值应为： A.60？2 B.80？2 C.60？1 D.80？1 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第3题 回弹仪使用超过（）次，应进行常规保养。 A.2000 B.3000 C.5000 D.6000 答案:A 您的答案：A 题目分数：10 此题得分：10.0

批注： 第4题 使用回弹仪检测时，如回弹仪处于非水平状态，同时混凝土检测面又不是混凝土的浇筑侧面时应： A.进行角度修正。 B.进行不同浇筑面修正。 C.对测得的测区平均回弹值，先进行不同浇筑面的修正，再进行角度修正。 D.对测得的测区平均回弹值，先进行角度修正，再进行不同浇筑面的修正。 答案:D 您的答案：D 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第5题 使用回弹法检测混凝土强度时，应优先采用： A.地区测强曲线（如果有） B.统一测强曲线 C.专用测强曲线（如果有） 答案:C 您的答案：C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第6题 在做混凝土的碳化试验中需配制指示剂，指示剂的配制为： A.用蒸馏水配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 B.蒸馏水配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 C.用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 D.用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 答案:D 您的答案：D 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第7题 混凝土碳化会导致： A.混凝土的PH升高。

浅谈桥梁工程与结构力学

浅谈桥梁工程与结构力学 梁桢 土木工程与力学学院地质工程专业2班 2011级 摘要：桥梁工程的发展与力学的进步是紧密相联的，而且是互相促进的：随着经济的发 展，建筑材料、设备、建桥技术也有了很快的发展，特别是电子计算技术的广泛应用加 快了人们对桥梁力学问题的研究，极大地推动了桥梁力学的发展；同时，桥梁力学的研 究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。 关键词：桥梁、力学、发展、现状 一、引言 在原始时代就已经出现了桥梁，那时跨越水道和峡谷是利用自然倒下的树木，自然形成的石梁或石拱，虽然还不具备造桥的能力，但已经知道利用桥梁为生活创造方便。在17世纪以前，桥梁一般是用的木、石材料建造的，并按建桥材料分为石桥和木桥。19世纪50年代以后，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要的造桥材料，钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材，为桥的部件在厂内组装创造了条件，钢材应用日益广泛。因为只是凭经验修桥，曾使19世纪80-90年代得许多铁路桥发生重大事故;从那时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故大为减少。到了现代，桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥。混凝土抗拉强度很低，但其价格却远低于钢材，为了增加其抗拉能力，设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料，使其既能承受拉力，又能承受压力，但限于混凝土材料本身所具有的力学性能，将其作为梁式桥结构用材，跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥：尽管有受力钢筋在承载，但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝，若对钢筋施加一定的张力作用，可以克服此弊端，即通过张拉预应力筋，使得受拉区事先储备一定数值的压应力，当外荷载作用时，混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力，从而极大地提高了混凝土结构的抗裂性能，刚度和承载能力，进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现。 二．桥梁建设简述与发展趋向 1、国外桥梁建设简述和发展趋向 纵观国外桥梁建设发展的历史，对于促进和发展现代桥梁有深远影响的，是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发展，从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起，发共建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱桥结构、拱圈

试验检测继续教育考试题--桥梁结构无损检测

第1题 在结构混凝土抗压强度检测中，属于无损检测方法的是： A.钻芯法 B.拉脱法 C.回弹法 D.射击法 答案:C 您的答案：C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第2题 按规定在回弹仪需要进行率定时，在标准钢砧上率定回弹值应为： A.60？2 B.80？2 C.60？1 D.80？1 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第3题 回弹仪使用超过（）次，应进行常规保养。 A.2000 B.3000 C.5000 D.6000 答案:A 您的答案：A 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第4题 使用回弹仪检测时，如回弹仪处于非水平状态，同时混凝土检测面又不是混凝土的浇筑侧面时应： A.进行角度修正。 B.进行不同浇筑面修正。 C.对测得的测区平均回弹值，先进行不同浇筑面的修正，再进行角度修正。 D.对测得的测区平均回弹值，先进行角度修正，再进行不同浇筑

面的修正。 答案:D 您的答案：D 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第5题 使用回弹法检测混凝土强度时，应优先采用： A.地区测强曲线（如果有） B.统一测强曲线 C.专用测强曲线（如果有） 答案:C 您的答案：C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第6题 在做混凝土的碳化试验中需配制指示剂，指示剂的配制为： A.用蒸馏水配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 B.蒸馏水配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 C.用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 D.用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 答案:D 您的答案：D 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第7题 混凝土碳化会导致： A.混凝土的PH升高。 B.混凝土的PH降低。 C.早期混凝土表面硬度降低。 D.容易使钢筋周围形成钝化。 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第8题 关于混凝土的电阻率，说法正确的是： A.钢筋锈蚀速度与混凝土的电阻率成正比。

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浅析桥梁结构损伤检测方法 摘要：对桥梁检测方法和技术方面进行了论述，以上塘路高架桥工程健康检测为背景，通过对既有结构状态和检测结果的分析，对未来桥梁检测提出几点建议，为桥梁的优先加固提供了依据。 关键词：桥梁检测；结构状态；优先加固 abstract: the testing methods and technology bridges are discussed in this paper, the above pond road viaduct project health detection as the background, through both structure of state and the analysis of test results, for bridge test future put forward several proposals, the priority for the bridge reinforcement to provide the basis. keywords: bridge detection; structure state; priority reinforcement 中图分类号： k928 文献标识码： a 文章编号： 0 引言 桥梁是联系城市和地区的纽带与喉咙，直接左右着公路的生命，因此，必须确保其工程质量，始终使其处于良好的工作状态。这么众多的桥梁，在主体结构建成后有无隐患？在通车运行前桥梁的状态如何？在运行中的状态如何？有没有运行隐患？如果有，是否严重到影响桥梁使用？应当重点防护或修复的部位在那里？已经使用多年的桥梁还有多少年限，由于种种原因需要立即知道桥梁当前的状态是否还适宜通行使用？能否通过重载车辆、或超过

风对桥梁的影响及进一步研究措施

风对桥梁的影响及进一步研究措施 近年来，国内外大跨度斜拉桥梁在下雨时发生剧烈的“雨振”以及并列布置的斜拉索发生剧烈的尾流驰振的报道也越来越多。所有这些现象都表明，风对桥梁的作用尤其时风对大跨度桥梁的动力作用是桥梁中不容轻视的重要问题。本文主要讲述了风对桥梁的静力作用及动力作用，其中详细分析了风对桥梁的动力作用。同时，对大跨度桥梁的风致效应估算与评价以及制振对策进行了探讨。最后给出了风对桥梁作用的研究中需要进一步探讨的几个问题。 标签：风工程桥梁影响 随着交通运输业的发展，大跨度桥梁（斜拉桥和悬索桥）已成为当今桥梁建设中的主流，自80年代以来，大跨度桥梁建设得到了迅速发展。经调查发现，自1918年起至少已有11座悬索桥遭到风毁。其中一个典型的事故是1940年美国塔科马悬索桥在19/m的8级大风下因扭转而发散振动而坍塌。塔科马悬索桥的事故引起了桥梁工程界的震惊，也促进了风对桥梁作用的研究。 1 风静力对桥梁结构的影响 当结构刚度较大因而几乎不振动，或结构虽有轻微振动但不显著影响气流经过桥梁的绕流形态，因而不影响气流对桥梁的作用力，此时风对桥梁的作用可以近似看作为一种静力荷载。桥梁载静力荷载作用下有可能发生强度、刚度和稳定性问题。如现行桥梁规程中所规定的那样，主要考虑桥梁在侧向风荷载作用下的应力和变形，另外对于升力较大的情况，也需要考虑竖向升力对结构的作用。对于柔性较大的特大跨度桥梁，则还需要考虑侧向风荷载作用下主梁整体的横向屈曲，其发生机制类似于桥梁的侧向整体失稳问题以及在静力扭转力矩作用下主梁扭转引起的附加转角所产生的气动力矩增量超过结构抗力矩时出现的扭转失稳现象。 在考虑风对桥梁的静稳定性影响时，扭转发散是桥梁静稳定问题中最典型的一种。用线性理论方法研究桥梁的扭转发散时，认为桥梁扭转发散临界风速远高于桥梁颤振临界风速；但是随着桥梁跨度超出1000m以后，非线性效应逐渐增大，日本东京大学和同济大学在全桥模型风洞试验中都在颤振发生前观察到扭转发散现象，这也是在大跨度桥梁的设计中应该注意到的一个问题。 2 风动力对桥梁结构的影响 大跨度桥梁，尤其是对风较为敏感的大跨度悬索桥和斜拉桥，除需要考虑静风荷载的作用之外，更主要考虑风对结构的动力作用。其中对桥梁的动稳定性研究尤为重要。颤振和抖振是桥梁最主要的两种动稳定性问题。 2.1 颤振颤振是桥梁结构在气动力、弹性力和惯性力的耦合作用下产生的一种发散振动，是在一定的临界风速下结构振动振幅急剧增加而会导致结构毁坏

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答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第8题 回弹仪检测混凝土强度是依据混凝土强度与（）之间存在相关性作为基本原理推定混凝土的抗压强度。 A.表面硬度 B.碳化深度 C.弹性模量 D.波速 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第9题 混凝土中钢筋锈蚀电位的检测方法应采用（）。 A.半电池电位法 B.滴定条法 C.四电极法 D.惠斯顿电桥法 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第10题 某千分表量程为0~1mm，共1000个分度，分辨率为（）。 A.0.001mm B.0.01mm C.0.1mm D.1mm 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0

浅谈桥梁检测技术

浅谈桥梁检测技术 发表时间：2018-09-13T16:30:53.947Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第11期作者：刘野 [导读] 陪着桥梁结构的老化，道路桥梁的承载力受到了更多的挑战，有些甚至成为危路或者危桥。 天津市交通科学研究院天津 300300 摘要：桥梁检测是桥梁运营的重要组成部分，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了桥梁结构状态的评估理论及方法，并结合相关实践经验，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：桥梁；检测评估；承载能力；应用 前言 陪着桥梁结构的老化，道路桥梁的承载力受到了更多的挑战，有些甚至成为危路或者危桥，这种局面严重影响了公路交通运输的通畅性，对我国经济的发展产生了相应的阻碍作用，甚至严重威胁着人民群众的生命和财产安全，因此需要积极做好相应的道路桥梁的维护和检测工作，传统的检测方法已经很难适应现在日新月异的技术发展现状。大量的新材料，新工艺以及新结构形式更多地运用在道路桥梁的建设过程中，为了充分保证桥梁结构的使用安全性，相应的桥梁检测工作显得尤为重要。 1 道路桥梁加强质量检测的重要性 在道路桥梁的建设过程中，由于工程材料的不足，难免在道路公路桥梁结构设计以及工程施工过程中产生众多失误，这样就需要在桥梁工程竣工结束之后，进行相应的质量鉴定工作。另一方面，一些建成运营时间较长的工程，经过较长时间，会难免产生相应的质量问题，因此也需要进行相应的安全检测工作。如果在道路桥梁的施工过程中管理不当，或者在运营之后没有建立有效的检测预警机制，就会在一定程度增加相应的维护管理成本，进而成为政府有关部门的经济负担，同时还影响交通的通畅性，甚至造成桥毁人亡等相应的悲剧。在最近几年，在我国出现了众多的大桥垮塌事故，归其原因，是因为没有建立相应的检测预警机制，因此道路桥梁的安全检测工作有着十分重要的现实性意义[1]。 2 道路桥梁安全检测的相应内容 道路桥梁安全检测的内容主要包括：桥梁结构的几何形态检测、结构截面的应力检测、索力检测、预应力检测、下部结构检测、环境检测、温度检测以及相应的动态特性检测等。对于那些已经投入运营的道路桥梁进行的安全检测工作，一般可以采取下面两个方法，意识建立相应的自动化系统，对道路桥梁相应状况进行实时监测；二是建立相应的定期检测机制，形成相应的制度、将检测工作进一步规范。比较这两种方式可以得到，尽管实时监测与定期检测机制相比有着很多的优势，同时在国际道路桥梁安全检测过程中有是相应的研究热点课题，但是在实际应用过程中，有着较多的劣势，例如，相应的监测系统较为复杂，同时费用较高，同时不能实现损伤诊断以及安全评估过程的智能化。因此，定期检测机制在现实过程中有着更为广泛的应用。有关的管理机构在实施过程中要从下面的几个方面入手进而有效加强相应的检测效果，具体内容包括有：对相应的检测制度进行完善、积极培养和引进相应的高素质人才、采用较为先进的道路桥梁检测手段和对桥梁的检测采用相应的信息分析法。 3 道路桥梁检测技术的应用 3.1 道路检测技术 一般情况下，可以讲道路划分为两种类型，即为结构化类型和非结构化类型。进行路面检测的主要项目，具体包括有车道、流量、路线、交通、故障检测以及自检测等，这是进行路面管理系统中相应数据采集的一个十分重要的部分。目前在我国较为常见的道路桥梁检测方法为传统的半自动化方式，主要的形式有：一是相应的路面弯沉检测新技术。路面弯沉现象指的是，在路面表面轮隙的相应位置，在相应的轴载作用下道路表面产生的相应的垂直变形或垂直回弹变形的数值，相应的检测仪器具体有激光弯沉测定仪法和自动弯沉测定仪法。二是道路表面的平整度。所谓的路面平整度指的是在路面表面致使车辆产生振动的道路高程变化，用于进行路面平整度检测的相应仪器有断面类仪器和反应类仪器。 3.2 桥梁检测技术 在桥梁检测过程中的主要项目包括承载力检测和表观检测两个方面，其中承载能力检测方法的工作原理为通过相应的电阻应变片对相应的应变量进行检测，表观检测方法包括混凝土强度检测、锈蚀检测以及超声波探测等。 4 道路桥梁检测技术的新趋势 现在相应的道路桥梁检测新技术开始向高新技术方向进行发展，具体有光纤传感检测技术、超声波检测技术和探地雷达检测技术等。 4.1 光纤应变检测技术 这种技术的工作原理能够利用光纤进行外界物理量的转换，成为相应能够直接进行检测的光信号，这种技术在桥梁检测过程中，能够对桥梁钢索的拉力以及预应力连续钢筋梁的内部应变进行检测，进而形成相应的光纤智能桥梁，相比于传统的传感器，光纤传感器具有的特点为受环境影响较小，耐高温，耐腐蚀，能够在易燃易爆的呢过极端情况下运行。而且光纤传感器质量较轻，精度较高，同时实用性较高。 4.2 超声波检测技术 这种检测技术的工作原理为将瞬间应力波传导到相应的桥梁内部，在桥梁的断裂面以及冲击面会产生相应的共振现象，这些共振波能够进行分析进而得出相应的桥梁空隙的位置。超声波能够对桥梁，桥板以及桩桥等部位进行全面的检测。然而这种技術，如果遇到管道相交或相邻或管道中出现蜂窝体、水以及部分空气的状况时候这种技术有众多的不足，需要进一步展开相应的研究。 4.3 探地雷达检测技术 探地雷达能够发射频率较高的电磁脉冲波（频率达到10～l000MHz或者更高），电磁脉冲波将通过相应的发射天线以相应的宽频带短脉冲形式发射到地下位置。电磁脉冲波在地下位置传播时候，当遇到不同的截止交界面时候，相应的电磁波能量会发生反射进而被天线接收，相应的工程人员会对反射波到达地面的时间以及反射波的振幅等数据进行分析，进而能够准确分析得出相应地下介质的相应特点，探

从不同的角度分析风对桥梁的若干影响

从不同的角度分析风对桥梁的若干影响 风对桥梁的受力作用是一个十分复杂的现象，它受到风的特性、结构的动力特性和风与结构的相互作用三个方面的制约。本文主要讲述了风对桥梁的静力作用及动力作用，其中详细分析了风对桥梁的动力作用。同时，对大跨度桥梁的风致效应估算与评价以及制振对策进行了探讨。最后给出了风对桥梁作用的研究中需要进一步探讨的几个问题。 标签：风工程桥梁影响 随着交通运输业的发展，大跨度桥梁（斜拉桥和悬索桥）以成为当今桥梁建设中的主流，自80年代以来，大跨度桥梁建设得到了迅速发展。经调查发现，自1918年起至少已有11座悬索桥遭到风毁。其中一个典型的事故是1940年美国塔科马悬索桥在19/m的8级大风下因扭转而发散振动而坍塌。塔科马悬索桥的事故引起了桥梁工程界的震惊，也促进了风对桥梁作用的研究。近年来，国内外大跨度斜拉桥梁在下雨时发生剧烈的“雨振”以及并列布置的斜拉索发生剧烈的尾流驰振的报道也越来越多。所有这些现象抖表明，风对桥梁的作用尤其时风对大跨度桥梁的动力作用是桥梁中不容轻视的重要问题。 一、风静力对桥梁结构的影响 当结构刚度较大因而几乎不振动，或结构虽有轻微振动但不显著影响气流经过桥梁的绕流形态，因而不影响气流对桥梁的作用力，此时风对桥梁的作用可以近似看作为一种静力荷载。桥梁载静力荷载作用下有可能发生强度、刚度和稳定性问题。如现行桥梁规程中所规定的那样，主要考虑桥梁在侧向风荷载作用下的应力和变形，另外对于升力较大的情况，也需要考虑竖向升力对结构的作用。对于柔性较大的特大跨度桥梁，则还需要考虑侧向风荷载作用下主梁整体的横向屈曲，其发生机制类似于桥梁的侧向整体失稳问题以及在静力扭转力矩作用下主梁扭转引起的附加转角所产生的气动力矩增量超过结构抗力矩时出现的扭转失稳现象。 在考虑风对桥梁的静稳定性影响时，扭转发散是桥梁静稳定问题中最典型的一种。用线性理论方法研究桥梁的扭转发散时，认为桥梁扭转发散临界风速远高于桥梁颤振临界风速；但是随着桥梁跨度超出1000m以后，非线性效应逐渐增大，日本东京大学和同济大学在全桥模型风洞试验中都在颤振发生前观察到扭转发散现象，这也是在大 跨度桥梁的设计中应该注意到的一个问题。 二、风动力对桥梁结构的影响 大跨度桥梁，尤其是对风较为敏感的大跨度悬索桥和斜拉桥，除需要考虑静风荷载的作用之外，更主要考虑风对结构的动力作用。其中对桥梁的动稳定性研

浅谈桥梁结构计算分析

浅谈桥梁结构计算分析 黎志忠 （四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院成都610041）摘要：结合当代桥梁计算技术的发展，从桥梁结构工程师的角度分析指出桥梁计算从属于和促进了精细化设计。分析计算工作的层次性和动态性特点，强调结构分析的人员对结构概念的掌握尤其重要。指出计算工作需要策划，不同的桥型有其侧重点，计算应有针对性的提出解决方案，并建议了计算工作的一般流程。就具体实施而言，工程计算应该立足于现有的软件硬件资源。探讨如何对待软件工具和判断调试计算结果，总结了一些分析判断经验。通过列举特定案例计算内容和解决思路，给桥梁计算工作同行起到抛砖引玉的作用。 关键词：桥梁结构分析解决方案思路 A discussion about structural analysis of bridge LI Zhi-Zhong (Sichuan Province Communications Department Highway Planning, Survey, Design And Research Institute, Chengdu, 610041, China) Abstract: Combined with the development of modern computing technology of bridges, this paper points out that calculations subordinate and promote the finer bridge designs from the perspective of bridge engineers. The calculation work is different in various design stages and dynamic in nature. That the concepts of structure are especially important to the analysts is emphasized. Pointe out that the calculations need to plan and solution methods should be focus on the distinguishing features of each bridge, then a general process of the calculation is recommended. It is suggested that the engineering calculations should be based on the existing software and hardware resources. How to debug FEA models and judge the results are discussed on. Some of the experiences to judge are summarized. The contents of certain cases and solutions are presented for reference.

公路水运试验检测继续教育 常见桥梁结构受力特点和养护检查要点

第1题 新建桥梁交付使用后多长时间应进行第一次全面检查年 年 年 年 年 答案:A 您的答案：A 题目分数：10 此题得分： 批注： 第2题 连续梁桥正弯矩区最大内力出现在 A.梁端 B.跨中 4跨 4跨 8跨 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分： 批注： 第3题 拱桥主拱圈的受力特点 A.纯受拉 B.纯受弯 C.纯受剪 D.纯受压 E.既受压又受弯 答案:E 您的答案：E 题目分数：10 此题得分： 批注：

桥梁按材料可分为 A.木桥 B.圬工桥 C.混凝土桥 D.钢桥 E.钢砼组合桥 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第5题 空心板梁铰缝受损，出现单梁受力的可能原因有： A.支座缺失或脱空 B.桥面铺装层未有效参与作用 C.铰缝施工质量差 D.超载 E.梁高不够 答案:A,B,C,D 您的答案：A,B,C,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第6题 盆式橡胶支座由哪些组成部分 A.上、下支座钢板 B.中间钢板 C.密封胶圈 D.四氟乙烯滑板 E.橡胶块 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注：

下列哪些情况整座桥应直接评为5类桥 A.上部结构有落梁或梁、板断裂现象 B.梁式桥上部承重构件控制截面出现全截面开裂 C.拱圈严重变形 D.梁式桥上部承重构件有严重的异常位移，存在失稳现象 E.桥面板出现严重塌陷 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第8题 简支梁桥跨中规律性横向裂缝属于剪切裂缝 答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 第9题 T形刚构桥属于静定结构体系 答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 第10题 水下结构物属于隐蔽工程，运营期可不必要再对其进行检查和维护答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 试卷总得分：

桥梁检测论文：桥梁检测技术研究

桥梁检测论文：桥梁检测技术研究 【摘要】桥梁在长期的使用过程中不免会发生各种结构损伤。损伤的原因可能是人为因素，也可能是自然灾害。此外随着我国交通建设的迅速发展，交通运输量大幅度增加，行车密度及车辆载重越来越大，这也可能因为超载而造成桥梁结构的损伤继而加剧其自然老化。这些因素均导致了桥梁承载能力和耐久性的降低，甚至影响到运营的安全，由此而引起的一系列问题都需要相应的维修、改造和加固来解决，而这些工作又必须在对桥梁结构详细和系统的检测的基础上才能妥善进行。 【关键词】桥梁检测;荷载试验;静载试验;动载试验 1.桥梁表观检查分析与评价 表观检查包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构病害的检查与量测等，表观检查的项目和要求对不同的桥型有不同的侧重点。表观检查要达到可以定量反映桥梁结构状况，依据相关规范评定桥梁技术等级的要求。结构资料的调查包括了解桥梁的原结构设计、施工工艺及过程以及桥梁的结构维修养护历史等。 材料检测主要是指桥梁结构材料的无损或微损检测。对于钢筋混凝土桥梁来讲，主要是混凝土与钢筋的相关检测，包括混凝土的强度等级、碳化深度、与耐久性有关的含碱量

和氯离子含量，以及钢筋的锈蚀状况、保护层厚度测试等。表观检查和材料检测技术及相关测试仪器设备发展很快，是桥梁无损检测的重点研究领域。测试仪器设备及相关技术研究在国外桥梁无损检测研究方面占有很大的比重，相继研制成功或正在研制融合电、磁、雷达、数字信号处理等相关学科的高技术成套测试仪器和设备。如用于桥面板检测的双频带红外线自动温度成像系统；用于桥面板检测的探地雷达成像系统；整桥测量的激光雷达；整桥测量的无线电脉冲转发器等。 2.桥梁承载力的荷载检测法 2.1静载试验检测方法 静载试验检测法通过对桥梁进行静载试验，量测与桥梁结构性能相关的参数，与桥梁工作性能相关的主要参数有变形、挠度、应变、裂缝等。通过静载试验，可测出这些参数，从而分析得出结构的强度、刚度及抗裂性能，据此判断桥梁的承载能力。混凝土桥梁的静载试验，一般需进行以下测试内容： （1）结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形。每个跨度内至少有3个测点，并取得最大的挠度及变形值，同时观测支座下沉值。有时测试也为了验证所采用的计算理论，要实测控制截面的内力、挠度纵向和横向影响线。

浅谈桥梁结构的极限承载力

浅谈桥梁结构的极限承载力（一） 通过两年多的桥梁设计实践，发现有的工程技术人员对于极限承载力的概念不是很清楚，或者说很难理解桥梁结构极限承载力的内涵，以至于在设计中不能很好的把握极限承载力的使用。本人特写此文章，与大家共同探讨一下极限承载力的概念和内涵。 一、桥梁结构极限承载力的概念 传统的强度设计以构件最大工作应力乘以安全系数不大于材料的屈服应力为依据，一般情况下，构件某截面开始屈服（或者局部屈曲）并不代表结构完全破坏，结构所承受的荷载通常较构件开始屈服（或者局部屈曲）时的荷载为大，为了利用这一强度富裕度，提出了极限设计和极限荷载的概念。极限荷载即引起结构“完全崩溃”的荷载；极限设计将结构的工作荷载取为极限荷载的一个部分。所以说，结构的极限承载力是从“极限设计”的思想中引出的概念。 桥梁的极限承载力是指桥梁完全崩溃前所能承受外荷载的最大能力。其大小与以下因素有关：材料特性：极限强度、应力应变关系等；结构和构件的刚度及几何尺寸：面积、惯矩等；结构所处的状态：施工阶段、运营阶段等；结构承受的荷载形式：恒载、组合荷载等；荷载的加载路径。 也就是说，不同施工方法、不同荷载形式和加载路径，桥梁结构极限承载力不同，即极限承载力不是一个定值。 二、极限状态与极限承载力的关系 极限状态：在结构分析和设计中，为了正确描述结构的工作状态，必须明确规定结构状态的界限(除结构模糊可靠度分析外)包括：安全性；耐久性；适用性；失效。这样的界限称为结构的极限状态。极限状态的概念主要用于工程结构可靠度设计。 我国《工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50153－92)对结构极限状态的定义为：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态。 简言之，结构的极限状态实质上是结构工作状态的一个阈值，若超过这一阈值，则结构处于不安全、不耐久或不适用的状态。 结构的极限状态可以是根据构件的实际状况客观规定的（如荷载作用下混凝土梁的断裂）；也可能是根据人们的经验，需要人为控制而由专家论证给定的（如结构构件的允许变形、结构的允许裂缝宽度等）；我国( GB5QI 53一92）将结构的极限状态分为两种：承载

浅议桥梁结构健康监测系统

文章编号：1009-6825（2011）17-0188-02 浅议桥梁结构健康监测系统 收稿日期：2011-02-24作者简介：王 兰（1983-），女，助理工程师，中交路桥技术有限公司，北京100029 王 明（1982-），男，工程师，中铁二十二局集团第一工程有限公司，北京100040 王兰 王明 摘 要：对桥梁结构健康监测的传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统及桥梁健康评估系统进行了论述，指出了目前国内外桥梁结构健康监测系统存在的差距，阐述了应用桥梁结构健康监测系统的意义，旨在保证桥梁运 营安全。 关键词：桥梁，健康监测，系统中图分类号：U446 文献标识码：A 尽管（截止到2006年）我们国家现有桥梁已经达到了50万余座， 但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是“被动式”的，也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护（检测和加固）。这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全事故的频繁发生，如近几年的重庆彩虹桥、宜宾小南门桥、苏州堰月桥以及辽宁盘锦的田庄台桥等塌桥事故。随着桥梁管理理念的发展和桥梁检测、 健康监测以及评估方法的进步，使得变“被动式”的桥梁管理为“主动式”桥梁安全管理成为可能。“主动式”的桥梁管理核心是建立桥梁维护管理制度，定期对 桥梁进行检测（对重大桥梁安装桥梁结构健康监测系统，对其进行“实时检测”），及时了解桥梁的安全状况，并采取相应的修理措 施，避免安全事故的发生。 1桥梁结构健康监测系统基本框架 一个较为完整的桥梁结构健康监测系统一般包括以下四个 子系统：传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统和桥梁健康评估系统。 1．1传感器系统 一般桥梁结构健康监测系统选用的传感器包括两大类：一类 是监测桥梁荷载（系统输入）的传感器，一类是监测桥梁结构反应（系统输出）的传感器。 监测桥梁荷载的传感器包括以下几种：温度计、风速仪、空气温湿度计和汽车动态称重系统等；监测桥梁结构响应的传感器包括以下几种：应变计、加速度计、GPS 、倾角仪、位移计、锚索计等。 根据不同的桥梁结构形式和工程预算的约束，不同的工程可以选择不同的传感器种类和数量。传感器系统设计主要是传感器种类和数量的选择，重点是传感器布点优化设计。 1．2数据采集与传输系统 数据采集设备一般包括五种：1）通用采集仪器，主要采集电类传感器信号，一般可针对具体的项目进行特殊设计。2）光纤光栅解调仪，光纤传感器是近些年来兴起的传感器种类，对于桥梁 监测系统光纤应变计和温度计得到了日益广泛的应用，采集光纤传感器信号使用光纤光栅解调仪。3）振弦采集仪，对于振弦原理 设计的传感器必须用振弦采集设备，如锚索计等。4）GPS 接收机， GPS 数据采集由专门的系统设备完成，GPS 天线通过同轴电缆连接至相应的GPS 接收机。5）动态称重主机， WIM 系统的数据通过高速称重主机接收压电传感器和地感线圈的信号来进行采集。 数据传输包括三个层次：1）从传感器到采集设备的局部传输网络；2）从采集设备到桥头交换机二级传输网络；3）从桥头交换 机到监控中心的骨干传输网络。数据采集与传输系统主要是与 传感器匹配的采集仪器的选择、通道数和采集频率的确定，以及数据传输方案的设计。 1．3数据处理与控制系统 在结构健康监测系统中，对系统监测数据的处理根据处理方 式、处理内容以及处理顺序的不同分为数据预处理和数据后处 理。系统的数据处理功能由数据库服务器与工控机共同来完成。数据采集系统中的原始监测数据的预处理是在各子系统采 集仪上完成， 包括通用数据采集仪、光纤解调仪、GPS 接收机、WIM 称重主机。预处理后的数据经桥头交换机通过光纤传回监控中心，监控中心的工控机接收预处理后的数据并实时显示。 经预处理后的数据实时的传输至监控中心，在各工控机中通过数据处理软件进行数据后处理，由于数据后处理涉及更为复杂的处理方式，因此有时可能需要进行人机交互的数据处理方式。 1．4桥梁结构健康评估系统 桥梁结构健康监测系统直接目的是为了桥梁结构评估。桥梁结构评估包括两个层次：一个层次是基于对监测数据的分析判定桥梁上是否发生了病害，并确定病害大致位置，辅以人工检查确定病害程度和性质。第二个层次是在上述病害下桥梁是否安全，是否需要维修加固。第一个层次是桥梁损伤识别的研究范畴；第二个层次一般有基于可靠度理论的分项系数评估方法和基于精细有限元分析的力学方法。桥梁健康评估系统是桥梁健康监测系统的核心。桥梁健康评估系统主要功能是根据采集的数据和分析结果对桥梁承载能力进行评估， 为桥梁维护提供决策依据。2桥梁结构健康监测系统国内外应用现状 20世纪60年代以来，由于发达国家桥梁严重退化，安全事故不断发生和事故后果的严重性，工程技术人员对桥梁结构监测展开了积极的探索。一方面是桥梁管理系统的研究，美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家最先开发了基于计算机的桥梁管理系统，美国从20世纪60年代起就开始使用桥梁管理系统，建成了大量的数据库，以便对桥梁进行科学管理。另一方面是监测系统的研究，到90年代国内外许多大型桥梁安装了健康监测系统，如日本的明石海峡大桥、丹麦的Great Belt 和中国的江阴桥等。 中国香港的青马大桥、汀九桥和汲水门桥三座桥梁同时安装了风与结构健康监测系统WASHMS （Wind And Structural Health Monitoring System ），为便于集中管理，相关部门建立了一个整体监控中心，三座桥梁共用一套整体的数据处理与控制系统和结构健康评价系统，三座桥梁的数据采集与传输作业的控制在监控中心 · 881·第37卷第17期2011年6月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．37No．17Jun．2011

风与结构的耦合作用及风振响应分析(精)

第17卷第5期工程力学Vol.17 No.52000年 10 月ENGINEERING MECHANICS Oct. 2000 收稿日期修订日期 国家自然科学基金资助项目(59578050 作者简介 女 浙江大学土木系副教授 主要从事结构工程研究 文章编号 孙炳楠 (浙江大学土木系 在目前的风振响应计算中 但对于超高层建筑 由于基频较低 本文基于准定常假定推论出 风与结构的耦合作用实质上就是气动阻尼效应就可建立考虑风与结构耦合作用的风振响应模态分析方法确定了风与 结构耦合作用所产生的气动阻尼比较了采用Davenport 谱和Kaimal 谱对计算结果的差异性

采用Kaimal 谱并考虑风与 结构的耦合作用所得计算结果能与风洞试验结果吻合较好 风振响应 气动阻尼 中图分类号 A １前言 作用于高耸建筑物 地震荷载和风荷载 结构显得越来越柔性振动频率随之降低 建筑物越柔而地震能量集中在高频区 因此 当建筑物总高度超过某一值时 深入分析高耸结构的风振效应就显得十分重要 大部分的研究都集中在顺风向的抖振分析上 从原理上讲 只是在计算过程中针对具体的分析对象有不同的处理方式对结构的计算模式作不同的简化等等 频域分析法比较直接方便

并且所需机时较长 在目前的风振响应计算中这对于一阶频率高于 0.5Hz 的悬臂结构是可以接受的[5] ???ê?t?|?á11 óè ??ê?×è?á??D?μ????á11 ±????ùóú×??¨3￡?ù?¨ 风与结构的耦合作用及风振响应分析17 虑风与结构耦合作用的风振响应模态分析方法确定了不同风速下风 与结构耦合作用所产生的气动阻尼采用三维离散的 桁架单元和梁单元模型并着重探讨了两个问题 (2 采用Davenport 谱和Kaimal 谱对结构风振响应的差 异性 ２风振响应频域分析法 任一结构采用合适的有限单元离散后在风荷载作用下的运动平衡方程为大气湍流可以看成是一个平稳随机过程为了求得 风振响应的均方根值x σ?????↓? ≥?(1进行求解 并且对于小阻尼体系

桥梁工程试验检测技术

第一章 1、试述做好试验检测工作对提高桥涵工程质量的意义。答：桥涵试验检测是大跨径桥梁施工控制，新桥型结构性能研究，各类桥涵施工质量评定工作的重要手段。认真做好桥涵试验检测工作，对推动我国桥梁建设水平，确保桥涵工程施工质量，提高建设投资效益，保障人民生命财产安全，都具有十分重要的意义。 2、常规桥涵工程试验检测包括哪些主要内容？试验检测的依据主要包括哪些标准、规范和规程？答：常规试验检测的主要内容包括：1、施工准备阶段的试验检测项目：桥位放样测量、钢材原材料试验、钢结构连接性能试验、预应力锚具、夹具和连接器试验、水泥性能试验、混凝土粗集料试验、混凝土配合比试验、砌体材料性能试验、台后压实标准试验、其他成品半成品试验检测。2、施工过程中的试验检测：地基承载力试验检测、基础位置尺寸和标高检测、钢筋位置尺寸和标高检测、钢筋加工检测、混凝土强度抽样试验、砂浆强度抽样试验、桩基检测、墩台位置尺寸和标高检测、上部结构（构件）位置尺寸检测、预制构件张拉运输和安装强度控制试验、预应力张拉控制检测、桥梁上部结构标高变形内力（应力）检测、支架内力变形和稳定性检测、钢结构连接加工检测、钢构件防护涂装检测。 3、施工完成后的试验检测：桥梁总体检测、桥梁荷载试验、桥梁使用性能检测。公路桥涵工程试验检测应以国家和交通部颁布的有关工程的法规、技术标准、设计、施工规范和材料试验规程为依据进行。我国结构工程的标准和规范可以分为四个层次。第一层次：综合基础标准，如《工程结构可靠度设计统一标准》（GB 50153－92）,是指导制定专业基础标准的国家统一标准。第二层次：专业基础标准，如《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）、《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T 50283－1999）,是指导专业通用标准和专业专用标准的行业统一标准。第三层次：专业通用标准。第四层次：专业专用标准。 3、公路工程质量等级评定单元如何划分？质量等级评为几级？质量等级如何评定？

桥梁检测技术研究_潘理

文章编号:1009-6825(2010)08-0322-02 桥梁检测技术研究 潘　理 摘　要:简述了桥梁结构检测的主要内容与评定方法,结合目前桥梁检测技术发展的现状,对桥梁检测技术进行了综合评价,并介绍了桥梁检测技术的发展前景,从而确保桥梁长期安全运营。 关键词:桥梁检测,桥梁检查,桥梁结构检测 中图分类号:U446文献标识码:A 随着我国公路、市政桥梁事业的发展,新建高速公路及市政桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。 通过对桥梁的全面检测,系统地收集当前桥梁技术数据,积累技术资料,为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件;通过合理设计检测的方法,辅以布设长期监测设备,逐步建立桥梁健康监测系统,确保桥梁长期安全运营,以发挥其最佳经济效益和社会效益。 1　现行桥梁承载力检测方法 目前对于桥梁承载力的评定可分为4类:病害调查经验评定法,综合分析法,分析计算法,荷载试验法。 1.1　病害调查经验评定法 这一方法的主要依据是JT J073-96公路养护技术规范。在桥梁检查的基础上,通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识。1.2　综合分析法 此方法是在桥梁检查的基础上,采用无破损方式测定混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋混凝土保护层厚度和结构混凝土中钢筋锈蚀状况,进行折减后的结构承载力验算,综合分析计算结果和结构裂缝等外观条件,评定结构材料状况。 1.3　分析计算法 首先对被检定的桥梁结构进行检查(收集资料、现状检查、材质与地基的检验等),然后将检查所得的有关资料和检验测量结果,运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算,从而评定出桥梁的安全承载能力。分析计算法又分为经验系数折算和理论计算两种做法。经验系数折算法是以桥梁原有设计荷载等级为基础,同时考虑桥梁损坏程度、材料老化程度、桥面行驶条件、实际交通情况、桥梁建造使用期限等因素,经过广泛的调查研究确定出各项对应的系数,从而折算出桥梁安全承载力。理论计算法是当原桥荷载等级不清楚或上述的各种系数较难确定时,应用结构计算理论,估算出桥梁结构可能承受的最大外力(如弯矩);然后,再与实际检定的荷载相比较,从而判定出桥梁安全承载力的方法。此法应注意的问题是:荷载计算应根据实际荷载,即采用需通过的荷载等级进行验算;材料强度以实测结果为准,应正确地把结构的缺陷估计到计算中去。 随着计算机技术特别是钢筋混凝土有限元理论的发展,有限元计算法引起了各国学者的重视。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件,用计算机模拟实际桥梁的荷载试验,计算桥梁的实际承载力,评定步骤如下:1)桥梁调查;2)确定加载形式并划分单元;3)分级加载计算;4)评定承载力。 1.4　荷载试验法 桥梁结构荷载试验是对桥梁结构物工作状态进行直接测试的一种检定手段,是对桥梁结构性能最直观、最可靠的检测方法,按施加荷载的类型可分为静载试验和动载试验,我国在这方面有成熟的方法和标准。桥梁结构静载试验是按照桥梁的设计荷载等级,根据荷载的最不利位置布置静载(通常是载重汽车),或者根据桥梁结构的控制内力确定荷载及其位置,对桥梁结构进行加载,静载试验的加载量一般为设计荷载的0.8倍～1.0倍,试验前应先进行估算。 桥梁结构动载试验采用车辆通过、冲击或环境激振等加荷方式,通过采集设备获得桥梁结构的振动响应信号,对这些信号进行处理得到桥梁结构的频率、模态等动力特性,进而得到桥梁结构特性。对桥梁结构施加荷载(静载或动载),通过相应的仪器设备获得桥梁结构的响应,可以根据这些响应进行分析,得到桥梁结构的性能参数,通过这些参数的变化,对桥梁结构进行损伤识别与性能评价。 基于结构静态响应,进行损伤识别主要有系统识别、神经网络等方法,其中系统识别方法更为实用。 桥梁结构动力响应损伤识别在理论上被大家认可的是融合振动理论、振动测试技术、信号采集与分析等跨学科技术的试验模态分析法,其识别方法有系统识别、神经网络、遗传算法等,系统识别方法的分析概念和分析过程同静力响应损伤识别,其中主要是神经网络方法。桥梁动力特性测试简便易行,对测试条件要求少,因而被认为是在桥梁结构损伤识别领域最有前途的桥梁无损检测技术。 2　桥梁检测新技术 1)基于G P RS实现桥梁检测远程数据传输。早期的远程监测是利用专线或专用网络,将设备现场和控制中心连接起来,传感器采集到的状态信息按照一定的协议传送给控制中心。这种方式自成系统,数据传送快、安全,缺点是需要单独布设通信线路,当距离很远时,将大大增加工程的成本。随着互联网技术的不断发展、公用通信网络的进一步完善,利用GP RS来实现数据的远程传输已成为一种非常便捷的信息传递手段而应用于远程监测技术中。2)神经网络在桥梁检测中的应用。在实际桥梁检测过程中,要随时知道桥梁的受力情况是很难做到的,不仅要耗费巨大的人力、物力,而且在测量过程中,由于测量人员在技术上 ·322·第36卷第8期 2010年3月 山西建筑 SHANXI　ARCH ITECTU RE Vol.36No.8 M ar.　2010 DOI:10.13719/https://www.wendangku.net/doc/984637275.html, https://www.wendangku.net/doc/984637275.html,14-1279/tu.2010.08.046