橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀與評估的重要性不言而喻,在中國的各個(gè)角落都在新建大型的建筑橋梁,以方便人們出行,高架橋、地鐵橋、輕軌橋等等,都在構(gòu)成新時(shí)代重要的支柱,因而,對橋梁的監(jiān)測應(yīng)該做到時(shí)時(shí)刻刻了然于胸,將隱患防范于未然。
通過對橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的監(jiān)測與評估,為橋梁在各種氣候、交通條件下和橋梁運(yùn)營狀況異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號,為橋梁維護(hù)、維修與管理措施提供依據(jù),并通過及時(shí)采取措施達(dá)到防止橋梁坍塌、局部破壞,保障和延長橋梁的使用壽命的目的。
數(shù)據(jù)采集與測量的內(nèi)容主要為:變形(沉降、位移、傾斜)、應(yīng)力、動力特性、溫度、外觀檢測等。
1)?變形監(jiān)測
采取適宜的測量手段,對橋梁主體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的沉降、位移、傾斜量進(jìn)行監(jiān)測。常用監(jiān)測變形的方法有:導(dǎo)線測量法、幾何水準(zhǔn)測量法、GPS測定三維位移量法、自動極坐標(biāo)實(shí)時(shí)差分測量法和自動全站儀三維坐標(biāo)非接觸量測等。
2)?應(yīng)力監(jiān)測
橋梁運(yùn)營狀態(tài)中主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化是由于主體結(jié)構(gòu)的外部條件和內(nèi)部狀態(tài)變化引起的。外部條件主要有動荷載、氣候、侵蝕、撞擊和其他突發(fā)事件的作用等,而內(nèi)部狀態(tài)有混凝土的收縮徐變、溫度變化及預(yù)應(yīng)力損失等。應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)可以定量性地反映出橋梁主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力變化和性能變化情況。
3)動力特性監(jiān)測
橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性與橋梁結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量、阻尼值及其分布有關(guān),動力監(jiān)測是在橋面無任何交通荷載以及橋址附近無規(guī)則振源的條件下進(jìn)行,主要對橋梁結(jié)構(gòu)由橋址處風(fēng)荷載、水流等隨機(jī)荷載激振引起的微小振動響應(yīng)進(jìn)行測定。檢測項(xiàng)目主要為:主體結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型等。橋梁結(jié)構(gòu)動力檢測方法主要有:固有頻率、應(yīng)變模態(tài)、模態(tài)置信度判據(jù)、柔度矩陣、小波分析、遺傳算法等。
4)溫度監(jiān)測
通過對整橋溫度場的監(jiān)測,可以設(shè)法消除溫度變化對某些監(jiān)測過程或傳感器本身的測量精度的影響;可以了解橋梁結(jié)構(gòu)在某種溫度場下的結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力變化等情況。
5)表觀檢測
表觀檢測的主要內(nèi)容為:橋梁混凝土裂縫、強(qiáng)度、碳化深度、外觀質(zhì)量檢測、鋼梁及金屬結(jié)構(gòu)外觀及腐蝕檢測及支座、橋面鋪裝、伸縮縫、錨端連接等部位、部件的損壞情況觀察等。