基于液-气耦合压差原理的桥梁挠度测量系统研究

为改进现有桥梁挠度测量方法的不足,在开放式连通管测试法的基础上,基于液-气耦合压差传递机理,采用微压差传感器及RS-485总线等测量及传输技术,研制了一种半封闭式桥梁挠度及线形测量系统,其最高测量精度为0.1mm.该系统已于2008年底至2009年初应用于武汉天兴洲公铁两用长江大桥、重庆朝天门长江大桥及南昌洪都大桥等10余座桥梁的挠度测试中.实桥运用表明:该系统可对桥梁挠度、线形进行高精度、高效率测试,可有效应用于桥梁检测及长期健康监测中的桥梁挠度及线形测量.     

韩国桥梁缆索检测机器人研究

缆索是桥梁的重要构件,将机器人技术与无损检测技术结合改进,可开发出实用缆索检测机器人技术。为给桥梁缆索检测机器人的研发和应用提供指导,介绍既有缆索结构无损检测和机器人检测维护技术,重点介绍韩国2010年开始研发的2种桥梁缆索检测机器人的硬件和结构特点。利用目视检查和基于图像处理的检查、基于振动的索力测量、超声波检查、磁学方法和射线照相法等无损检测方法和功能模块,一些国家已经开发了一些用于管道、线路和缆索结构的检测机器人。2010年韩国制定了桥梁缆索检测机器人系统研究计划,主要开发了应用于斜拉桥和悬索桥的桥梁缆索检测机器人。这2种桥梁缆索检测机器人的硬件具有独特的功能,适应缆索直径范围较宽、荷载能力较大,能实现无线控制和通信传输,以及有效的机械电气自锁安全保障功能。试验结果表明,缆索检测机器人可以检测缆索内部钢丝缺陷,基于图像处理技术,可以感测3种不同类型缆索表面各种取向的裂纹状表面缺陷。     

测量机器人在大跨径桥梁检测中的应用研究

挠度、位移、线形测量是桥梁检测的重要组成部分,是桥梁质量和安全性评估的重要指标。为克服原有测量方法的不足,介绍了一种新的测量方法,首先在桥上安装合作目标,然后利用测量机器人在加载前后分别获取合作目标的几何信息,最后计算出相应的挠度、位移、线形。通过对该方法精度的推导和分析,论证出该方法能满足桥梁检测的精度需要。结果表明该测量方法精度高,速度快,具有广阔的应用前景。     

新型竖向位移测量系统的研究及应用

针对现有桥梁挠度及结构基础沉降测量方法的不足.尤其是高速铁路桥梁基础沉降实时监测手段的欠缺,提出了一种结合液～气耦合压差挠度仪、RS-485总线及GPRS无线传输技术的封闭式/半封闭式结构竖向位移测量方法并进行了系统研发.该系统已成功应用于武汉天兴洲长江大桥、重庆朝天门长江大桥等数十座桥梁的挠度及某高速铁路桥梁基础沉降...     

缆索协作体系桥梁静力特性研究

缆索协作体系是一种融合了悬索桥和斜拉桥优点的新型缆索承重桥梁结构,为研究此类桥梁结构的主要静力特性,指导设计,以某主跨1 700m双层缆索协作体系桥梁方案(主跨跨中1218m为悬吊部分,其余为斜拉部分)为背景,采用桥梁非线性分析程序BNLAS对桥梁主要结构进行计算分析。结果表明:缆索协作体系与常规悬索桥相比具有较大的竖向刚度,采用钢混接头断开方案,可释放钢混接头处的较大内力,过渡段悬索部分加劲梁会产生纵向相对位移和梁端转角,可考虑设置纵向拉杆作为限位装置;通过在边跨设置辅助墩、采用混凝土主梁及塔梁固结等措施增加结构刚度,可适当改善长拉索及端吊索的疲劳问题;缆索协作体系与相同跨度的悬索桥相比,主缆截面有所减少;悬索-斜拉组合体系交汇处吊索可采用刚性吊杆。     

倾角仪在大跨度桥梁挠度检测中的应用

桥梁挠度值在进行桥梁的安全性评定时是一项非常重要的指标.介绍了一种适合大跨度桥梁挠度测量的方法及其软件的开发原理.在一跨或者连续多跨桥梁上布置适当数量的倾角仪,通过倾角的测量,可算得试验跨桥梁各个断面的挠度值.通过工程实例来说明使用倾角仪法测量大跨度桥梁挠度的优点;通过对倾角仪法与光电挠度仪法测量的桥梁挠度值进行对比和分析,证明了倾角仪法计算得到的桥梁挠度值精度满足工程测量要求;最后对倾角仪法测量大跨度桥梁挠度所产生的误差进行了分析.结果表明,将该方法用于大跨度桥梁的挠度测量是切实可行的.     

舜湖大桥静载试验自动化挠度测量的研究与分析

分析当前桥梁静载试验挠度测量的发展现状,改进挠度测量方法的必要性。研究桥梁挠度测量的方法,探讨自动化测量过程中存在的实际问题和解决方法。并在一个工程应用自动化变形监测系统和人工手段同时进行了测试和比较,证明了自动化变形监测系统的可靠性。     

基于压力变送器的桥梁挠度监测系统研究

挠度反映了桥梁结构的整体刚度，是评价桥梁安全性的重要依据。参考国内外桥梁挠度监控系统的最新发展状况，对钢桁架拱桥的挠度监测系统加以研究，提出挠度监测系统的方案一为桥梁挠度的实时监控及桥梁结构状态的健康监测提供第一手依据。     

GPS与微波干涉测量在桥梁动挠度测量中的对比分析

GPS实时动态技术已经在多座大型桥梁的位移测量中得到应用,而微波干涉测量技术近年来也在一些桥梁的挠度测量中得到应用.为评价这两种方法在超大跨度桥梁动挠度测量方面的适用性,在武汉阳逻长江大桥中对比使用了以卡尔曼滤波三差解算法为核心的GPS测量系统与基于微波干涉测量技术的建筑微变远程监测雷达.结果表明,GPS可以满足超大跨度柔性结构桥梁动挠度测量的要求,而建筑微变远程监测雷达由于其一维测量特性更适合于平面位移变化很小的桥梁.     

基于垂直位移观测二等网技术的中小跨径桥梁静挠度测量中误差分析

针对桥梁静挠度观测中实际观测结果的精度无定量描述、可靠程度难以确定的状况,根据精密水准仪测量桥梁挠度的基本原理及《工程测量规范》中二等垂直位移测量网的精度要求,提出了采用精密水准仪测量中小跨径桥梁静挠度过程中读数中误差、高程中误差及挠度中误差的分析方法;结合工程实例,对精密水准仪挠度观测结果进行评价,证明其观测结果满足要求,处于可控状态。     

基于线形识别的索力测量方法影响因素研究

拉索是索承重桥梁重要的传力构件，其受力状态是反映桥梁健康状态的重要指标，准确测量拉索的索力对保障桥梁结构的安全至关重要。结合数字图像处理技术和拉索计算理论，提出了一种基于线形识别的索力测量方法，可实现非接触式无损测量，设备简单，操作方便，效率高。通过高精度的图像采集及数字图像处理技术进行拉索线形的识别与提取，获取拉索有限空间点的几何坐标，再基于悬链线理论和过“三定点”的精确线形数值计算方法，即可快速计算出索力。通过缩尺模型试验验证了该方法可适用于不同长度、不同直径、不同倾角的索力测量，测量误差为2%～5%。采用数值仿真的方法，探究了温度变化、拉索弯曲刚度、减振装置等单一因素变化对索力测量精度的影响规律，并基于模型试验，剖析了图像采集角度及采集距离对测量精度的影响。结果表明：拉索的弯曲刚度、边界条件对短索测量精度的影响较大，拉索温度的变化对测量精度影响较小，减振装置对测量精度的影响随减振装置刚度提高而增大，拉索图像正面平拍和近距离采集可提高方法的精度；基于以上分析，建立了考虑弯曲刚度和减振装置影响的索力修正方法，修正后索力误差为1%～2%。     

三次样条插值函数在桥梁挠度测量中的应用研究

桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分。通过在所测桥梁上布设倾角仪,测量各测点的倾角值,然后用专用软件给出关心桥梁截面的挠度、倾角和曲率值,从而为桥梁安全性评价提供依据。该文介绍了利用倾角仪测量桥梁挠度的方法及其计算原理,通过在所测桥梁上布设倾角仪,测量倾角仪布点处的倾角值,然后利用三次样条插值函数构建桥梁挠度曲线函数,从而计算出所求桥梁截面的挠度、倾角和曲率值,为桥梁安全性评价提供依据。该方法计算简便,不仅适用于简支梁和静载情形,而且适用于连续梁和动载情形。     

润扬大桥悬索桥全站仪法挠度变形观测

为科学评价桥梁结构体系的实际使用性能,大型桥梁竣工验收时必须进行静载试验。针对润扬大桥悬索桥静载试验工程项目,研究了利用全站仪进行桥梁挠度变形观测的方法。论文介绍了全站仪法测量桥梁挠度的原理和计算公式,并对全站仪法观测桥梁挠度变形值的测量精度进行了分析。通过到润扬大桥实地踏勘,制订了全站仪法挠度变形观测的具体方案。通过对全站仪实测数据和理论计算数据的比较和分析,证明了全站仪法大型桥梁挠度变形测量结果可靠,观测效率高。     

静载试验在木桥检测中的应用研究

桥梁静载试验是测量桥梁结构在试验荷载作用下的应变和挠度,是了解桥梁结构实际工作状态的最直接有效的方法。介绍了上海市浦东新区某木桥静载试验的内容和方法,并将实测木梁的应变和挠度与理论计算结果进行比较分析,评价桥梁结构的实际工作状态与性能,可为以后同类型木桥的静载试验提供依据。     

大跨度缆索承重桥梁限位型减震结构体系研究

大跨度缆索承重桥梁由于其结构刚度较小,在运营或极端荷载下产生较大的塔梁相对位移和主塔内力。为了优化其结构受力,减小伸缩缝规模,提出了大跨度缆索承重桥梁纵向限位型减震结构体系。其主要思想是:在塔梁间设置纵向阻尼器,实现缆索承重桥梁纵向减震耗能;在塔梁间设置纵向限位,改变结构传力路径,改善结构受力及塔梁间相对位移及变形。通过具体实例介绍了该结构体系的设计方法及过程。结果表明:纵向限位型减震结构体系有效减小塔梁间相对位移,进而减小大跨度缆索承重桥梁伸缩缝、阻尼器的规模,有效改善主塔内力,提高结构耐久性。     

天津富民桥可转动索夹的研发

空间缆索结构的悬索桥主缆线形是空间结构,吊索也是空间结构.空间缆索结构悬索桥的索夹在体系转换时需要与吊索一起在空间进行转动.阐述了一种新型的可转动索夹,其结构能较好地适应空间缆索结构悬索桥体系转换的需要.该索夹已在天津富民桥工程中得到应用.     

海上地锚式悬索桥索股架设的施工控制

阐述了海上地锚式悬索桥主缆索股施工控制中的主要技术特点,包对温度与跨度影响进行分析;并结合海上施工的特点,运用2种测量方法相结合的方式,对基准索股绝对垂度进行测量。介绍了大桥主缆索股垂度调整过程中的施工方法。实践结果表明,控制方法适合施工需要,具有较高的精度,可供类似桥梁参考。     

基于荷载试验和监测系统的某大跨度悬索桥结构状态评估

为进一步了解大跨度桥梁的结构状态,本文通过对桥梁荷载试验期间的监测系统实时监测数据、现场试验测量数据和大桥有限元模型模拟计算数据的对比挖掘分析,以定量化的形式通过与结构状态相关的参数指标,评估桥梁的结构状态。以国内某新建大跨悬索桥为例,通过安装的健康监测系统采集桥梁在静载试验条件下各控制截面的挠度、应变、振动等结构响应实时监测数据,计算桥梁挠度和应变特征值,采用频谱分析等方法计算大桥的模态参数,然后基于挠度、应变、模态参数的监测结果与现场试验测量结果、有限元模型计算结果的对比分析,并参照现场荷载试验评定方法,评估桥梁的结构状态。实验结果表明:监测系统时程数据可观测到明显的加载和卸载情况,监测系统运行良好,在试验荷载下桥梁处于弹性工作状态,整理受力状态良好,大桥结构整体刚度满足设计荷载的正常使用要求。作为新建桥梁,该评估结果还可作为桥梁的初始状态,作为后续评估桥梁结构状态和健康监测系统工作状况的参考基准。     

基于挠度影响线的桥梁结构刚度分析

针对现役桥梁病害较多且承载力不断下降的情况,采用挠度影响线的分析原理,提出了一种可准确判定桥梁结构刚度状况的方法,并应用于某座四跨连续箱梁桥,结果表明:利用挠度影响线分析法,确定车位加载位置,并在结构关键截面获取实际挠度值,与有限元计算值相比较,两者趋势一致且数值相差较小,说明此方法的可靠性。     

梁格法在曲线连续箱梁桥荷载试验计算分析中的应用

利用有限元单梁法与梁格法建立云南某曲线连续箱梁桥计算模型,从支反力、结构应力、结构挠度三方面对单梁模型和梁格模型的计算结果进行对比分析,并与桥梁荷载试验实测结果进行对比,分析这两种计算方法的准确性。结果表明梁格法的准确性比单梁法高,且可有效满足桥梁荷载试验所需结构内力和挠度的取值,是曲线梁桥结构分析的一种有效方法。