橋梁評(píng)估及加固技術(shù)研究

報(bào)告人：李毅謙中交路橋技技術(shù)有限公公司橋梁評(píng)估及及加固技術(shù)術(shù)研究主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常常見病害類類型評(píng)估理論的的最新進(jìn)展展舊橋加固案案例分析目前國內(nèi)外外橋梁現(xiàn)狀狀舊橋檢測及及評(píng)估的常常用方法隨著國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快快速的發(fā)展展，我國交交通運(yùn)輸事事業(yè)也迎來來一個(gè)輝煌煌的時(shí)代。。蘇通大橋支井河大橋橋香港昂船洲洲大橋西侯門大橋橋我國設(shè)計(jì)施施工水平已已邁入國際際先進(jìn)行列列，部分成成果達(dá)到國國際先進(jìn)水水平。香港昂船洲洲大橋、主主跨1020米，，江蘇蘇通通大橋，其其主跨達(dá)到到1088米，支井井河上承式式鋼管拱橋橋，跨徑430米，，西侯門懸懸索橋，跨跨徑1650米。Roin-Antirion大橋MessinaBridge橋梁的現(xiàn)狀狀橋名時(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)橋橋梁存在的的問題50年代后后期和60年代橋梁梁荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)低，承載載力不足。。部分近期修修建的橋梁梁出現(xiàn)質(zhì)量量問題，損損傷嚴(yán)重。。不斷出現(xiàn)現(xiàn)的橋梁梁垮塌事事件給人人民生命命財(cái)產(chǎn)造造成巨大大損失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人死亡綦江彩虹虹橋宜賓小南南門橋主跨240米中中承式拱拱橋，1990年11月建成成通車，，2001年11月因因吊桿嚴(yán)嚴(yán)重銹蝕蝕斷裂，，造成橋橋面跨塌塌。蘇州堰月月橋（（2005年4月）甘肅洮河河大橋（（2006年5月）大橋建造造于８００年代中中期，距距今已有有２０年年左右的的歷史，，是座危危橋。位于甘肅肅省道306線線上,岷縣縣城城以北500米米處，始始建于1974年,總總長200多，，橋?qū)?米。2004年遼寧寧盤錦田田莊臺(tái)大大橋大橋橋位位于盤錦錦與營口口交界處處，連接接遼河兩兩岸，橋橋長500余米，在80噸的嚴(yán)重重超載情情況下，，使大橋橋第9孔懸臂端端預(yù)應(yīng)力力結(jié)構(gòu)瞬瞬間脆性性斷裂。2007年江蘇常常州公路路大橋2004年成都三三渡水大大橋2007年廣東九九江大橋橋美國共有有公路橋橋梁58萬座，，1967年12月月，Ohio州的SilverBridge（懸索橋橋）跨塌塌導(dǎo)致46人死死亡，使使用年限限為39年。隨隨后弗羅羅里達(dá)陽陽光橋因因船撞而而嚴(yán)重?fù)p損傷，由由此引發(fā)發(fā)了對(duì)美美國58萬座公公路橋梁梁的檢查查，共調(diào)調(diào)查了51.4萬座，，這些橋橋中40％以上上有不同同程度的的損傷，，98000座座橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度度降低，，應(yīng)停止止使用或或限載。。國外橋梁梁的現(xiàn)狀狀ThruwayBridge,NewYork,US（1987年4月））I-40Bridge,Oklahoma,US（2002年5月））美國明尼尼蘇達(dá)州州密西西西比河大大橋垮塌塌2007年8月月1日Entre-os-RiosBridge,Portugal（2001年3月））巴基斯坦坦卡拉奇奇公路大大橋2007年9月1日，通車車12天垮塌印度南部部安德拉拉省首府府高架橋橋2007年9月9日垮塌，，原定年年底通車車國外橋梁梁的現(xiàn)狀狀—日本日本在七七、八十十年代汽汽車運(yùn)輸輸急劇發(fā)發(fā)展，汽汽車日益益大型化化、重型型化，交交通量逐逐年增加加。1956年年以前按按舊標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施施工的橋橋梁，其其承載力力明顯不不足。據(jù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，，這類橋橋梁約有有5500座，，其中混混凝土橋橋梁約有有4500座。。國外橋梁梁的現(xiàn)狀狀—德國前聯(lián)邦德德國于1978～1979年對(duì)一個(gè)個(gè)州內(nèi)的的約1500座鋼筋混混凝土和和預(yù)應(yīng)力力混凝土土橋梁做做了全面面的檢查查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)不同時(shí)時(shí)期修建建的橋梁梁都有損損傷，即即使20～30年橋齡的的預(yù)應(yīng)力力混凝土土橋中，，有將近近一半的的橋梁上上部構(gòu)造造至少有有一處較較嚴(yán)重的的損傷，，其中2/3至少有一一處一般般性損傷傷。（1）如如何實(shí)際際評(píng)價(jià)現(xiàn)現(xiàn)有橋梁梁的實(shí)際際承載力力與安全全度問題題；（2）如如何及早早檢查發(fā)發(fā)現(xiàn)橋梁梁產(chǎn)生的的損傷及及異常現(xiàn)現(xiàn)象，正正確地鑒鑒定結(jié)構(gòu)構(gòu)物地?fù)p損傷程度度，從而而采用合合理的維維修加固固方法問問題；（3）橋橋梁損壞壞與維修修加固的的實(shí)際應(yīng)應(yīng)用問題題；（4）橋橋梁維修修加固技技術(shù)，即即采用維維修加固固新技術(shù)術(shù)與新方方法問題題；（5）橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)與維修修管理的的關(guān)系，，即如何何把維修修加固中中發(fā)現(xiàn)的的問題題放到今今后橋梁梁設(shè)計(jì)中中進(jìn)行考考慮的問問題；（6）橋橋梁維修修加固的的未來展展望，即即維修加加固方法法將來會(huì)會(huì)怎樣發(fā)發(fā)展，如如何提出出更合理理的維修修管理方方法與策策略的問問題。1981經(jīng)濟(jì)合作作與發(fā)展展組織關(guān)關(guān)于“道路橋梁梁維修與與管理”會(huì)議設(shè)計(jì)與養(yǎng)養(yǎng)護(hù)管理理的關(guān)系系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)考慮慮換索時(shí)時(shí)不中斷斷交通的的問題支座更換換斜拉索更更換如何保證證支座更更換時(shí)空空間尺寸寸及結(jié)構(gòu)構(gòu)安全的的要求規(guī)范問題題？（1）如如何實(shí)際際評(píng)價(jià)現(xiàn)現(xiàn)有橋梁梁的實(shí)際際承載力力與安全全度問題題；（2）如如何及早早檢查發(fā)發(fā)現(xiàn)橋梁梁產(chǎn)生的的損傷及及異?，F(xiàn)現(xiàn)象，正正確地鑒鑒定結(jié)構(gòu)構(gòu)物地?fù)p損傷程度度，從而而采用合合理的維維修加固固方法問問題；（3）橋橋梁損壞壞與維修修加固的的實(shí)際應(yīng)應(yīng)用問題題；（4）橋橋梁維修修加固技技術(shù)，即即采用維維修加固固新技術(shù)術(shù)與新方方法問題題；（5）橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)與維修修管理的的關(guān)系，，即如何何把維修修加固中中發(fā)現(xiàn)的的問題題放到今今后橋梁梁設(shè)計(jì)中中進(jìn)行考考慮的問問題；（6）橋橋梁維修修加固的的未來展展望，即即維修加加固方法法將來會(huì)會(huì)怎樣發(fā)發(fā)展，如如何提出出更合理理的維修修管理方方法與策策略的問問題。1981經(jīng)濟(jì)合作作與發(fā)展展組織關(guān)關(guān)于“道路橋梁梁維修與與管理”會(huì)議如何科學(xué)學(xué)有效的的管理現(xiàn)現(xiàn)有橋梁梁，防止止惡性事事故發(fā)生生，確保保人民生生命、國國家財(cái)產(chǎn)產(chǎn)不受損損失，已已成為當(dāng)當(dāng)務(wù)之急急！主要內(nèi)容容橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)常見病病害類型型評(píng)估理論論的最新新進(jìn)展舊橋加固固案例分分析目前國內(nèi)內(nèi)外橋梁梁現(xiàn)狀舊橋檢測測及評(píng)估估的常用用方法混凝土橋橋梁常見見病害及及特點(diǎn)外觀特征征：混凝凝土破損損、開裂裂鋼鋼筋銹蝕蝕、支座座脫空結(jié)構(gòu)特征征：撓度度的不斷斷加大和和裂縫的的進(jìn)一步步開展大跨徑混混凝土橋橋梁的擔(dān)擔(dān)憂？病害產(chǎn)生生的主要要原因一、設(shè)計(jì)計(jì)考慮不不周造成橋梁梁結(jié)構(gòu)原原始性缺缺陷：（1）結(jié)結(jié)構(gòu)型式式或橋型型布置不不合理；；（2）使使用計(jì)算算程序或或輸入數(shù)數(shù)據(jù)不妥妥，計(jì)算算有誤；；（3）斷斷面尺寸寸及鋼筋筋不符合合結(jié)構(gòu)受受力要求求；（4）對(duì)一些些特殊荷荷載如收收縮徐變變、溫度度、基礎(chǔ)礎(chǔ)變位、、水化熱熱等考慮慮不足。。二、施工工質(zhì)量問問題導(dǎo)致致橋梁損損傷：（1）水水泥質(zhì)量量不好；；（2）使使用的骨骨料不合合格或級(jí)級(jí)配不當(dāng)當(dāng)、含泥泥量過大大、出現(xiàn)現(xiàn)堿骨料料反應(yīng)；；（3）混混凝土振振搗不密密實(shí)、參參和料拌拌和不均均勻；設(shè)計(jì)雙院院制施工前圖圖紙復(fù)核核病害產(chǎn)生生的主要要原因二、施工工質(zhì)量問問題導(dǎo)致致橋梁損損傷：（4）澆澆注順序序不當(dāng)；；（5）混混凝土養(yǎng)養(yǎng)生不好好；（6）預(yù)預(yù)應(yīng)力張張拉控制制不符合合要求；；（7）預(yù)預(yù)應(yīng)力管管道壓漿漿不飽滿滿或未壓壓漿；（8）支支架下沉沉、脫模模過早；；（9）接接頭處理理不當(dāng)。。病害產(chǎn)生生的主要要原因三、運(yùn)營營期間造造成的的的破壞：：（1）交交通超載載；（2）船船舶、車車輛撞擊擊；（3）水水流對(duì)基基礎(chǔ)的沖沖刷；（4）地地震。四、材料料性能的的退化：：混凝土土炭化、、鋼材銹銹蝕等。（1）混混凝土炭炭化導(dǎo)致致其強(qiáng)度度降低；；（2）氯氯離子對(duì)對(duì)混凝土土的侵蝕蝕；（3）鋼鋼筋的銹銹蝕。結(jié)構(gòu)耐久久性問題題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)中各項(xiàng)項(xiàng)應(yīng)力的的控制水水平控制防止止裂縫混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的耐耐久性設(shè)設(shè)計(jì)，抗抗氯離子子侵蝕、、保護(hù)層層碳化防止鋼筋筋銹蝕預(yù)應(yīng)力混混凝土張張拉工期期混凝土保保護(hù)層厚厚度問題題防止鋼筋筋銹蝕控制收縮縮徐變?cè)O(shè)計(jì)過程程的保證證常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———裂縫彎曲引起起受拉區(qū)區(qū)的豎向向裂縫常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———裂縫剪切引起起的斜裂裂縫常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———裂縫鋼筋銹蝕蝕引起的的順筋裂裂縫墩柱鋼筋筋銹脹引引起混凝凝土剝落落常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———外表破破損常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———外表破破損梁體被撞撞、刮蹭蹭、混凝土脫脫落混凝土剝剝落常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———外表破破損梁底鋼筋筋銹蝕凝凝土土剝落常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———管道壓漿漿不飽滿滿鋼絞線銹銹蝕管道壓漿漿不飽滿滿常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———墩臺(tái)病病害墩臺(tái)被水水沖毀錐坡塌陷陷樁基被水水沖刷后后鋼筋外外露常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———支座病病害支座脫空空支座鼓包包老化支座開裂裂結(jié)構(gòu)邊界界條件的的改變常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———支座病病害支座鋼盆盆破壞常見病害害的主要要表現(xiàn)型型式———橋面系系病害防撞護(hù)欄破損損橋面鋪裝層破破損常規(guī)橋梁的特特點(diǎn)一、橋梁已建建成運(yùn)營，許許多有不同程程度損傷二、位置分散散三、原始資料料缺失四、無法獲得得橋梁結(jié)構(gòu)的的初始狀態(tài)主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常見見病害類型評(píng)估理論的最最新進(jìn)展舊橋加固案例例分析目前國內(nèi)外橋橋梁現(xiàn)狀舊橋檢測及評(píng)評(píng)估的常用方方法橋梁評(píng)估方法法局部法利用人工檢測測－經(jīng)驗(yàn)評(píng)估估整體法利用結(jié)構(gòu)響應(yīng)應(yīng)－理論評(píng)估估橋梁常用的無無損檢測方法法混凝土強(qiáng)度檢檢測半破損法非破損法綜合法鉆芯法、拔出出法、拔脫法法、板折法、、射擊法等橋梁常用的無無損檢測方法法混凝土強(qiáng)度檢檢測半破損法非破損法綜合法回彈法、超聲聲法橋梁常用的無無損檢測方法法混凝土強(qiáng)度檢檢測半破損法非破損法綜合法超聲-回彈、、超聲鉆芯、、聲速衰減橋梁常用的無無損檢測方法法混凝土缺陷檢檢測不密實(shí)區(qū)和空空洞表面波法紅外線法脈沖回超聲法聲發(fā)射法雷達(dá)掃描法勻質(zhì)性橋梁常用的無無損檢測方法法混凝土裂縫及及碳化混凝土裂縫裂縫計(jì)混凝土碳化化學(xué)試劑橋梁常用的無無損檢測方法法鋼筋銹蝕檢測測鋼筋保護(hù)層厚厚度和位置鋼筋位置探測測儀鋼筋銹蝕程度度物理方法和電電化學(xué)方法常規(guī)橋梁的承承載力評(píng)估方方法一、分項(xiàng)系數(shù)數(shù)評(píng)估法中國規(guī)范公路橋梁養(yǎng)護(hù)護(hù)規(guī)范公路橋梁承載載能力檢測評(píng)評(píng)定規(guī)程城市橋梁養(yǎng)護(hù)護(hù)規(guī)范國外規(guī)范AASHTOLRFR日本規(guī)范對(duì)舊橋結(jié)構(gòu)有有效預(yù)應(yīng)力評(píng)評(píng)估的直接方方法主要是荷荷載試驗(yàn)，通通過測試橋梁梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)驗(yàn)荷載下控制制部位的應(yīng)變變、位移和裂裂縫開展情況況、橫向分布布系數(shù)等，與與理論值進(jìn)行行比較；通過過效驗(yàn)系數(shù)（（η=實(shí)測值/理論論值）、變形形、裂縫開展展程度和殘余余變形等各種種指標(biāo)綜合判判斷該橋是否否滿足設(shè)計(jì)及及使用要求，，從而類推出出有效預(yù)應(yīng)力力。優(yōu)點(diǎn)：直觀、、準(zhǔn)確、測量量數(shù)據(jù)可靠弊端：規(guī)模大大、費(fèi)用高、、影響交通，，還可能引起起結(jié)構(gòu)的進(jìn)一一步損傷二、荷載試驗(yàn)驗(yàn)三、基于損傷傷模型的理論論分析（1）損傷模型——材料的退化、、剛度變化（2）預(yù)應(yīng)力筋銹銹蝕引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力額外損損失——典型裂縫分析析（3）原結(jié)構(gòu)應(yīng)力力狀況評(píng)估——理論分析手段段、恒載應(yīng)力力釋放法（4）承載能力評(píng)評(píng)估人工檢測針對(duì)對(duì)橋梁局部損損傷，是目前前常用的手段段，這種方法法的特點(diǎn)是直直觀性強(qiáng)，操操作容易，但但需要大量的的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。。如何對(duì)橋梁梁結(jié)構(gòu)作全面面的評(píng)價(jià)，尤尤其是對(duì)損傷傷狀況和承載載能力的評(píng)定定，還需要作作進(jìn)一步的工工作！主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常見見病害類型橋梁評(píng)估理論論的最新進(jìn)展展舊橋加固案例例分析目前國內(nèi)外橋橋梁現(xiàn)狀舊橋檢測及評(píng)評(píng)估的常用方方法方法：以人工檢查為為主，采用超超聲波、紅外外線檢測、光光譜電磁波、、脈沖雷達(dá)等等技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：簡單方便，直直觀明了。缺點(diǎn)：只能探測結(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、、應(yīng)變動(dòng)態(tài)：模態(tài)、、頻率優(yōu)點(diǎn)：可以描述整體體結(jié)構(gòu)的損傷傷狀況，是目目前研究的熱熱點(diǎn)。存在的問題：沒有一種理論論能很好的適適應(yīng)于橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別別。整體法局部法評(píng)估理論無損檢測＋健康監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)響應(yīng)在線線監(jiān)測結(jié)構(gòu)荷載在線線監(jiān)測整體法數(shù)據(jù)來來源橋梁健康監(jiān)控控系統(tǒng)發(fā)展過過程美國、英國、、日本等國家家從80年代代初便開始大大規(guī)模對(duì)橋梁梁進(jìn)行檢測，，并逐漸建立立了一套較為為完善的橋梁梁檢測和維修修制度。1967年12月15日俄俄亥俄河上的的銀橋（懸索索橋）跨塌導(dǎo)導(dǎo)致46人死死亡，使用年年限為39年年。隨后弗羅羅里達(dá)陽光橋橋因船撞而嚴(yán)嚴(yán)重?fù)p傷，政政府決定在新新橋上安裝結(jié)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測測系統(tǒng)，這些些事件的發(fā)生生引起了美國國政府和學(xué)術(shù)術(shù)界對(duì)橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)安全健康康的重視，從從基礎(chǔ)理論到到實(shí)際應(yīng)用的的研究都做了了大量研究。。20世紀(jì)九十年代代，健康監(jiān)測測開始在我國國橋梁中應(yīng)用用，許多大橋橋都安裝了監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)，以以期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控控，希望通過過監(jiān)測得到的的各種數(shù)據(jù)，，對(duì)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)現(xiàn)狀進(jìn)行分析析，達(dá)到評(píng)估估結(jié)構(gòu)狀況的的目的。在線健康檢測測系統(tǒng)橋位處監(jiān)控中心監(jiān)測荷載的傳傳感器風(fēng)速儀,溫溫度計(jì),動(dòng)動(dòng)態(tài)地秤(WIM),地震儀等監(jiān)測結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)的傳感器加速度計(jì)，應(yīng)應(yīng)變計(jì)，GPS，位移計(jì)，傾角角儀，壓力環(huán)等其他傳感器混凝土腐蝕監(jiān)監(jiān)測儀器,攝攝像頭等傳感器系統(tǒng)監(jiān)測三個(gè)方向向風(fēng)速時(shí)程（（原始數(shù)據(jù)））進(jìn)行風(fēng)功率率譜、攻擊角角等分析，用用于橋梁評(píng)估估風(fēng)速儀風(fēng)的作用對(duì)大大跨徑橋梁的的影響不可忽忽視塔科馬大橋被被風(fēng)摧毀美國塔科馬海海峽大橋，主主跨853米米，全長1716米。1940年第第一次修建的的懸索橋橋面面寬11.9米，加勁桁桁梁高僅2.74米，該該橋因剛度不不夠，建成4個(gè)月后就被被風(fēng)暴摧毀，，1950年年利用舊橋墩墩改建新橋，，主跨不變,鋼塔架高140.82米，橋面寬寬增至18米米，加勁桁梁梁高增至10米。安裝在橋上的的風(fēng)速儀安裝在橋上的的風(fēng)速儀監(jiān)測構(gòu)件截面面溫度梯度監(jiān)測空氣溫度度溫度計(jì)監(jiān)測汽車荷載載的軸重、軸軸距，以及交交通流量統(tǒng)計(jì)計(jì)等動(dòng)態(tài)地秤安裝在橋頭的的動(dòng)態(tài)地秤監(jiān)測結(jié)構(gòu)加速速度反應(yīng)根據(jù)據(jù)加速度時(shí)程程數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析析和損傷識(shí)別別分析加速度計(jì)加速度計(jì)應(yīng)變計(jì)監(jiān)測應(yīng)變峰值值結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估估結(jié)構(gòu)評(píng)估應(yīng)變計(jì)位移計(jì)監(jiān)測橋梁順橋橋向位移確定伸縮縫位位移量GPS系統(tǒng)它利用接接收導(dǎo)航衛(wèi)星星載波相位進(jìn)進(jìn)行實(shí)時(shí)相位位差分。差分分系統(tǒng)是由GPS基準(zhǔn)站、GPS監(jiān)測站和通信信系統(tǒng)組成。?；鶞?zhǔn)站將接接收到的衛(wèi)星星差分信息經(jīng)經(jīng)過光纖實(shí)時(shí)時(shí)傳遞到監(jiān)測測站。監(jiān)測站站接收衛(wèi)星信信號(hào)及GPS基準(zhǔn)站信息，，進(jìn)行實(shí)時(shí)差差分后可實(shí)時(shí)時(shí)測得站點(diǎn)的的三維空間坐坐標(biāo)。此結(jié)果果將送到監(jiān)控控中心。在監(jiān)監(jiān)控中心對(duì)接接收機(jī)的GPS差分結(jié)果進(jìn)行行橋梁橋面、、橋塔的位移移、轉(zhuǎn)角計(jì)算算，提供大橋橋管理部門進(jìn)進(jìn)行安全分析析。全球定位系統(tǒng)統(tǒng)GPSGPS位移監(jiān)測實(shí)時(shí)時(shí)顯示理想的健康監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)要解解決的兩類問問題數(shù)據(jù)采集一、環(huán)境荷載載數(shù)據(jù)采集二、結(jié)構(gòu)響應(yīng)應(yīng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)評(píng)估一、與設(shè)計(jì)理理論的對(duì)比二、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀狀的評(píng)估國內(nèi)外的研究究重點(diǎn)國家西部科研研課題中交路橋技術(shù)術(shù)公司課題名稱高速公路結(jié)構(gòu)構(gòu)健康監(jiān)測系系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究究鐵羅平大橋，，主跨320米支井河大橋，，主跨430米四渡河大橋，，主跨900米龍?zhí)逗哟髽颍?，主?00米橋梁結(jié)構(gòu)的損損傷識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)剩余余承載力評(píng)估估課題研究主要要內(nèi)容依托工程結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)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)形式均為為三跨預(yù)應(yīng)力力砼連續(xù)箱梁梁橋，跨度為為32+50+32m，2004年2月完成現(xiàn)場檢測測，發(fā)現(xiàn)橋梁梁表面破損，，鋼筋銹蝕，，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大大量裂縫，跨跨中下?lián)蠂?yán)重重。兩座實(shí)橋損傷傷評(píng)估例子跨中非平面變變形腹板軸向應(yīng)變變沿箱梁高度度分布圖剛度識(shí)別結(jié)果果實(shí)測撓度和損損傷識(shí)別值參數(shù)識(shí)別表明明主跨跨中剛剛度下降明顯顯，計(jì)算位移移與實(shí)測位移十十分接近，該該橋目前已拆拆除?？椎罌]有壓漿漿，預(yù)應(yīng)力筋筋嚴(yán)重銹蝕橋梁健康監(jiān)測測是一個(gè)在世世界范圍內(nèi)正正在興起的新新興事物，既既非萬能，也也非無用。其其中仍有許多多課題值得深深入研究，尤尤其是結(jié)構(gòu)損損傷和剩余承承載力評(píng)估等等問題。對(duì)于于大型橋梁而而言，監(jiān)測系系統(tǒng)與人工檢檢查相結(jié)合是是目前橋梁評(píng)評(píng)估的有效手手段，而對(duì)于于大量的常規(guī)規(guī)性橋梁，應(yīng)應(yīng)以人工檢查查為主，以橋橋梁管理系統(tǒng)統(tǒng)為主。主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)常見見病害類型橋梁評(píng)估理論論的最新進(jìn)展展舊橋加固案例例分析目前國內(nèi)外橋橋梁現(xiàn)狀舊橋檢測及評(píng)評(píng)估的常用方方法加固實(shí)例體內(nèi)預(yù)應(yīng)力情況簡介預(yù)應(yīng)力靜定T構(gòu)，設(shè)計(jì)預(yù)拱拱度10厘米米，拆除掛藍(lán)藍(lán)后實(shí)際反翹翹到12厘米米，掛梁安裝裝后預(yù)拱度減減為9厘米，，通車一年后后預(yù)拱度消失失，橋面下?lián)蠐现笼R平。運(yùn)運(yùn)營十年后，，T構(gòu)箱梁懸臂端端累計(jì)下?lián)?0厘米，箱箱體出現(xiàn)大量量裂縫。一、橋梁加固固的設(shè)計(jì)施工工原則作加法不作減減法安全度寧大勿勿小分析不透徹不不做沒把握事情不不做科羅·巴島(Koror-Babeldaob)橋案例科·巴大橋是一座座跨中帶鉸的的3跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力力混凝土剛架架橋，跨徑組組合為72m+241m+72m，是當(dāng)時(shí)世界界上同類橋梁梁中跨徑最大大者。1978年建成通車，，通車后不久久就產(chǎn)生了較較大的撓度，，到1990年，其撓度達(dá)達(dá)到1.2m。后來采用體體外索施加預(yù)預(yù)應(yīng)力，使主主跨中央撓度度減小。1996年7月加固結(jié)束，，加固處理后后不到3個(gè)月就發(fā)生了了倒塌事故。?？屏_·巴島(Koror-Babeldaob)橋案例二、大橋橋長長期期下下?lián)蠐显蛞蚍址治鑫鰳蛎麌鴦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、、大大橋橋長長期期下下?lián)蠐显蛞蚍址治鑫鲆?、、混混凝凝土土徐徐變變徐徐變變二、、長長期期效效應(yīng)應(yīng)溫溫度度三、、裂裂縫縫導(dǎo)導(dǎo)致致結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度的的降降低低。。計(jì)算算分分析析的的結(jié)結(jié)果果小小于于實(shí)實(shí)際際撓撓度度導(dǎo)致致?lián)蠐隙榷炔徊粩鄶嘣鲈黾蛹拥牡闹髦饕蛞颉?。?guī)范范的的規(guī)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、、主主動(dòng)動(dòng)加加固固與與被被動(dòng)動(dòng)加加固固的的對(duì)對(duì)比比被動(dòng)動(dòng)加加固固法法：：粘粘貼貼碳碳纖纖維維、、鋼鋼板板等等方方法法。。多多適適用用于于在在恒恒載載作作用用下下承承載載力力滿滿足足要要求求但但活活載載作作用用下下承承載載力力不不滿滿足足的的情情況況，，在在中中小小橋橋和和大大橋橋的的次次要要受受力力方方向向進(jìn)進(jìn)行行加加固固時(shí)時(shí)常常采采用用。。主動(dòng)動(dòng)加加固固法法：：施施加加預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力、、改改變變結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系等等，，改改變變結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)原原有有的的受受力力行行為為。。改改善善橋橋梁梁恒恒載載的的內(nèi)內(nèi)力力分分配配，，增增加加全全橋橋剛剛度度，，閉閉合合裂裂縫縫，，并并調(diào)調(diào)整整變變形形。。本橋橋的的加加固固方方法法：：主主動(dòng)動(dòng)加加固固法法恒載載占占總總荷荷載載的的80%以以上上，，大大量量的的裂裂縫縫在在僅僅有有恒恒載載作作用用時(shí)時(shí)不不閉閉合合，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在恒恒載載時(shí)時(shí)的的應(yīng)應(yīng)力力狀狀況況已已不不滿滿足足要要求求。。僅依依靠靠粘粘貼貼碳碳纖纖維維、、鋼鋼板板等等被被動(dòng)動(dòng)加加固固法法是是無無法法解解決決結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)總總體體剛剛度度下下降降、、承承載載力力不不足足的的問問題題，，必必須須采采用用主主動(dòng)動(dòng)加加固固法法以以調(diào)調(diào)整整結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的內(nèi)內(nèi)力力，，加加強(qiáng)強(qiáng)整整體體剛剛度度，，提提高高承承載載力力。四、、加加固固方方案案的的選選擇擇（（方案案一一：：矮矮塔塔稀稀索索斜斜拉拉橋橋））優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：這種種方方法法能能顯顯著著改改變變結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)恒恒載載內(nèi)內(nèi)力力，，提提高高極極限限承承載載能能力力，，調(diào)調(diào)整整部部分分變變形形。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：索塔塔侵侵占占部部分分橋橋面面，，并并且且與與橋橋面面的的固固結(jié)結(jié)比比較較困困難難,要要高高度度重重視視原原有有受受力力體體系系改改變變的的問問題題。。四、、加加固固方方案案的的選選擇擇（（方方案案二二：：腹腹板板加加厚厚））方法法：腹腹板板內(nèi)內(nèi)壁壁加加設(shè)設(shè)一一層層附附壁壁纖纖維維混混凝凝土土，，預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力管管道道設(shè)設(shè)置置在在新新澆澆的的混混凝凝土土內(nèi)內(nèi)，，使使預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力成成為為體體內(nèi)內(nèi)索索。。作用用：補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)腹腹板板，，閉閉合合裂裂縫縫，，提提高高T構(gòu)的的整整體體剛剛度度和和承承載載能能力力植入入鋼鋼筋筋及及設(shè)設(shè)置置預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力管管道道體內(nèi)內(nèi)預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力與與體體外外預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力的的選選擇擇體外外預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力：：閉閉合合裂裂縫縫的的作作用用有有限限，，不不可可能能完完全全恢恢復(fù)復(fù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)原原有有剛剛度度，，加加固固后后結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)繼繼續(xù)續(xù)下下?lián)蠐系牡目煽赡苣苄孕院芎艽蟠蟆?。體內(nèi)內(nèi)預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力：：由由于于新新澆澆混混凝凝土土增增加加了了腹腹板板厚厚度度，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度大大大大增增加加，，達(dá)達(dá)到到提提高高極極限限承承載載力力和和恢恢復(fù)復(fù)剛剛度度雙雙重重目目的的。。五、、預(yù)預(yù)應(yīng)