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大跨橋梁安全監(jiān)測的技術(shù)方法

發(fā)布時間:2014-07-28 18:41


一、橋粱安全監(jiān)測的意義

隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及交通運輸?shù)男枨螅S多大跨度橋梁應(yīng)運而生,尤其是懸索橋以其跨度大,造型優(yōu)美,節(jié)省材料而備受人們的青睞,成為大跨度橋梁的首選。但隨著跨度的增大,從幾百m到3000m;加勁梁的高跨比越來越小,(l/40~l/300);安全系數(shù)也隨之下降,由以前的4~5下降為2~3。另外,由于其柔性大,頻率低,對風(fēng)的作用很敏感。由于缺乏必要的監(jiān)測和相應(yīng)的養(yǎng)護,世界各地出現(xiàn)了大量橋梁損壞事故,給國民經(jīng)濟和生命財產(chǎn)造成了巨大損失。

1994年10月韓國漢城發(fā)生了橫跨漢江的圣水大橋中央斷場50m,其中15m掉入江中,造成死亡32人、重傷17人的重大事故。據(jù)稱造成橋梁在行車高峰期突然斷裂的原因是長期超負荷運營,鋼梁螺栓及桿件疲勞破壞所致。

1940年完工的主跨853m的塔可馬大橋(Tacoma Narrows),只使用了三個月,便在19m/s的風(fēng)速下造成了塌橋事故 :1951年主跨 1280m的金門大橋于風(fēng)速 15~1520m/s時因振動而造成橋體部分損壞,等等。

美國現(xiàn)有的約50萬座公路橋中,20萬座以上存在不同程度的損傷。1967年2月橫跨美國俄亥俄河上的銀橋突然倒塌,造成46人死于非命。

我國早期建造的斜拉橋,由于拉索的防護不合理而引起的斜拉索的嚴重銹蝕,如濟南黃河橋、廣州海印橋的斜拉索在遠未達到他們的設(shè)計壽命下,被迫全部更換,造成很大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。

過去十幾年里,我國已建成一批大跨度橋梁,僅上海就有南浦、楊浦和徐浦大橋等具有世界先進水平的橋梁,另外,香港的青馬大橋和虎門的虎門大橋又是我國首次建立的懸索橋,近年來我國特別是沿海地區(qū)交通發(fā)展迅速,筆耕論文新浪博客,迫切需要建立一大批大跨度橋梁。為了確保這些耗資巨大,與國計民生密切相關(guān)的大橋的安全耐久,必須對這些大橋進行連續(xù)的監(jiān)測。

目前,橋梁的監(jiān)測越來越受到重視,許多研究人員都在致力于橋梁的監(jiān)測研究,橋梁的安全監(jiān)測正日益成為土木工程學(xué)科中的一個非;钴S的研究方向[1,2,3]。

二、橋梁位移監(jiān)測儀器的現(xiàn)狀

大跨度橋梁受風(fēng)荷載,車載,溫度和地震影響較大,而在沿海地區(qū)一般無地震,主要受臺風(fēng),車載和溫度的影響,為保證其在上述條件下的安全運營,必須研究橋梁在上述條件下的實際位移曲線,而目前對風(fēng)的研究僅局限于理論和模型實驗,對實橋在風(fēng)作用下的研究還不充分,對車載的研究也只是在特定時間和空間下進行。主要原因是測試儀器的不合理,對大橋不能連續(xù)實時監(jiān)測。目前用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的儀器主要有:經(jīng)緯儀、位移傳感器、加速度傳感器和激光測試方法

上海楊浦大橋就采用的是全站儀自動掃描法,對各個測點進行7s一周的連續(xù)掃描,其缺點是各測點不同步以及大變形時不可測。

 



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