[發明專利]一種裝配式橋梁整體性快速檢測方法

有效

• 申請號: 201310528280.9
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103528719A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 趙順波;陳記豪;李曉克;李長永
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01L1/10
• 分類號: G01L1/10
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明涉及橋梁工程技術領域，特別涉及裝配式橋梁養護管理過程中，對其上部結構整體受力性能的檢測與鑒定的方法。

背景技術

在我國道路運輸快速發展的形勢下，各級各類公路建設也得到迅速擴展。其中所含各類型橋梁中，裝配式簡支橋梁是主要的橋型之一。這種裝配式橋梁采用先預制上部結構后現澆混凝土連接的組裝方式，現澆連接的可靠性決定著橋梁運營過程中是否能夠整體受力，也是橋梁維修養護的重點。

目前，對于裝配式橋梁整體受力狀況的監測與檢測鑒定，尚無直接可靠的快速監測方法。大多是通過觀察橋面鋪裝層的完整性、采用車輛靜、動載試驗檢測各預制構件的變形的方法，輔以檢測人員的經驗加以綜合判定。動、靜載試驗均需專門的撓度測定設備、拾振器和加載車輛，成本高、耗時長、需要中斷交通完成測試，影響線路通行，因而橋梁定期檢查主要依靠人工檢查鋪裝完整性和鉸縫滲漏情況進行判斷，效率低、主觀性強，只有橋梁損失較嚴重時，相關部分才安排動、靜載試驗，此時獲得的數據為一次性數據，不連續也不能實現橋梁本身狀態的對比，只能通過實測值和理論值或經驗值相比較判斷橋梁整體受力情況，但這樣的話，檢測費用高、耗時長，不夠科學。因而傳統的檢測工作效率低、檢測成本高、全面性差、不能實現橋梁整體受力的動態監控。

發明內容

本發明的目的在于提供一種裝配式橋梁整體性快速檢測方法，獲得橋梁各預制構件和橋梁整體的振動頻率，實現長期的可靠監測與檢測。

本發明的技術方案是：?

一種裝配式橋梁整體性快速檢測方法，用于裝配式板橋或梁橋，裝配式板橋或梁橋包括并列的若干預制板或梁，相鄰的預制板或梁之間設有梁間接縫，采用的檢測裝置包括振弦式應力應變測試元件、連接線、接線盒和動態信號采集設備，振弦式應力應變測試元件通過連接線依次與接線盒和動態信號采集設備連接；

第一步，在裝配式橋板或橋梁上部預制構件安裝完成后，在現澆接縫中沿縱向安裝振弦式應力應變測試元件；振弦式應力應變測試元件安裝在裝配式橋板或橋梁跨中區域，根據跨度情況，沿縱向在每條現澆接縫內的測試元件數量不少于3個，振弦式應力應變測試元件之間間距為1~3m；振弦式應力應變測試元件為振弦式鋼筋應變計或振弦式混凝土應力計；現澆接縫中沿縱向安裝振弦式應力應變測試元件，具體為：在縱向鋼筋上，采用綁扎或者串接的方式安裝振弦式鋼筋應變計，或者沿縱向安裝振弦式混凝土應力計；

第二步，成橋后通車狀態下，進行聯機監測測試，根據動態信號采集設備采集的數據，通過信號處理和快速傅里葉轉換譜分析，獲得橋梁建成后的橋板或橋梁各預制構件和橋梁整體的振動頻率；

第三步，在橋梁運營養護過程中，定期或不定期進行聯機監測，通過信號處理和快速傅里葉轉換譜分析，獲得橋板或橋梁各預制構件、橋板或橋梁整體的振動頻率；根據需要隨時檢測并進行橋板或橋梁及各預制梁固有頻率的對比分析，判別橋板或橋梁的整體受力狀況。

現澆接縫指空心板的鉸縫或箱梁的濕接縫或T梁的濕接縫。

動態信號采集設備為動態信號采集儀。

連接線為屏蔽型連接線。

接線盒設置在橋側面或者橋墩墩頂。

本發明的快速檢測方法是在裝配式橋梁預制梁的現澆接縫（空心板的鉸縫、箱梁或T梁的濕接縫）中沿縱向安裝振弦式應力應變測試元件（在縱向鋼筋上安裝振弦式鋼筋應變計，或者沿縱向安裝振弦式混凝土應力計），采用動態應變儀檢測記錄各測試元件在成橋時和運營期間的動態變化數據。采用快速傅里葉轉換譜分析方法，獲得橋梁的各預制梁和整橋的固有振動頻率。以成橋時橋梁動態測試結果為基礎，通過比對運營期內的橋梁動態測試結果，可分析判斷橋梁的整體受力性能。

本發明提供的方法在建造裝配式橋梁或者鉸縫大修時預埋振弦式應變計，成橋或維修過后測試初始狀態，分析出各個測點的基頻，此后只需定期打開接線盒連接動態信號測試儀，獲取動態信號，分析出各個測點的基頻，縱向對比判定橋梁整體受力性能的變化情況。整個測試過程中無需中斷交通和安裝傳感器，在正常通車運營情況下，就可以采集動態信號，通過快速傅里葉變換獲得基頻。因而，本發明的方法投入成本低，測試無需中斷交通，可高效地實現橋梁整體受力狀態的連續監控，為橋梁健康狀態評估提供可靠依據，且便于動態掌握橋梁整體受力性能變化情況。

與現有技術相比，本發明的優點是：

1、本發明采用先進可靠的振弦式鋼筋（混凝土）應力計，預先安裝于裝配式橋梁上部結構現澆接縫內，實現了長期的可靠監測與檢測目標。