CN116090075A - 一种桥梁载荷工程检测试验方法 - Google Patents

一种桥梁载荷工程检测试验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116090075A
CN116090075A CN202310185996.7A CN202310185996A CN116090075A CN 116090075 A CN116090075 A CN 116090075A CN 202310185996 A CN202310185996 A CN 202310185996A CN 116090075 A CN116090075 A CN 116090075A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bridge
load
test method
engineering detection
detection test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202310185996.7A
Other languages
English (en)
Inventor
程颖
周瑞川
杨明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jianzhidao Testing Technology Co ltd
Original Assignee
Jianzhidao Testing Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jianzhidao Testing Technology Co ltd filed Critical Jianzhidao Testing Technology Co ltd
Priority to CN202310185996.7A priority Critical patent/CN116090075A/zh
Publication of CN116090075A publication Critical patent/CN116090075A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

本发明提供一种桥梁载荷工程检测试验方法，涉及桥梁质量检测技术领域。该桥梁载荷工程检测试验方法，包括如下步骤：S1.桥梁施工人员根据桥梁的结构建立桥梁有限元分析模型，该模型根据公路桥梁的结构设计图纸和施工现场的实际测量数据作为建立基础。本发明中，能够实时对桥梁进行加载并测量桥梁结构的响应值，不必中断或封闭交通，避免了封堵交通带来的损失，并且利用桥梁上正常通行的车辆作为测试加载的对象，不必专门布置试验车辆，节省了试验成本，并且由于不必中断或封闭交通，可进行连续多次测试，保证了测试的实时性、连续性和准确性，进而提高了荷载试验数据的完整性和分析的准确性。

Description

一种桥梁载荷工程检测试验方法
技术领域
本发明涉及桥梁质量检测技术领域，具体为一种桥梁载荷工程检测试验方法。
背景技术
桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构，下部结构包括桥台、桥墩和基础，支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置，附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
随着新材料和施工技术的飞速发展，我国桥梁建设方面取得了举世瞩目的成就，桥梁的大规模建设和运用，要求技术人员必须高度重视桥梁的安全问题。桥梁从投入使用到拆除这个周期内，受到的荷载数量多且变化复杂，因此，桥梁在建成后，一般需要对桥梁进行载荷检测试验，现有的桥梁载荷工程检测试验方法在对桥梁进行检测时，在车行量较少的时段封堵桥面交通，在桥梁上布置荷载试验设备，利用试验车辆在桥梁上的定位加载，通过荷载试验设备对桥梁结构的响应进行测量和分析，但是这种方法费时、费力，成本较高，特别对于旧桥而言，长时间封闭交通会造成较大影响。
因此，本领域技术人员提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法，能够实时对桥梁进行加载并测量桥梁结构的响应值，不必中断或封闭交通，避免了封堵交通带来的损失，并且利用桥梁上正常通行的车辆作为测试加载的对象，不必专门布置试验车辆，节省了试验成本，并且由于不必中断或封闭交通，可进行连续多次测试，保证了测试的实时性、连续性和准确性，进而提高了荷载试验数据的完整性和分析的准确性，解决了现有的桥梁载荷工程检测试验方法在对桥梁进行检测时，在车行量较少的时段封堵桥面交通，在桥梁上布置荷载试验设备，利用试验车辆在桥梁上的定位加载，通过荷载试验设备对桥梁结构的响应进行测量和分析，但是这种方法费时、费力，成本较高，特别对于旧桥而言，长时间封闭交通会造成较大影响的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种桥梁载荷工程检测试验方法，包括如下步骤：
S1.桥梁施工人员根据桥梁的结构建立桥梁有限元分析模型，该模型根据公路桥梁的结构设计图纸和施工现场的实际测量数据作为建立基础；
S2.在桥梁实验跨度的测量关键部位布置位移测点，位移测量的检测通过设置多个摄像设备进行桥面的覆盖摄像，测量桥面上车辆的实时位置分布和位移测量；
S3.在桥梁的桥头和桥尾位置布置动态的称重装置，用以测量经过车辆的轴重和轴距；
S4.在桥梁的不同位置布置上多个传感器，用以测量桥梁结构的静载参数与动力参数；
S5.接着让测试车辆沿桥面缓缓行驶过桥面，并且采集桥梁的位移影响线，再绘制桥梁的位移影响线实测曲线，最后根据位移影响测试曲线的实际结果选择具有高可靠度的位移实测值；
S6.根据选定的实测位移值及车辆荷载对应位置，建立多工况加载模型，并进行有限元分析计算；
S7.将理论计算中未采用的测点数据设置为0，建立位移残差表达式，形成目标函数，再进行有限元模型修正，使用修正后的有限元模型，计算荷载试验工况下的挠度及应变，将修正后模型计算值作为实测值，未修正的模型计算值作为理论值，计算校验系数；
S8.最后同步桥面测量设备和传感器的数据采集时间，按照桥梁承载力评定规范评定桥梁承受载荷的能力。
优选的，所述步骤S1中的桥梁有限元分析模型基于位移法，其力学方程表达式为：[k][δ]＝[F]
式中，[k]为结构的总刚度矩阵；
[δ]为结构的位移矩阵；
[F]为荷载矩阵。
同时，模型的建设必须引入理想化、简单的数据来表现。
优选的，所述步骤S2中将桥梁的跨度之间进行网格划分，并在网格上标定出定位的尺寸，且相邻的摄像设备覆盖范围之间存在交叉覆盖。
优选的，所述步骤S3中称重装置还可以测量经过车辆的轮距，车辆的车牌信息等。
优选的，所述步骤S4中的桥梁结构静载参数包括应力、变位、裂缝、倾角或索力等，动力参数为自振特性参数或动力响应值。
优选的，所述步骤S4中的静载实验普遍是以借助静力荷载的方式实现桥梁基础性能指标的测量目的，并且主要是对各个控制面板的受力情况、弯曲程度等进行测量。
优选的，所述步骤S4中的静载试验中的荷载试验在观测点方面的选择尤为重要，观测点普遍选择在外观方面存在缺陷或建造过程中建设质量难以保障的位置，普遍是以旧桥中存在明显腐蚀破损的孔或桥墩位置，在检查中一般需要特别注重承受力量的承载点检测。
优选的，所述步骤S8中桥梁承载能力静载参数评定采用的具体方法是：
设置桥梁结构的影响线模型，施加大小和位置分布确定的荷载流于该模型上获得桥梁结构静载参数的理论值A，再实施步骤S2～S4获得桥梁结构静载参数的实测值B，若A＜B，则评定结构承载能力满足要求；若A＞B，则评定结构承载能力不满足要求。
(三)有益效果
本发明提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法。具备以下有益效果：
1、本发明提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法，该方法通过在桥头和桥尾布置动态称重装置，能够准确地测量出经过车辆的轴距和轴重，能够将荷载的施加位置精确到点，并且设置多个摄像设备进行桥面的覆盖摄像，测量桥面上车辆的实时位置分布和位移测量，不会遗漏桥面的任何位置，测量的范围更广，测量结果更可靠。
2、本发明提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法，该方法能够同步桥面测量设备和传感器的数据采集时间，便于分析某一时间点桥梁结构上荷载流的位置分布，并且和结构响应之间相对应，并且检测持续时间短，很快就可以完成数据采集，对桥梁交通影响较小，特别对于一些交通繁忙的桥梁而言，即减小了交通管制的难度，又节约了试验成本。
3、本发明提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法，该方法依赖于桥面的通行车辆流，以实时对桥梁进行加载并测量桥梁结构的响应值，不必中断或封闭交通，避免了封堵交通带来的损失，并且利用桥梁上正常通行的车辆作为测试加载的对象，不必专门布置试验车辆，节省了试验成本，并且由于不必中断或封闭交通，可进行连续多次测试，保证了测试的实时性、连续性和准确性，进而提高了荷载试验数据的完整性和分析的准确性。
4、本发明提供了一种桥梁载荷工程检测试验方法，该方法通过测试影响线，不需要进行加载方案的布置，加载方法简单，简化了现场的准备工作，更加的简单可靠。
附图说明
图1为本发明的桥梁测点位置布置图；
图2为本发明的桥梁载荷工程检测试验方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-2所示，本发明实施例提供一种桥梁载荷工程检测试验方法，包括如下步骤：
S1.桥梁施工人员根据桥梁的结构建立桥梁有限元分析模型，该模型根据公路桥梁的结构设计图纸和施工现场的实际测量数据作为建立基础；
S2.在桥梁实验跨度的测量关键部位布置位移测点，位移测量的检测通过设置多个摄像设备进行桥面的覆盖摄像，测量桥面上车辆的实时位置分布和位移测量；
S3.在桥梁的桥头和桥尾位置布置动态的称重装置，用以测量经过车辆的轴重和轴距；
S4.在桥梁的不同位置布置上多个传感器，用以测量桥梁结构的静载参数与动力参数；
S5.接着让测试车辆沿桥面缓缓行驶过桥面，并且采集桥梁的位移影响线，再绘制桥梁的位移影响线实测曲线，最后根据位移影响测试曲线的实际结果选择具有高可靠度的位移实测值；
S6.根据选定的实测位移值及车辆荷载对应位置，建立多工况加载模型，并进行有限元分析计算；
S7.将理论计算中未采用的测点数据设置为0，建立位移残差表达式，形成目标函数，再进行有限元模型修正，使用修正后的有限元模型，计算荷载试验工况下的挠度及应变，将修正后模型计算值作为实测值，未修正的模型计算值作为理论值，计算校验系数；
S8.最后同步桥面测量设备和传感器的数据采集时间，按照桥梁承载力评定规范评定桥梁承受载荷的能力。
所述步骤S1中的桥梁有限元分析模型基于位移法，其力学方程表达式为：
[k][δ]＝[F]
式中，[k]为结构的总刚度矩阵；
[δ]为结构的位移矩阵；
[F]为荷载矩阵。
同时，模型的建设必须引入理想化、简单的数据来表现。
步骤S2中将桥梁的跨度之间进行网格划分，并在网格上标定出定位的尺寸，且相邻的摄像设备覆盖范围之间存在交叉覆盖。
步骤S3中称重装置还可以测量经过车辆的轮距，车辆的车牌信息等。
步骤S4中的桥梁结构静载参数包括应力、变位、裂缝、倾角或索力等，动力参数为自振特性参数或动力响应值。
步骤S4中的静载实验普遍是以借助静力荷载的方式实现桥梁基础性能指标的测量目的，并且主要是对各个控制面板的受力情况、弯曲程度等进行测量。
步骤S4中的静载试验中的荷载试验在观测点方面的选择尤为重要，观测点普遍选择在外观方面存在缺陷或建造过程中建设质量难以保障的位置，普遍是以旧桥中存在明显腐蚀破损的孔或桥墩位置，在检查中一般需要特别注重承受力量的承载点检测。
步骤S8中桥梁承载能力静载参数评定采用的具体方法是：
设置桥梁结构的影响线模型，施加大小和位置分布确定的荷载流于该模型上获得桥梁结构静载参数的理论值A，再实施步骤S2～S4获得桥梁结构静载参数的实测值B，若A＜B，则评定结构承载能力满足要求；若A＞B，则评定结构承载能力不满足要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.桥梁施工人员根据桥梁的结构建立桥梁有限元分析模型，该模型根据公路桥梁的结构设计图纸和施工现场的实际测量数据作为建立基础；
S2.在桥梁实验跨度的测量关键部位布置位移测点，位移测量的检测通过设置多个摄像设备进行桥面的覆盖摄像，测量桥面上车辆的实时位置分布和位移测量；
S3.在桥梁的桥头和桥尾位置布置动态的称重装置，用以测量经过车辆的轴重和轴距；
S4.在桥梁的不同位置布置上多个传感器，用以测量桥梁结构的静载参数与动力参数；
S5.接着让测试车辆沿桥面缓缓行驶过桥面，并且采集桥梁的位移影响线，再绘制桥梁的位移影响线实测曲线，最后根据位移影响测试曲线的实际结果选择具有高可靠度的位移实测值；
S6.根据选定的实测位移值及车辆荷载对应位置，建立多工况加载模型，并进行有限元分析计算；
S7.将理论计算中未采用的测点数据设置为0，建立位移残差表达式，形成目标函数，再进行有限元模型修正，使用修正后的有限元模型，计算荷载试验工况下的挠度及应变，将修正后模型计算值作为实测值，未修正的模型计算值作为理论值，计算校验系数；
S8.最后同步桥面测量设备和传感器的数据采集时间，按照桥梁承载力评定规范评定桥梁承受载荷的能力。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S1中的桥梁有限元分析模型基于位移法，其力学方程表达式为：
[k][δ]＝[F]
式中，[k]为结构的总刚度矩阵；
[δ]为结构的位移矩阵；
[F]为荷载矩阵。
同时，模型的建设必须引入理想化、简单的数据来表现。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S2中将桥梁的跨度之间进行网格划分，并在网格上标定出定位的尺寸，且相邻的摄像设备覆盖范围之间存在交叉覆盖。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S3中称重装置还可以测量经过车辆的轮距，车辆的车牌信息等。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S4中的桥梁结构静载参数包括应力、变位、裂缝、倾角或索力等，动力参数为自振特性参数或动力响应值。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S4中的静载实验普遍是以借助静力荷载的方式实现桥梁基础性能指标的测量目的，并且主要是对各个控制面板的受力情况、弯曲程度等进行测量。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S4中的静载试验中的荷载试验在观测点方面的选择尤为重要，观测点普遍选择在外观方面存在缺陷或建造过程中建设质量难以保障的位置，普遍是以旧桥中存在明显腐蚀破损的孔或桥墩位置，在检查中一般需要特别注重承受力量的承载点检测。
8.根据权利要求1所述的一种桥梁载荷工程检测试验方法，其特征在于：所述步骤S8中桥梁承载能力静载参数评定采用的具体方法是：
设置桥梁结构的影响线模型，施加大小和位置分布确定的荷载流于该模型上获得桥梁结构静载参数的理论值A，再实施步骤S2～S4获得桥梁结构静载参数的实测值B，若A＜B，则评定结构承载能力满足要求；若A＞B，则评定结构承载能力不满足要求。
CN202310185996.7A 2023-03-01 2023-03-01 一种桥梁载荷工程检测试验方法 Withdrawn CN116090075A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310185996.7A CN116090075A (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种桥梁载荷工程检测试验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310185996.7A CN116090075A (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种桥梁载荷工程检测试验方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116090075A true CN116090075A (zh) 2023-05-09

Family

ID=86204483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310185996.7A Withdrawn CN116090075A (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种桥梁载荷工程检测试验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116090075A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116659780A (zh) * 2023-08-01 2023-08-29 山东蒙山路桥有限公司 一种路桥施工用桥梁梁板荷载测试装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116659780A (zh) * 2023-08-01 2023-08-29 山东蒙山路桥有限公司 一种路桥施工用桥梁梁板荷载测试装置
CN116659780B (zh) * 2023-08-01 2023-10-13 山东蒙山路桥有限公司 一种路桥施工用桥梁梁板荷载测试装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103134701B (zh) 一种焊接钢桁架结构疲劳失效过程的同步监测方法
CN112378507B (zh) 一种基于运动补偿的计算机视觉结构振动监测方法
CN116090075A (zh) 一种桥梁载荷工程检测试验方法
CN110987500A (zh) 一种桥梁静载试验方法
CN112945489A (zh) 一种基于毫米波雷达的测试桥梁挠度的方法
Al-Khateeb et al. Structural health monitoring of a cable-stayed bridge using regularly conducted diagnostic load tests
CN111709664A (zh) 一种基于大数据的桥梁结构安全监测管理***
CN107014670B (zh) 复合荷载作用下的单桩多向水平承载力的测试装置
CN206095494U (zh) 一种预应力混凝土桥梁锚下张拉控制力检测试验***
CN112945969A (zh) 基于机器视觉测量的空心板梁桥铰缝损伤识别方法及***
CN109799132B (zh) 一种基于应变测试的高桩码头基桩损伤识别方法
CN110197015B (zh) 一种坝基预应力锚索有效拉应力测定方法
Paiva et al. Review of transmission tower testing stations around the world
CN115713020A (zh) 一种基于局部振型的简支梁桥承载刚度快速测试评定方法
US11120181B1 (en) Structural joint damage detector tool
CN113654915A (zh) 预制剪力墙水平接缝传力性能梁式试验方法
Chinh Proposed SHM system with acoustic emission (AE) technology for Tran Hoang Na steel arch bridge
Crews et al. Testing and assessment procedures to facilitate the management of timber bridge assets
CN117057073B (zh) 一种混凝土管桩结构预应力损失识别方法及***
Holt et al. Detection without danger
Teng et al. An Experimental Study on Intelligent Bearing System for Bridge Health Monitoring
Gillett A recommended procedure for load testing of concrete slab bridges in New Brunswick
Levi et al. Instrumented monitoring and diagnostic load testing of steel stringer bridges
Cao et al. Static Load Test Detection of Continuous Rigid Frame Railway Bridge
Casadei et al. NDT monitoring of bridges using innovative high precision surveying system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20230509