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摘 要：斜拉桥检测技术作为结构安全保证的有效手段,在实际工程中已广泛应用.斜拉桥检测技术的几项重要方法：索力检测、索塔塔顶位移的检测、结构仿真计算等等,对于能否了解的工作状态,有很大的影响.为提高斜拉桥检测的可靠性和精确度,扩大其应用范围,论文总结了一些实际经验,,提出几点看法,,供有关人员参考,为进一步推广应用斜拉桥检测技术的提供依据.

Abstract：Asthestructuresecurityguaranteeseffectivemeans,thecable-stayedbridgedetectiontechnologyhasbeenwidelyusedinpracticalengineering.Severalimportantmethodsofcable-stayedbridgedetectiontechnologyare：thepletedinspection,thedisplacementofcabletower,structuralsimulationcalculation,etc.,whichhavegreatinfluenceforunderstandingtheworkingcondition.Inordertoimprovethereliabilityandaccuracyofdetectionofcable-stayedbridgeandextenditsapplicationscope,thepapersummarizessomepracticalexperience,andputsforwardsomeviews,whichprovidereferencefortherelatedpersonnel,andprovidethebasisforfurtherapplicationofcable-stayedbridgedetectiontechnology.

关 键 词：斜拉桥；检测技术；结构安全

Keywords：cable-stayedbridge；detectiontechnology；thestructuresafety

中图分类号：U448.27文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）34-0079-03

1概述

我国交通运输事业的飞速发展,为道路和桥梁的建设提供了良好的机遇,建成了不同结构形式的大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥、连续刚构桥等等,目前在役桥梁的总数已达80万座以上,标志着我国桥梁技术已进入世界先进行列.然而桥梁所处环境是比较恶劣,受到许多人为的、天然灾害的影响,以及桥梁管理的不足、人力和物力的有限,使桥梁老化、损伤情况较为严重.为了适应交通的需求,充分利用现有的桥梁,能安全地为社会服务,就需要对桥梁、特别是对年久失修的桥梁进行评估,了解桥梁工作状况,并预测其承载能力.这包括对桥梁的质量检测、结构检算,必要时再进行荷载试验,总称为桥梁检测与评估,目的是了解桥梁存在的各种病害,取得关键部位的受力的应力（应变）、变形、位移或沉降等重要数据,经过计算分析与研究确定病害的原因,桥梁结构实际承载能力以及剩余寿命,为桥梁养护提供依据.通常对桥梁结构检测项目包括：桥面系的检测、钢筋混凝土与预应力混凝土梁或钢梁的检测、圬工和钢筋混凝土拱及拱上建筑的检测、桥梁支座的检测、桥梁下部结构的检测、桥梁水文及调治结构的检测、结构裂缝的检测等等.桥梁结构检算是根据桥梁结构的相关规范,设计依据或竣工资料,也可以根据检测结果对桥梁结构主要控制截面、结构薄弱部位进行检算,来评定桥梁结构承载能力及其适用条件.桥梁荷载试验是对桥梁结构进行直接加载测试的一项科学试验工作,是基于桥梁检测和结构计算结论,通过对桥梁进行直接荷载试验,以获取实测资料,分析评定桥梁承载能力.

2斜索索力的检测

斜拉桥的结构主要由三大部分组成,斜索通过索搭将斜拉桥梁上的恒载和活载传到墩或台的基础上.斜索检测包括索力的检测、锚固区的检测、索塔塔顶位移的检测、主梁标高的测量、典型部位日变化跟踪观测等等.斜索索力的检测是这类包含柔性构件结构检测的特点之一,通过准确地测取索力,可以充分掌握全桥结构的受力状态.斜拉桥成桥后索力的检测方法有：频率法、磁通量法和光纤光栅法.光纤光栅法所用的传感器是在光纤的纤芯范围,采用紫外光对光纤侧面进行曝光或其它方法写入,使该段范围内的折射率沿光纤轴线发生周期性变化,再通过周期性变化栅格的反射波长的移动,来感应外界物理量的变化,这种测量技术的特点是尺寸小、线性度高且重复性好、抗电磁干扰和抗腐蚀能力强、绝对测量和响应速度都很快等优点.是结构健康监测的理想的,一种有较高的精度的技术.不过目前这种方法并未大范围推广应用,普及率,从而价格太高.

磁通量法是一种测定索力、监测斜索锈蚀程度的非破坏性方法.这种方法的使用是预先将作为传感器的磁通环套在斜索上,通过测定磁通量变化,根据索力与磁通量之间的关系来推算索力.磁通量法所用的传感器材料是电磁是,由两层线圈组成,因此不会影响索的任何力学和物理特性,除了温度之外几乎不受其他干扰因素影响,相对别的检测方法精度较高.缺点是对于没有预埋传感器的斜索测量是不能应用的.此外传感器和测试仪器价格很高,一般大跨度斜拉桥的斜索都有上百根,甚至好几百根,若每根索都安装磁通量传感器,成本太大.目前有一种新型的磁通量传感器,是由两个半环合成,检测索力时可以随时随地扣在斜索的外面进行,这就可以大减小检测工作的成本.但半环合成磁通量传感器灵敏度非常低,而且很不稳定,尚处于研制阶段,没有实际工程价值.

频率法检测索力是在人工或环境激励下,利用加速度传感器拾取斜索的随机振动信号,即时域图；再通过FFT将时域图转化为斜索的频谱图,确定斜索的各阶自振频率；根据索力与自振频率之间的对应关系到实测的索力.频率法测量索力是一种间接方法,其精度取决于高灵敏度拾振技术以及准确的索力与频率关系.检测时将加速度传感器简单地固定在斜索上,能同时进行单根或多根索力的检测.因为不需要预埋传感器,不仅适用于施工中的桥梁,也适用于成桥检测和长期监测,尤其是事先没有预埋其它传感器的旧桥的检测,几乎是唯一的选择.不用预埋加速度传感器,可重复使用,成本较低,精度也较好的,因此是当今使用最为广泛的索力检测手段.利用振动频率法求索力,可以确保斜索的安全.因为斜拉桥实际的索力只是斜索极限强度的40%左右,只要斜索不发生锈蚀,锚固区不出现松动、损伤等现象,斜索一般是不会发生问题的.但若要充分了解斜索的工作状态,还远远不够.已有的研究工作指出,斜索的刚度、垂度、仰角以及风力、雨雪等因素对自振频率都有影响,要正确地掌握斜索的索力,还应考虑消除这些因素的影响.

3索塔塔顶位移的检测

斜拉桥所受的交通荷载、主梁自重及置于桥面各种设施的重量,都是通过斜索传递给索塔的来承担的.斜拉桥的索塔除了根部与地基刚性固结之外,再无其他约束.索塔的自重的所有的斜索索力则是索塔的荷载.索力的作用是沿索的轴线方向,其水平分力则是使索塔产生水平位移.通常索塔的平衡是利用塔轴线对称的两侧索力来维持.由于建筑材料的不均匀、施工过程中的误差等因素,很难保证索塔两侧索力的完全对称,从而造成索塔的偏移.于是索塔塔顶的定位则是确保索塔是否出现了偏移的重要措施.特别是考虑到索塔的长细比,尽管索塔具有一定的刚度,但仍然是一个细杆构件.根据结构分析,索塔可以看作是一悬臂构件,塔的位移是最显著的.

斜索索力的变化对索塔水平位移的影响不能小觑.另外,不论是钢塔还是混凝土塔,受温度的影响都是比较大的.国内大部分的气温在冬夏之差、昼夜之差,白天&#

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