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橋梁結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)分析

文檔作者：華謙		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月07日
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橋梁結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)分析
Analysis of the Detection Technology of Safety Bridge Structure
■ 華 謙 ■ Hua Qian
[摘 要] 為滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對橋梁工程安全性的需求，
除了要做好對施工質(zhì)量的控制，還需要對其結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)
行全面檢測，提前掌握存在的問題，并及時采取相應(yīng)的措
施進(jìn)行管理，保證行車運(yùn)輸?shù)陌踩浴１疚膶蛄喊踩珯z
測技術(shù)進(jìn)行了分析。
[關(guān)鍵詞] 橋梁 結(jié)構(gòu)檢測 安全檢測技術(shù)
[Abstract] In order to meet the requirements of the social and
economic development on bridge safety engineering, in addition
to do a good job on the construction quality control, we
also need make a comprehensive inspection of the structure
safety, and grasp the problems in advance, and timely take
corresponding measures for management, ensuring the safety
of traffic transportation. This article has carried on the analysis
to the bridge security detection technology.
[Keywords] bridge, detection of structure, safety inspection technology
橋梁工程是交通系統(tǒng)的樞紐，在整個運(yùn)輸過程
中都起到重要的作用，但是面對交通量逐漸增加，
以及荷載增大的情況，就需要對橋梁工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行
安全檢測，來保證其性能的安全性與穩(wěn)定性，確保
交通使用的效果。就現(xiàn)狀來看，很多已經(jīng)投入使用
的鋼筋混凝土橋梁，因?yàn)槭褂媚晗揲L并且失修嚴(yán)重，
在受到外界因素影響時結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)老化以及裂化
等現(xiàn)象，降低結(jié)構(gòu)承載力與耐久性，應(yīng)采取有效的
檢測技術(shù)來確定存在問題的地方，然后以此為基礎(chǔ)
采取措施進(jìn)行管理。
一、 橋梁結(jié)構(gòu)檢測內(nèi)容
橋梁結(jié)構(gòu)是交通系統(tǒng)的重要組成部分，在對其
進(jìn)行安全檢測時，應(yīng)明確需要檢測的內(nèi)容，確定檢
測要點(diǎn)，針對不同部分來選定合適的檢測技術(shù)，對
提高檢測效果具有重要意義。一般情況下，橋梁結(jié)
構(gòu)安全檢測內(nèi)容主要包括結(jié)構(gòu)材料檢測、上部結(jié)構(gòu)
檢測以及地基基礎(chǔ)檢測等。其中結(jié)構(gòu)材料檢測主要
包括鋼材力學(xué)性能檢測、砂漿以及混凝土檢測與損
傷力學(xué)參數(shù)檢測等，鋼筋混凝土是橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)的
主要材料，應(yīng)做好對其強(qiáng)度、銹蝕以及缺損等情況
的測試，現(xiàn)在常選擇無損檢測技術(shù)。另外，對于上
部結(jié)構(gòu)檢測包括了梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測、支座以及伸縮
裝置的檢測等，進(jìn)行檢測時往往是先通過表面結(jié)構(gòu)
情況的觀察分析，來初步判斷結(jié)構(gòu)損傷等級，然后
在結(jié)合橋梁運(yùn)行環(huán)境以及相關(guān)部門檢測需求，對結(jié)
構(gòu)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，在整體上來保證工程結(jié)構(gòu)的安全
性。
二、 橋梁結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)分析
1. 無損傷檢測技術(shù)
對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢測的技術(shù)很多，但是傳
統(tǒng)檢測技術(shù)對動靜載試驗(yàn)與檢測人員的目測存在較
大的依賴性，并且還要應(yīng)用腐蝕作用試驗(yàn)、混凝土
硬度試驗(yàn)以及超聲波探測等檢測手段來作為輔助，
整個工作的開展具有較大的局限性。但是隨著科學(xué)
技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在無損傷檢測技術(shù)已經(jīng)被廣泛
地應(yīng)用到橋梁結(jié)構(gòu)安全檢測中，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行非破壞
性評估，并取得了較好的效果。例如：選擇相干激
光雷達(dá)度來對橋梁結(jié)構(gòu)撓度進(jìn)行檢測，并選擇磁漏
射動對鋼梁、鋼索以及混凝土內(nèi)部鋼筋進(jìn)行全面檢
測，或者是利用雙波長遠(yuǎn)紅外成像技術(shù)對結(jié)構(gòu)混凝
土層損傷進(jìn)行檢測等，可以明確地了解到橋梁結(jié)構(gòu)
是否存在損傷，為后期的修繕提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
2. 樁基完整性檢測技術(shù)
在對樁基的完整性進(jìn)行檢測時，可以選擇用低
應(yīng)變反射法或者聲波透射法，其中以低應(yīng)變反射波
法比較常見，主要以一維波動理論為基礎(chǔ)，對樁基
結(jié)構(gòu)進(jìn)行錘擊，并在樁頂設(shè)置傳感器對產(chǎn)生的彈性
應(yīng)力波信號進(jìn)行收集，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后來判斷樁
基是否存在損傷。將樁結(jié)構(gòu)作為一維線彈性桿件時，
因?yàn)橘|(zhì)地相對均勻，在錘擊樁頂時，產(chǎn)生應(yīng)力波可
以在樁身傳播，滿足一維波動方式。在應(yīng)力波傳播
遇到缺陷時，就會出現(xiàn)反射波，對反射波信號的收
集與分析，就可以較為準(zhǔn)確地判斷樁結(jié)構(gòu)是否完整。
此類檢測技術(shù)對專業(yè)性與技術(shù)性要求比較高，并且
對人員現(xiàn)場操作能力要求十分嚴(yán)格，保證錘擊后反
射波信號可以有效地識別并收集，保證檢測效果。
3. 射線探傷檢測技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測是橋梁工程安檢測工作的重要
組成部分，常用的檢測技術(shù)主要包括超聲檢測、X
射線以及γ射線對結(jié)構(gòu)不同部位強(qiáng)度的衰減進(jìn)行檢
測，判斷缺陷位置與程度。其中X 射線與γ射線在
檢測時存在一定的缺陷，最終檢測結(jié)果并不明確，
并且投入力度大而安全性低。利用超聲傳播在結(jié)構(gòu)
缺陷中產(chǎn)生力學(xué)特征不同的特征，可以對橋梁鋼結(jié)
構(gòu)焊縫施工結(jié)果進(jìn)行檢測，其中A 型脈沖反射法是
應(yīng)用比較多的一種檢測技術(shù)，具有檢測率高、操作
簡單以及成本低下等優(yōu)點(diǎn)。但是為提高檢測效果，
還需要保證檢測操作人員的專業(yè)能力，降低對檢測
結(jié)果的影響。
4. 橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)
（1）振動損傷檢測
如果橋梁結(jié)構(gòu)存在損傷，肯定會對橋梁結(jié)構(gòu)的
穩(wěn)定性以及強(qiáng)度等造成影響，造成結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)發(fā)
生改變，這樣就可以通過對該變量的分析來確定損
傷位置與強(qiáng)度。例如：利用頻率變化判斷結(jié)構(gòu)損傷
程度，利用有限元分析與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析相結(jié)合的方
式來判斷結(jié)構(gòu)損傷的情況。
（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)損傷識別
利用無損傷系統(tǒng)中振動測量數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)
練，合理確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后將系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入網(wǎng)絡(luò)，
既可以產(chǎn)生相應(yīng)得網(wǎng)絡(luò)輸出。如果整個過程完成后，
系統(tǒng)特性未出現(xiàn)變化，則系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)輸出相吻合，
相反如果系統(tǒng)存在損傷情況，就會與網(wǎng)絡(luò)輸出產(chǎn)生
一定的差異，則可以判斷結(jié)構(gòu)損傷的程度。
（3）小波分析損傷識別
此種檢測方式更適合用于對不平穩(wěn)信號的分
析，現(xiàn)在已經(jīng)成為損傷識別中常用的信號處理工具，
構(gòu)造損傷識別所需要的特征因子，并且通過對損傷
信息的提取，可以實(shí)現(xiàn)對特殊信號的檢測與分析，
提高結(jié)構(gòu)損傷分析的準(zhǔn)確性。
三、 結(jié)語
對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性檢測，主要目的就是確
定其結(jié)構(gòu)是否存在損傷，對于存在損傷的部位可以
及時采取有效的措施進(jìn)行管理，爭取不斷提高工程
結(jié)構(gòu)的安全性與強(qiáng)度，保證車輛運(yùn)行的安全型與舒
適度。對于橋梁結(jié)構(gòu)的安全檢測，需要結(jié)合不同結(jié)
構(gòu)部位的特點(diǎn)，與相關(guān)單位的實(shí)際需求來選擇合適
的技術(shù)，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
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[3]劉枝辰,俞騰,譚力.橋梁結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測的技
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（作者單位：成都市中鐵西南科學(xué)研究院 610038）

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