橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力與變形監(jiān)測方法及其精度分析
2015-08-26
0 前言
橋梁結(jié)構(gòu)的長期可靠性越來越得到人們的重視，并積極發(fā)展大跨度橋梁的長期健康監(jiān)測系統(tǒng)[1-5]。但目前長期健康監(jiān)測系統(tǒng)主要針對于少量的特大型橋梁及高重要性等級的橋梁，然而出現(xiàn)問題較多的正是數(shù)量巨大的大、中跨度橋梁，其中混凝土橋梁占了很大比例。目前有為數(shù)不少的運(yùn)營中公路、鐵路混凝土橋梁存在承載能力不足，沖擊振動過大，混凝土開裂等病害，這些情況對雙曲拱橋、桁架拱橋以及肋拱橋等橋型而言更為嚴(yán)重。病害的原因主要有：設(shè)計(jì)不盡合理、施工水平差，使用材料質(zhì)量低，過載重車碾壓，混凝土的收縮徐變引起幾何變位，混凝土在所處環(huán)境中受腐蝕，墩臺的不均勻沉降等。
對于目前數(shù)量巨大的既有混凝土橋梁不可能也沒有必要全部進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的健康監(jiān)測。在健康監(jiān)測系統(tǒng)之余，可以結(jié)合應(yīng)用目前常用于橋梁施工監(jiān)控中的一系列傳感器等設(shè)施并輔以常規(guī)檢測，建立經(jīng)濟(jì)可行的自施工階段至運(yùn)營的長期跟蹤監(jiān)測體系，這對橋梁的長期安全使用，降低長期檢測維修費(fèi)用有重要的意義，也為完善橋梁的檔案資料有積極的意義。
1 橋梁長期可靠性監(jiān)測內(nèi)容
大中跨度混凝土橋梁的長期可靠性監(jiān)測是保證橋梁安全使用與降低長期維修費(fèi)用的有效措施，長期可靠性監(jiān)測的內(nèi)容主要包括：橋跨結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測，橋跨結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測，橋梁周圍環(huán)境因素的監(jiān)測，以及橋梁的表觀檢測等。結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測是指橋梁控制截面、特定構(gòu)件的長期應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測。變形監(jiān)測是跟蹤測試橋跨結(jié)構(gòu)控制截面，特定構(gòu)件位置以及橋梁墩臺的幾何變位情況以及其隨時(shí)間的發(fā)展情況。橋梁周圍環(huán)境因素監(jiān)測是指橋梁周圍溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等的監(jiān)測。表觀狀況檢測的主要內(nèi)容有：各類構(gòu)件混凝土腐蝕、開裂等表觀狀況及混凝土的表觀強(qiáng)度，附屬設(shè)施如支座、伸縮縫等的工作性能，橋面鋪裝的平整狀況及其與橋頭引道的連接情況，分隔帶與欄桿和路燈桿的損壞情況等。表觀狀況檢測可直接應(yīng)用橋梁日常的養(yǎng)護(hù)工作中的資料。
2 應(yīng)力應(yīng)變長期監(jiān)測
應(yīng)力應(yīng)變長期監(jiān)測對儀器設(shè)備的要求為：精度高，長期穩(wěn)定性好，受外界干擾小。除了要求儀器本身的性能穩(wěn)定，同時(shí)要求測點(diǎn)位置妥善布置并有利于保護(hù)，進(jìn)一步減小外界各種不利因數(shù)的影響。對于鋼筋混凝土拱橋，應(yīng)力應(yīng)變長期測點(diǎn)應(yīng)布置為受力鋼筋測點(diǎn)或埋設(shè)到混凝土內(nèi)部，盡量減少混凝土表面應(yīng)力測點(diǎn)的布置。
