基于转角及振型参量的桥梁挠度监测方法

研究目的:作为桥梁安全性评价的重要指标,挠度能够反映高速铁路大跨桥梁刚度性能,特别是在桥梁运营期健康监测中,挠度测量是必不可少的组成部分。本文依据振型叠加原理,得出以振型向量作为中间变量的结构倾角与挠度转换算法,基于该算法提出一种桥梁挠度测试的新方法,该方法能够克服以往桥梁挠度测量方法在监测精度低、实施操作性差、长期监测性能差等方面的不足,并在高铁桥梁健康监测系统中对其进行试验验证。研究结论:(1)通过原理推导和数值模拟验证,本文提出的基于振型叠加原理的转角与挠度转换算法科学合理,具有较小的预测误差;(2)通过在石济客专济南黄河公铁两用桥静载试验中应用,采用本文方法测算的桥梁关键断面的竖向位移与实测挠度数据吻合程度较高,测算精度满足工程要求,验证了其有效性和可靠性,可为桥梁健康监测的长期挠度测量提供有效手段。     

基于长标距光纤光栅传感器的连续梁桥监测技术

对光纤光栅传感器的原理进行理论分析,提出长标距光纤光栅传感器的概念,提出长标距光纤光栅传感器的制作工艺,分析长标距光纤光栅传感器的应用特点,将长标距光纤光栅传感器应用于大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工过程与长期监测,优化提出布设方案及布设施工工艺,对桥梁关键截面的应力监测数据与理论数据进行对比分析,结果表明长标距光纤光栅传感器具有实测数据稳定、可靠、精确和准分布等优点,能实现对桥梁应力、温度等多项内容的实时监测,是一种有效的结构监测传感器。     

光纤光栅传感器在桥梁缺陷检测和结构健康监测中的应用

阐述了桥梁缺陷检测和结构健康监测的背景和意义,介绍了桥梁主要缺陷和结构健康监测内容,并对光纤光栅传感器的结构、工作原理、应用特点及其在国内外实际工程中的应用进行了概述,最后给出了光纤光栅传感器在桥梁缺陷检测和结构健康监测中的应用。     

重载铁路钢桁梁健康监测系统设计及应用北大核心

从钢桁梁运营维护需求出发,结合重载铁路桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的健康监测系统实现多源数据的集成与管理。以朔黄重载铁路64 m双线钢桁梁为工程背景,对加速度、振幅、应力、挠度数据进行分析并基于1/3倍频程谱进行桥梁状态评估。结果表明,桥梁运营状态良好,钢桁架梁健康监测系统可为桥梁的后期运维提供决策依据。     

桥梁挠度测量新方法的探讨

研究目的:桥梁结构物的挠度是梁体运营状态的综合反映,是结构承载力的重要指标.特别是重载、提速后,为确保行车安全,工务管理部门必须及时掌握梁体挠度的变化规律.由于6次大提速后所需测试桥梁数量太大,现有的桥梁挠度测量仪器和方法都有一定的局限性,不能满足要求.现场急需一种操作简单、安装快捷、实用性强、可方便测量梁体挠度的测量仪器.研究结论:通过对目前国内梁体挠度测量常用4种方法的比较,提出了采用CCD成像处理技术进行挠度测量的方案,并研发了便于现场使用的桥梁挠度测量仪.通过现场桥梁挠度测量的对比性实验,证明采用该仪器的测量结果与采用北京铁路局桥梁检定队挠度专用仪器的测量结果的误差仅为3.0%～6.9%,2种测试方法挠度平均值相差3.9%,满足工程要求.     

义乌宾王大桥静动力性能试验研究分析

静载试验分3种荷载工况,对每种工况均测试关键截面的应力及挠度。动载试验对列车以不同速度过桥时墩顶及跨中截面的横向振动位移进行量测,并测试跨中截面的竖向动挠度。通过脉动试验,对全桥的自振频率、振型及阻尼比进行量测。进行检算,确定桥梁各部位的最大应力,以得出原设计最不利荷载轮位并指导试验。采用静、动载试验方法检验桥梁整体及各部位受力性能和结构动力特性,得到应力、挠度、横向振动位移,竖向动挠度、自振频率、振型和阻尼等关键桥梁特性值。将这些关键的桥梁特性值与2006年对本桥所作试验而得到的相对应的桥梁特性值进行对比,通过这些数据的变化,得出本桥在刚度,强度等方面的变化,为进一步的理论分析提供依据,并对桥梁在养护和维修加固方面给出合理的指导与方向。     

预应力混凝土连续梁桥静动力特性试验分析

以1座实际预应力混凝土连续箱梁桥为背景,应用MIDAS CIVIL2006软件,采用空间有限元模型分析其最不利弯矩、应力、变位和自振频率,并与该桥静动载试验测试结果进行比较分析.研究结果表明:主要测点的应变与挠度实测值均小于理论计算值,相对残余应变与挠度在控制值以内,实测自振频率高于计算频率而实测冲击系数小于计算值.该成果可为此类桥梁长期跟踪监控提供依据,也为完善预应力混凝土连续箱梁桥设计积累资料.     

襄渝线下行段提速桥梁安全评估与加固措施

本文采用动载试验方法,对比分析梁体加固前后的桥梁横向振动测试结果,对襄渝线下行段进行了安全评估,提出了提速对策,建议对梁体、石砌桥墩、片石混凝土桥墩进行加固,研究结论可供提速线路桥梁加固参考.     

朔黄铁路超低高度梁辅助钢梁法加固试验

对超低高度预应力混凝土梁采取辅助钢梁技术进行加固,并在加固前后及加固过程中进行相关动载试验。加固过程中监测试验保证了加固施工安全,验证了辅助钢梁承担部分恒载。通过加固前后对比试验掌握了梁体受力性能:加固后的梁体跨中竖向挠度、下缘混凝土应变比加固前有明显的降低,竖向挠度在运营列车作用下降低24.9%~33.4%,试验列车作用下降低24.5%;下缘混凝土应变在运营列车作用下降低25.9%~33.1%,试验列车作用下降低23.4%。增设辅助钢梁后梁体的竖向刚度明显提高,辅助钢梁与原混凝土梁体共同作用性能良好。通过系列动载试验掌握了在30 t轴重条件下梁体承载力的安全储备量,为大轴重条件下辅助钢梁加固技术的推广应用奠定了基础。     

预应力混凝土简支T形梁桥的动载试验研究

通过动载试验可以准确了解加固之后桥梁结构的工作状态。本文以甘肃S202线一座桥的动载试验为例,测试了该桥梁的一阶竖向自振频率、动挠度等参数,计算分析了结构的阻尼比、动力冲击系数。结果表明:结构一阶竖向自振频率的理论值与实测值相符合,且自振频率较大,结构在竖向具有较大的刚度;跑车工况下车速与动挠度成反比,跳车工况下恰好相反;结构的动力冲击系数较为集中稳定,结果满足规范要求。     

武汉月湖斜拉桥荷载试验分析

在加固后对斜拉桥进行了静动载试验.试验主要内容有桥梁变位、主梁与主塔的应力状态、斜拉索索力、自振频率、冲击系数等静动特性.试验结果表明,该桥加固后承载力能满足设计要求.本试验还为将来桥梁养护、维修提供了必要的技术资料.     

新保安大桥成桥静动载试验研究

文章介绍河北省新保安大桥的静动载现场试验,测量该桥的应力、应变、挠度以及桥梁的动力特性和阻尼比。试验结果表明,新保安大桥的设计是满足要求的,可为以后的设计工作提供参考,现场试验方案是成功的。     

信息技术在铁路桥梁桩基托换中的应用

应用信息技术(计算机模块)对广深铁路桥梁桩基进行主动动载托换施工.介绍信息技术在铁路桥梁桩基进行主动动载托换全过程中的监测、记录、分析以及各种应力、应变数据的处理,用以指导施工.结果表明,信息技术(信息化施工)是铁路桥梁桩基实行主动动载托换施工成功的关键.     

梁式倾角传感器在桥梁状态长期监测中的应用

对于既有和在建的高速铁路桥梁,目前尚没有一套技术以及经济上均可行的监测体系可以对其运营状态实施长期、系统化的安全监测。本文通过理论分析和模拟试验研究表明:采用技术和经济性能好的梁式倾角传感器对桥梁上部结构转动变形进行测试,可以计算出桥梁挠度变形曲线和墩台相对沉降,进而达到掌握桥梁运营安全状态的目的。配合数采设备与监测平台的使用,可以实现对大量桥梁运营状态的长期、系统化的安全监测。     

基于梁体转角的高速铁路桥梁挠度测试方法研究

高速铁路桥梁设计由刚度控制,国内外规范多以设计荷载作用下的挠度作为限值指标。传统挠度测试方法对高速铁路桥梁存在适用性问题,通过倾角仪测量梁体转角以及简化振型函数法拟合得到桥梁挠度的方法,为高速铁路桥梁准静态挠度测量提供了一种新手段。对简化振型函数法进行有限元模型验证,建立包含数据采集和分析的测试系统,并进行现场试验验证。结果表明:基于梁体转角拟合的桥梁挠度测试方法能够满足工程上的对桥梁挠度测试的要求,测试系统不受桥梁跨度和地形的影响,可以用来测试跨越江河和峡谷等桥下较难以安装传统挠度测量传感器的大跨度桥梁的准静态挠度,测试系统适用性较强。     

开裂预应力混凝土梁的检测、评估和加固

应用钢筋混凝土基本理论,分析预应力混凝土结构开裂的力学成因。以3座典型有裂缝预应力混凝土桥梁为例,论述检测、评估和加固方法。从梁体跨中挠度和支点转角的大小及影响线、结构变形的协同性判断裂缝对结构整体受力状态的影响。从开裂截面的应变分布、实测应变与加载弯矩关系、应变值大小以及截面中性轴的稳定性综合判断开裂截面的工作状态和承载能力。当评定结果为梁体的预应力度满足要求时,对主要起受压作用的混凝土开裂区采用高标号钢筋混凝土在梁肋两侧增加断面的方法予以加固,对其他混凝土开裂区采用灌缝处理,对受拉区,可在局部加贴钢板加固。当评定结果为梁体的预应力度严重不足时,先对裂缝进行灌缝处理,然后采用在受拉区表面大面积粘贴10 mm钢板加固。     

金水沟大桥健康监测系统研究

以金水沟大桥为对象,研究了刚构—连续梁桥健康监测系统的组成、作用及原理,并对金水沟大桥健康监测系统的构成、主要功能、监测仪器选择以及传感器布置等进行了分析,为金水沟大桥健康监测系统的建立提供依据,也为此类桥梁健康监测系统的建设提供参考。     

单片机在铁路桥梁挠度监测中的应用

桥梁挠度监测是山区铁路安全领域的重要组成部分,是保障行车安全的一项重要指标.针对桥梁的特殊结构,开发了一种基于高性能ARM处理器、电荷耦合器件,以及RS-485串行通信总线的挠度测量装置.能根据远程控制计算机的选项输入指令,自动完成数据的采样,运算和传输,实现挠度的实时查询,可图表显示,测量精度高,是挠度监测的新方法.     

应用光纤传感器在线监测动车组齿轮箱和万向轴的探讨

针对动车组齿轮箱和万向轴在线健康监测,提出了一种利用光纤传感器进行健康数据提取的技术方案,并在试验室内进行了模拟试验,最后讨论了该方案实时监测动车组万向轴运行情况的可行性。     

海南西环线既有桥梁动载试验研究

就提速改造之前的海南西环线8座桥梁的9孔梁进行了动载试验。采用列车通过桥梁时,梁体跨中动挠度、梁体跨中竖向振动与梁体跨中和桥墩墩顶横向振动、梁体跨中横向振动加速度、支座竖向动位移和横向动位移测试,确定桥梁结构的动力系数、振动特征、裂缝状态,用以评定结构在动载作用下的工作状态确定桥梁的可靠性。通过相关关系分析,揭示桥梁结构动力学特性差异的原因。