橋梁評(píng)估及加固技術(shù)

報(bào)告人：李毅謙中交路橋技術(shù)有限公司

橋梁評(píng)估及加固技術(shù)研究主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常見病害類型評(píng)估理論的最新進(jìn)展舊橋加固案例分析目前國內(nèi)外橋梁現(xiàn)狀舊橋檢測(cè)及評(píng)估的常用方法隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，我國交通運(yùn)輸事業(yè)也迎來一個(gè)輝煌的時(shí)代。蘇通大橋支井河大橋香港昂船洲大橋西侯門大橋

我國設(shè)計(jì)施工水平已邁入國際先進(jìn)行列，部分成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。香港昂船洲大橋、主跨1020米，江蘇蘇通大橋，其主跨達(dá)到1088米，支井河上承式鋼管拱橋，跨徑430米，西侯門懸索橋，跨徑1650米。Roin-Antirion大橋

MessinaBridge橋梁的現(xiàn)狀橋名時(shí)間事件描述綦江彩虹橋垮塌1999．1焊接質(zhì)量、混凝土振搗不密實(shí)宜賓小南門橋吊桿斷裂2001.11吊桿受酸雨侵蝕銹斷蘇州堰月橋2005.4常年失修、承載力下降甘肅洮河大橋2006.5常年失修、承載力下降成都三渡水大橋2004.4挖砂導(dǎo)致基礎(chǔ)被水沖垮美國明尼蘇達(dá)州密西西比河大橋2007.8原因待查損壞與垮塌事件國家橋梁現(xiàn)狀中國中國現(xiàn)有各類橋梁約六十二萬座，危橋數(shù)量眾多。美國橋梁58萬座，調(diào)查51.4萬座，其中40％以上有不同程度的損傷，98000座橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，應(yīng)停止使用或限載。日本1956年以前按舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工的橋梁，其承載力明顯不足。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這類橋梁約有5500座，其中混凝土橋梁約有4500座。德國一個(gè)州內(nèi)的約1500座混凝土橋梁，有將近一半的橋梁上部構(gòu)造至少有一處較嚴(yán)重的損傷，其中2/3至少有一處一般性損傷。目前國內(nèi)橋梁存在的問題50年代后期和60年代橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)低，承載力不足。部分近期修建的橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問題，損傷嚴(yán)重。不斷出現(xiàn)的橋梁垮塌事件給人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失１９９９年１月４日晚６時(shí)５０分，重慶市綦江縣城區(qū)一座步行橋突然整體垮塌，數(shù)十名過橋者隨大橋墜入橋下的綦河，造成了嚴(yán)重傷亡事故。這次因工程質(zhì)量導(dǎo)致的重大責(zé)任事故，共造成４０人死亡綦江彩虹橋宜賓小南門橋主跨240米中承式拱橋，1990年11月建成通車，2001年11月因吊桿嚴(yán)重銹蝕斷裂，造成橋面跨塌。蘇州堰月橋（2005年4月）甘肅洮河大橋（2006年5月）大橋建造于８０年代中期，距今已有２０年左右的歷史，是座危橋。位于甘肅省道306線上,岷縣縣城以北500米處，始建于1974年,總長200多，橋?qū)?米。2004年遼寧寧盤錦田莊臺(tái)大大橋大橋橋位于盤錦錦與營口交界處處，連接遼河兩兩岸，橋長500余米，在80噸的嚴(yán)重超載情情況下，使大橋橋第9孔懸臂端預(yù)應(yīng)力力結(jié)構(gòu)瞬間脆性性斷裂。2007年江蘇常州公路路大橋2004年成都三渡水大大橋2007年廣東九江大橋橋美國共有公路橋橋梁58萬座，，1967年12月，Ohio州的SilverBridge（懸索橋）跨塌塌導(dǎo)致46人死死亡，使用年限限為39年。隨隨后弗羅里達(dá)陽陽光橋因船撞而而嚴(yán)重?fù)p傷，由由此引發(fā)了對(duì)美美國58萬座公公路橋梁的檢查查，共調(diào)查了51.4萬座，，這些橋中40％以上有不同同程度的損傷，，98000座座橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度度降低，應(yīng)停止止使用或限載。。國外橋梁的現(xiàn)狀狀ThruwayBridge,NewYork,US（1987年4月）I-40Bridge,Oklahoma,US（2002年5月）美國明尼蘇達(dá)州州密西西比河大大橋垮塌2007年8月月1日Entre-os-RiosBridge,Portugal（2001年3月）巴基斯坦卡拉奇奇公路大橋2007年9月1日，通車12天垮塌印度南部安德拉拉省首府高架橋橋2007年9月9日垮塌，原定年年底通車國外橋梁的現(xiàn)狀狀—日本日本在七、八十十年代汽車運(yùn)輸輸急劇發(fā)展，汽汽車日益大型化化、重型化，交交通量逐年增加加。1956年年以前按舊標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工的橋橋梁，其承載力力明顯不足。據(jù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這類橋橋梁約有5500座，其中混混凝土橋梁約有有4500座。。國外橋梁的現(xiàn)狀狀—德國前聯(lián)邦德國于1978～1979年對(duì)一個(gè)州內(nèi)的的約1500座鋼筋混凝土和和預(yù)應(yīng)力混凝土土橋梁做了全面面的檢查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)不同時(shí)期修建建的橋梁都有損損傷，即使20～30年橋齡的預(yù)應(yīng)力力混凝土橋中，，有將近一半的的橋梁上部構(gòu)造造至少有一處較較嚴(yán)重的損傷，，其中2/3至少有一處一般般性損傷。（1）如何實(shí)際際評(píng)價(jià)現(xiàn)有橋梁梁的實(shí)際承載力力與安全度問題題；（2）如何及早早檢查發(fā)現(xiàn)橋梁梁產(chǎn)生的損傷及及異?，F(xiàn)象，正正確地鑒定結(jié)構(gòu)構(gòu)物地?fù)p傷程度度，從而采用合合理的維修加固固方法問題；（3）橋梁損壞壞與維修加固的的實(shí)際應(yīng)用問題題；（4）橋梁維修修加固技術(shù)，即即采用維修加固固新技術(shù)與新方方法問題；（5）橋梁設(shè)計(jì)計(jì)與維修管理的的關(guān)系，即如何何把維修加固中中發(fā)現(xiàn)的問題題放到今今后橋梁設(shè)計(jì)中中進(jìn)行考慮的問問題；（6）橋梁維修修加固的未來展展望，即維修加加固方法將來會(huì)會(huì)怎樣發(fā)展，如如何提出更合理理的維修管理方方法與策略的問問題。1981經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展展組織關(guān)于“道路橋梁維修與與管理”會(huì)議設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)管理理的關(guān)系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮慮換索時(shí)不中斷斷交通的問題支座更換斜拉索更換如何保證支座更更換時(shí)空間尺寸寸及結(jié)構(gòu)安全的的要求規(guī)范問題？（1）如何實(shí)際際評(píng)價(jià)現(xiàn)有橋梁梁的實(shí)際承載力力與安全度問題題；（2）如何及早早檢查發(fā)現(xiàn)橋梁梁產(chǎn)生的損傷及及異?，F(xiàn)象，正正確地鑒定結(jié)構(gòu)構(gòu)物地?fù)p傷程度度，從而采用合合理的維修加固固方法問題；（3）橋梁損壞壞與維修加固的的實(shí)際應(yīng)用問題題；（4）橋梁維修修加固技術(shù)，即即采用維修加固固新技術(shù)與新方方法問題；（5）橋梁設(shè)計(jì)計(jì)與維修管理的的關(guān)系，即如何何把維修加固中中發(fā)現(xiàn)的問題題放到今今后橋梁設(shè)計(jì)中中進(jìn)行考慮的問問題；（6）橋梁維修修加固的未來展展望，即維修加加固方法將來會(huì)會(huì)怎樣發(fā)展，如如何提出更合理理的維修管理方方法與策略的問問題。1981經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展展組織關(guān)于“道路橋梁維修與與管理”會(huì)議如何科學(xué)有效的的管理現(xiàn)有橋梁梁，防止惡性事事故發(fā)生，確保保人民生命、國國家財(cái)產(chǎn)不受損損失，已成為當(dāng)當(dāng)務(wù)之急！主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常見病病害類型評(píng)估理論的最新新進(jìn)展舊橋加固案例分分析目前國內(nèi)外橋梁梁現(xiàn)狀舊橋檢測(cè)及評(píng)估估的常用方法混凝土橋梁常見見病害及特點(diǎn)外觀特征：混凝凝土破損、開裂裂鋼筋銹蝕蝕、支座脫空結(jié)構(gòu)特征：撓度度的不斷加大和和裂縫的進(jìn)一步步開展大跨徑混凝土橋橋梁的擔(dān)憂？病害產(chǎn)生的主要要原因一、設(shè)計(jì)考慮不不周造成橋梁結(jié)構(gòu)原原始性缺陷：（1）結(jié)構(gòu)型式式或橋型布置不不合理；（2）使用計(jì)算算程序或輸入數(shù)數(shù)據(jù)不妥，計(jì)算算有誤；（3）斷面尺寸寸及鋼筋不符合合結(jié)構(gòu)受力要求求；（4）對(duì)一些特殊荷荷載如收縮徐變變、溫度、基礎(chǔ)礎(chǔ)變位、水化熱熱等考慮不足。。二、施工質(zhì)量問問題導(dǎo)致橋梁損損傷：（1）水泥質(zhì)量量不好；（2）使用的骨骨料不合格或級(jí)級(jí)配不當(dāng)、含泥泥量過大、出現(xiàn)現(xiàn)堿骨料反應(yīng)；；（3）混凝土振振搗不密實(shí)、參參和料拌和不均均勻；設(shè)計(jì)雙院制施工前圖紙復(fù)核核病害產(chǎn)生的主要要原因二、施工質(zhì)量問問題導(dǎo)致橋梁損損傷：（4）澆注順序序不當(dāng)；（5）混凝土養(yǎng)養(yǎng)生不好；（6）預(yù)應(yīng)力張張拉控制不符合合要求；（7）預(yù)應(yīng)力管管道壓漿不飽滿滿或未壓漿；（8）支架下沉沉、脫模過早；；（9）接頭處理理不當(dāng)。病害產(chǎn)生的主要要原因三、運(yùn)營期間造造成的的破壞：：（1）交通超載載；（2）船舶、車車輛撞擊；（3）水流對(duì)基基礎(chǔ)的沖刷；（4）地震。四、材料性能的的退化：混凝土土炭化、鋼材銹銹蝕等。（1）混凝土炭炭化導(dǎo)致其強(qiáng)度度降低；（2）氯離子對(duì)對(duì)混凝土的侵蝕蝕；（3）鋼筋的銹銹蝕。結(jié)構(gòu)耐久性問題題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各項(xiàng)項(xiàng)應(yīng)力的控制水水平控制防止裂縫混凝土結(jié)構(gòu)的耐耐久性設(shè)計(jì)，抗抗氯離子侵蝕、、保護(hù)層碳化防止鋼筋銹蝕預(yù)應(yīng)力混凝土張張拉工期混凝土保護(hù)層厚厚度問題防止鋼筋銹蝕控制收縮徐變?cè)O(shè)計(jì)過程的保證證常見病害的主要要表現(xiàn)型式———裂縫彎曲引起受拉區(qū)區(qū)的豎向裂縫常見病害的主要要表現(xiàn)型式———裂縫剪切引起的斜裂裂縫常見病害的主要要表現(xiàn)型式———裂縫鋼筋銹蝕引起的的順筋裂縫墩柱鋼筋銹脹引引起混凝土剝落落常見病害的主要要表現(xiàn)型式———外表破損常見病害的主要要表現(xiàn)型式———外表破損梁體被撞、刮蹭蹭、混凝土脫落混凝土剝落常見病害的主要要表現(xiàn)型式———外表破損梁底鋼筋銹蝕凝凝土土剝落常見病害的主要要表現(xiàn)型式———管道壓漿不飽滿滿鋼絞線銹蝕管道壓漿不飽滿滿常見病害的主要要表現(xiàn)型式———墩臺(tái)病害墩臺(tái)被被水沖沖毀錐坡塌塌陷樁基被被水沖沖刷后后鋼筋筋外露露常見病病害的的主要要表現(xiàn)現(xiàn)型式式———支座座病害害支座脫脫空支座鼓鼓包老老化支座開開裂結(jié)構(gòu)邊邊界條條件的的改變變常見病病害的的主要要表現(xiàn)現(xiàn)型式式———支座座病害害支座鋼鋼盆破破壞常見病病害的的主要要表現(xiàn)現(xiàn)型式式———橋面面系病病害防撞護(hù)護(hù)欄破破損橋面鋪鋪裝層層破損損常規(guī)橋橋梁的的特點(diǎn)點(diǎn)一、橋橋梁已已建成成運(yùn)營營，許許多有有不同同程度度損傷傷二、位位置分分散三、原原始資資料缺缺失四、無無法獲獲得橋橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的的初始始狀態(tài)態(tài)主要內(nèi)內(nèi)容橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)常常見病病害類類型評(píng)估理理論的的最新新進(jìn)展展舊橋加加固案案例分分析目前國國內(nèi)外外橋梁梁現(xiàn)狀狀舊橋檢檢測(cè)及及評(píng)估估的常常用方方法橋梁評(píng)評(píng)估方方法局部法法利用人人工檢檢測(cè)－－經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)評(píng)估估整體法法利用結(jié)結(jié)構(gòu)響響應(yīng)－－理論論評(píng)估估橋梁常常用的的無損損檢測(cè)測(cè)方法法混凝土土強(qiáng)度度檢測(cè)測(cè)半破損損法非破損損法綜合法法鉆芯法法、拔拔出法法、拔拔脫法法、板板折法法、射射擊法法等橋梁常常用的的無損損檢測(cè)測(cè)方法法混凝土土強(qiáng)度度檢測(cè)測(cè)半破損損法非破損損法綜合法法回彈法法、超超聲法法橋梁常常用的的無損損檢測(cè)測(cè)方法法混凝土土強(qiáng)度度檢測(cè)測(cè)半破損損法非破損損法綜合法法超聲-回彈彈、超超聲鉆鉆芯、、聲速速衰減減橋梁常常用的的無損損檢測(cè)測(cè)方法法混凝土土缺陷陷檢測(cè)測(cè)不密實(shí)實(shí)區(qū)和和空洞洞表面波波法紅外線線法脈沖回回超聲法法聲發(fā)射射法雷達(dá)掃掃描法法勻質(zhì)性性橋梁常常用的的無損損檢測(cè)測(cè)方法法混凝土土裂縫縫及碳碳化混凝土土裂縫縫裂縫計(jì)計(jì)混凝土土碳化化化學(xué)試試劑橋梁常常用的的無損損檢測(cè)測(cè)方法法鋼筋銹銹蝕檢檢測(cè)鋼筋保保護(hù)層層厚度度和位位置鋼筋位位置探探測(cè)儀儀鋼筋銹銹蝕程程度物理方方法和和電化化學(xué)方方法常規(guī)橋橋梁的的承載載力評(píng)評(píng)估方方法一、分分項(xiàng)系系數(shù)評(píng)評(píng)估法法中國規(guī)規(guī)范公路橋橋梁養(yǎng)養(yǎng)護(hù)規(guī)規(guī)范公路橋橋梁承承載能能力檢檢測(cè)評(píng)評(píng)定規(guī)規(guī)程城市橋橋梁養(yǎng)養(yǎng)護(hù)規(guī)規(guī)范國外規(guī)規(guī)范AASHTOLRFR日本規(guī)規(guī)范對(duì)舊橋橋結(jié)構(gòu)構(gòu)有效效預(yù)應(yīng)應(yīng)力評(píng)評(píng)估的的直接接方法法主要要是荷荷載試試驗(yàn)，，通過過測(cè)試試橋梁梁結(jié)構(gòu)構(gòu)在試試驗(yàn)荷荷載下下控制制部位位的應(yīng)應(yīng)變、、位移移和裂裂縫開開展情情況、、橫向向分布布系數(shù)數(shù)等，，與理理論值值進(jìn)行行比較較；通通過效效驗(yàn)系系數(shù)（（η=實(shí)測(cè)值值/理理論值值）、、變形形、裂裂縫開開展程程度和和殘余余變形形等各各種指指標(biāo)綜綜合判判斷該該橋是是否滿滿足設(shè)設(shè)計(jì)及及使用用要求求，從從而類類推出出有效效預(yù)應(yīng)應(yīng)力。。優(yōu)點(diǎn)：：直觀觀、準(zhǔn)準(zhǔn)確、、測(cè)量量數(shù)據(jù)據(jù)可靠靠弊端：：規(guī)模模大、、費(fèi)用用高、、影響響交通通，還還可能能引起起結(jié)構(gòu)構(gòu)的進(jìn)進(jìn)一步步損傷傷二、荷荷載試試驗(yàn)三、基基于損損傷模模型的的理論論分析析（1）損傷傷模型型——材料的的退化化、剛剛度變變化（2）預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋銹蝕蝕引起起的預(yù)預(yù)應(yīng)力力額外外損失失——典型裂裂縫分分析（3）原結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力狀狀況評(píng)評(píng)估——理論分分析手手段、、恒載載應(yīng)力力釋放放法（4）承載載能力力評(píng)估估人工檢檢測(cè)針針對(duì)橋橋梁局局部損損傷，，是目目前常常用的的手段段，這這種方方法的的特點(diǎn)點(diǎn)是直直觀性性強(qiáng)，，操作作容易易，但但需要要大量量的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)。。如何何對(duì)橋橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)作作全面面的評(píng)評(píng)價(jià)，，尤其其是對(duì)對(duì)損傷傷狀況況和承承載能能力的的評(píng)定定，還還需要要作進(jìn)進(jìn)一步步的工工作??！主要內(nèi)內(nèi)容橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)常常見病病害類類型橋梁評(píng)評(píng)估理理論的的最新新進(jìn)展展舊橋加加固案案例分分析目前國國內(nèi)外外橋梁梁現(xiàn)狀狀舊橋檢檢測(cè)及及評(píng)估估的常常用方方法方法：：以人工工檢查查為主主，采采用超超聲波波、紅紅外線線檢測(cè)測(cè)、光光譜電電磁波波、脈脈沖雷雷達(dá)等等技術(shù)術(shù)。。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便，直直觀明了。缺點(diǎn)：只能探測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)表面破損；；必須事先知知道損傷位置置；局部區(qū)域域無法接近；；不能滿足結(jié)結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià)價(jià)。目前橋梁損傷傷評(píng)估的方法法方法：理論分析為主主，利用結(jié)構(gòu)構(gòu)響應(yīng)來識(shí)別別損傷。采用的數(shù)據(jù)：：靜態(tài)：撓度度、應(yīng)變動(dòng)態(tài)：模態(tài)態(tài)、頻率優(yōu)點(diǎn)：可以描述整整體結(jié)構(gòu)的的損傷狀況況，是目前前研究的熱熱點(diǎn)。存在的問題題：沒有一種理理論能很好好的適應(yīng)于于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)損傷識(shí)別別。整體法局部法評(píng)估理論無損檢測(cè)＋健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)響應(yīng)在在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)荷載在在線監(jiān)測(cè)整體法數(shù)據(jù)據(jù)來源橋梁健康監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)發(fā)展過程美國、英國國、日本等等國家從80年代初初便開始大大規(guī)模對(duì)橋橋梁進(jìn)行檢檢測(cè)，并逐逐漸建立了了一套較為為完善的橋橋梁檢測(cè)和和維修制度度。1967年12月15日日俄亥俄河河上的銀橋橋（懸索橋橋）跨塌導(dǎo)導(dǎo)致46人人死亡，使使用年限為為39年。。隨后弗羅羅里達(dá)陽光光橋因船撞撞而嚴(yán)重?fù)p損傷，政府府決定在新新橋上安裝裝結(jié)構(gòu)健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)，這些事事件的發(fā)生生引起了美美國政府和和學(xué)術(shù)界對(duì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)安全健康康的重視，，從基礎(chǔ)理理論到實(shí)際際應(yīng)用的研研究都做了了大量研究究。20世紀(jì)九十年年代，健康康監(jiān)測(cè)開始始在我國橋橋梁中應(yīng)用用，許多大大橋都安裝裝了監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)，以期期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)監(jiān)控，希望望通過監(jiān)測(cè)測(cè)得到的各各種數(shù)據(jù)，，對(duì)結(jié)構(gòu)的的現(xiàn)狀進(jìn)行行分析，達(dá)達(dá)到評(píng)估結(jié)結(jié)構(gòu)狀況的的目的。在線健康檢檢測(cè)系統(tǒng)橋位處監(jiān)控中心監(jiān)測(cè)荷載的的傳感器風(fēng)速儀,溫溫度計(jì),動(dòng)態(tài)地地秤(WIM),地震儀等監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)反反應(yīng)的傳感感器加速度計(jì)，，應(yīng)變計(jì)，，GPS，位移計(jì)，傾傾角儀，壓壓力環(huán)等其他傳感器器混凝土腐蝕蝕監(jiān)測(cè)儀器器,攝像像頭等傳感器系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)測(cè)三個(gè)方方向風(fēng)速時(shí)時(shí)程（原始始數(shù)據(jù)）進(jìn)進(jìn)行風(fēng)功率率譜、攻擊擊角等分析析，用于橋橋梁評(píng)估風(fēng)速儀風(fēng)的作用對(duì)對(duì)大跨徑橋橋梁的影響響不可忽視視塔科馬大橋橋被風(fēng)摧毀毀美國塔科馬馬海峽大橋橋，主跨853米，，全長1716米。。1940年第一次次修建的懸懸索橋橋面面寬11.9米，加加勁桁梁高高僅2.74米，該該橋因剛度度不夠，建建成4個(gè)月月后就被風(fēng)風(fēng)暴摧毀，，1950年利用舊舊橋墩改建建新橋，主主跨不變,鋼塔架高高140.82米，，橋面寬增增至18米米，加勁桁桁梁高增至至10米。。安裝在橋上上的風(fēng)速儀儀安裝在橋上上的風(fēng)速儀儀監(jiān)測(cè)構(gòu)件截截面溫度梯梯度監(jiān)測(cè)空氣溫溫度溫度計(jì)監(jiān)測(cè)汽車荷荷載的軸重重、軸距，，以及交通通流量統(tǒng)計(jì)計(jì)等動(dòng)態(tài)地秤安裝在橋頭頭的動(dòng)態(tài)地地秤監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)加加速度反應(yīng)應(yīng)根據(jù)加速速度時(shí)程數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)模態(tài)分分析和損傷傷識(shí)別分析析加速度計(jì)加速度計(jì)應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)應(yīng)變峰峰值結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)評(píng)估結(jié)構(gòu)評(píng)估應(yīng)變計(jì)位移計(jì)監(jiān)測(cè)橋梁順順橋向位移移確定伸縮縫縫位移量GPS系統(tǒng)它利用用接收導(dǎo)航航衛(wèi)星載波波相位進(jìn)行行實(shí)時(shí)相位位差分。差差分系統(tǒng)是是由GPS基準(zhǔn)站、GPS監(jiān)測(cè)站和通通信系統(tǒng)組組成。基準(zhǔn)準(zhǔn)站將接收收到的衛(wèi)星星差分信息息經(jīng)過光纖纖實(shí)時(shí)傳遞遞到監(jiān)測(cè)站站。監(jiān)測(cè)站站接收衛(wèi)星星信號(hào)及GPS基準(zhǔn)站信息息，進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)差分后后可實(shí)時(shí)測(cè)測(cè)得站點(diǎn)的的三維空間間坐標(biāo)。此此結(jié)果將送送到監(jiān)控中中心。在監(jiān)監(jiān)控中心對(duì)對(duì)接收機(jī)的的GPS差分結(jié)果進(jìn)進(jìn)行橋梁橋橋面、橋塔塔的位移、、轉(zhuǎn)角計(jì)算算，提供大大橋管理部部門進(jìn)行安安全分析。。全球定位系系統(tǒng)GPSGPS位移監(jiān)測(cè)實(shí)實(shí)時(shí)顯示理想的健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)要解決的的兩類問題題數(shù)據(jù)采集一、環(huán)境荷荷載數(shù)據(jù)采采集二、結(jié)構(gòu)響響應(yīng)數(shù)據(jù)采采集結(jié)構(gòu)評(píng)估一、與設(shè)計(jì)計(jì)理論的對(duì)對(duì)比二、結(jié)構(gòu)現(xiàn)現(xiàn)狀的評(píng)估估國內(nèi)外的研研究重點(diǎn)國家西部科科研課題中交路橋技技術(shù)公司課題名稱高速公路結(jié)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研研究鐵羅平大橋橋，主跨320米支井河大橋橋，主跨430米四渡河大橋橋，主跨900米龍?zhí)逗哟髽驑颍骺?00米橋梁結(jié)構(gòu)的的損傷識(shí)別別橋梁結(jié)構(gòu)剩剩余承載力力評(píng)估課題研究主主要內(nèi)容依托工程結(jié)構(gòu)的損傷傷識(shí)別損傷識(shí)別要回答的問題結(jié)構(gòu)內(nèi)是否存在損傷？損傷的位置在哪里？損傷的嚴(yán)重程度怎樣？損傷識(shí)別研究方法損傷指標(biāo)反分析——參數(shù)識(shí)別方法利用測(cè)量得到的響應(yīng)和完整結(jié)構(gòu)的響應(yīng)進(jìn)行直接或間接的比較，來能確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否發(fā)生了損傷。利用測(cè)量得到的響應(yīng)來反演結(jié)構(gòu)的某些特性參數(shù)，再和完整結(jié)構(gòu)的特性參數(shù)相比較，以識(shí)別損傷。重點(diǎn)構(gòu)造損傷指標(biāo)及指標(biāo)對(duì)損傷的敏感性多傳感器的損傷識(shí)別方法及傳感器布點(diǎn)問題1.指標(biāo)對(duì)損傷不敏感；2.實(shí)際應(yīng)用中誤差加大，不能準(zhǔn)確識(shí)別誤差。1.理論模型與實(shí)際差異較大；2.多種類傳感器共同識(shí)別研究的較少。這是兩座結(jié)構(gòu)形式均均為三跨預(yù)預(yù)應(yīng)力砼連連續(xù)箱梁橋橋，跨度為為32+50+32m，2004年年2月完成現(xiàn)場(chǎng)檢檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)橋梁表面面破損，鋼鋼筋銹蝕，，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)現(xiàn)大量裂縫縫，跨中下下?lián)蠂?yán)重。。兩座實(shí)橋損損傷評(píng)估例例子跨中非平面面變形腹板軸向應(yīng)應(yīng)變沿箱梁梁高度分布布圖剛度識(shí)別結(jié)結(jié)果實(shí)測(cè)撓度和和損傷識(shí)別別值參數(shù)識(shí)別表表明主跨跨跨中剛度下下降明顯，，計(jì)算位移移與實(shí)測(cè)位移移十分接近近，該橋目目前已拆除除?？椎罌]有壓壓漿，預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋嚴(yán)重重銹蝕橋梁健康監(jiān)監(jiān)測(cè)是一個(gè)個(gè)在世界范范圍內(nèi)正在在興起的新新興事物，，既非萬能能，也非無無用。其中中仍有許多多課題值得得深入研究究，尤其是是結(jié)構(gòu)損傷傷和剩余承承載力評(píng)估估等問題。。對(duì)于大型型橋梁而言言，監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)與人工工檢查相結(jié)結(jié)合是目前前橋梁評(píng)估估的有效手手段，而對(duì)對(duì)于大量的的常規(guī)性橋橋梁，應(yīng)以以人工檢查查為主，以以橋梁管理理系統(tǒng)為主主。主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常常見病害類類型橋梁評(píng)估理理論的最新新進(jìn)展舊橋加固案案例分析目前國內(nèi)外外橋梁現(xiàn)狀狀舊橋檢測(cè)及及評(píng)估的常常用方法加固實(shí)例體內(nèi)預(yù)應(yīng)力力情況簡(jiǎn)介預(yù)應(yīng)力靜定定T構(gòu)，設(shè)計(jì)預(yù)預(yù)拱度10厘米，拆拆除掛藍(lán)后后實(shí)際反翹翹到12厘厘米，掛梁梁安裝后預(yù)預(yù)拱度減為為9厘米，，通車一年年后預(yù)拱度度消失，橋橋面下?lián)现林笼R平。運(yùn)運(yùn)營十年后后，T構(gòu)箱梁懸臂臂端累計(jì)下下?lián)?0厘厘米，箱體體出現(xiàn)大量量裂縫。一、橋梁加加固的設(shè)計(jì)計(jì)施工原則則作加法不作作減法安全度寧大大勿小分析不透徹徹不做沒把握事情情不做科羅·巴島(Koror-Babeldaob)橋案例科·巴大橋是一一座跨中帶帶鉸的3跨連續(xù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土剛架橋，，跨徑組合合為72m+241m+72m，是當(dāng)時(shí)世世界上同類類橋梁中跨跨徑最大者者。1978年建成通車車，通車后后不久就產(chǎn)產(chǎn)生了較大大的撓度，，到1990年，其撓度度達(dá)到1.2m。后來采用用體外索施施加預(yù)應(yīng)力力，使主跨跨中央撓度度減小。1996年7月加固結(jié)束束，加固處處理后不到到3個(gè)月就發(fā)生生了倒塌事事故?？屏_·巴島(Koror-Babeldaob)橋案例二、大橋長期下下?lián)显蚍址治鰳蛎麌鴦e竣工年使用時(shí)間(年)主跨(m)下?lián)狭?mm)Stolma挪威1998330192Stovset挪威19938220200Parrotts美國197312195635廣東省南海金沙大橋中國19946120220三門峽黃河公路大橋中國199210140220虎門大橋輔航道橋中國19975270220黃石長江大橋中國19957245320二、大橋長長期下?lián)显蚍治鲆弧⒒炷镣列熳冃熳冏兌?、長期效效應(yīng)溫度三、裂縫導(dǎo)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛剛度的降低低。計(jì)算分析的的結(jié)果小于于實(shí)實(shí)際撓度度導(dǎo)致?lián)隙炔徊粩嘣黾拥牡闹饕蛞?。?guī)范的規(guī)定定橋梁加固處理必須要達(dá)到的兩個(gè)目的一、提高結(jié)構(gòu)極限承載能力二、恢復(fù)結(jié)構(gòu)剛度三、主動(dòng)加加固與被動(dòng)動(dòng)加固的對(duì)對(duì)比被動(dòng)加固法法：粘貼貼碳纖維、、鋼板等方方法。多適適用于在恒恒載作用下下承載力滿滿足要求但但活載作用用下承載力力不滿足的的情況，在在中小橋和和大橋的次次要受力方方向進(jìn)行加加固時(shí)常采采用。主動(dòng)加固法法：施加預(yù)預(yù)應(yīng)力、改改變結(jié)構(gòu)體體系等，改改變結(jié)構(gòu)原原有的受力力行為。改改善橋梁恒恒載的內(nèi)力力分配，增增加全橋剛剛度，閉合合裂縫，并并調(diào)整變形形。本橋的加固固方法：主主動(dòng)加固法法恒載占總荷荷載的80%以上，，大量的裂裂縫在僅有有恒載作用用時(shí)不閉合合，結(jié)構(gòu)在在恒載時(shí)的的應(yīng)力狀況況已不滿足足要求。僅依靠粘貼貼碳纖維、、鋼板等被被動(dòng)加固法法是無法解解決結(jié)構(gòu)總總體剛度下下降、承載載力不足的的問題，必必須采用主主動(dòng)加固法法以調(diào)整結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力力，加強(qiáng)整整體剛度，，提高承載載力。四、加固方方案的選擇擇（方案一：矮矮塔稀索斜斜拉橋）優(yōu)點(diǎn)：這種方法能