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桥梁健康诊断的研究现状与发展方向

桥梁健康诊断的研究现状与发展方向
桥梁健康诊断的研究现状与发展方向

随着社会的进步和土木工程技术的发展!近年来许多大型"新颖的桥梁不断出现!合理保守的设计是结构安全的根本保证!但限于当前对大型复杂结构的认识程度!许多不定时或不可确定!预知因素(超期服役!腐蚀!疲劳!飓风!突发性地震!车"船的冲撞等危害性事件)!并不都能进行有效控制或预测#为了确保桥梁设计的使用安全性"整体性和耐久性达到预期的标准!特别是大跨度桥梁这类重要的大型结构!时时了解其$健康%状态是非常重要的#因此!目前许多国家都在一些已建和在建的大跨桥梁上布设传感器等监测设备!对大桥运营阶段$健康%状态的实时监测进行有益的尝试[1!2]#

当前很多学者都致力于桥梁特别是大跨度桥梁损伤诊断方法的研究!一些学者通过试验对损伤识别理论在桥梁结构中的应用进行了理论验证!一些学者则建立了实际桥梁的有限元模型!通过对其损伤的数值模拟研究了损伤识别理论应用于实际桥梁结构的可行性!目前对于这两方面的研究都取得了一些进展#但是!要实现对桥梁结构的健康诊断除了对结构进行损伤诊断外!还有一个不容忽视的环节就是评价损伤对结构所产生的影响#这就是说!结构的健康诊断应包括结构损伤存在的识别&损伤位置的识别&损伤程度的识别和损伤对结构产生影响的评判’定量评估有损桥梁结构的功能&预测有损桥梁结构的使用风险(#对桥梁结构进行成功的健康诊断将为其防护与加固工作和安全使用决策提供客观依据!从而对确保桥梁安全运营!延长桥梁使用寿命起到积极的作用

#

传统的损伤检测方法目前可以对桥梁结构的某些缺陷部位进行较精确的定位&探测!甚至定量分析[3])但其难以获得结构的全面信息!尤其是结构中隐蔽部位!而且检查结果的准确程度往往依赖于检查者的工程经验和主观判断!难以对结构的安全储备及退化的途径做出系统的评估[4]#2.1基于结构动力特征的诊断方法

目前!国内外学者一直在寻找能适用于复杂结构整体损伤评估的方法#其中基于结构动力特征的破损评估法近年来在国内外的研究非常活跃!它是基于结构的刚度&质量及材料等物理参数与结构动力参数的对应关系进行损伤诊断的!基本思想是*模态性质’如固有频率"模态振型和模态阻尼(是结构物理参数’如质量"阻尼和刚度(的函数!一旦结构出现损伤!结构的物理特性就会改变!从而引

桥梁健康诊断的研究现状与发展方向

针对当前桥梁结构损伤研究这一热点问题!

明确提出了桥梁健康诊断的概念!包括损伤存在的识

别"损伤位置的识别"损伤程度的识别和损伤对结构

产生影响的评判+系统地总结"分析了结构健康诊断

的各种方法及其发展现状+分析了桥梁健康诊断存在

的主要问题及解决的可行办法!并展望了其未来发展

的方向+

桥梁结构)健康诊断)参数识别)有限元法

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起相应的系统动力响应的改变!结构的破损"实际上是结构局部刚度或质量的损失"反映在结构动态动态特性上是结构频率和振型的变化[5]!

2.1.1动力指纹法

这是一种基于模态参数的结构损伤识别方法"其基本思想是寻找与结构动力特性相关的动力参数在结构损伤前后的变化来判断结构的状态!常用的动力参数#频率$振型$模态曲率$应变模态$模态保证准则(MAC)$坐标模态保证准则(COMAC)$柔度$能量传递比(ETR)等!

应用此类方法得到的主要结论#(1)使用模态频率的改变可以检测到损伤的存在"但其识别精度低%Hearn的频率比法可判别损伤的位置%Stubbs整体损伤评估法对具单元很多的大型结构计算量大"且对求解出的判断结构破损位置和大小向量的可靠性还有质疑!(2)由振型&位移’一阶$二阶导数概念衍生的应变模态曲率法和曲率模态法比振型差法对损伤的灵敏度更高%其中应变模态曲率法适用于致密材料"且所需应变计数目多%而曲率模态法则在传统低幅值振动测试中变化量级过小!&3’采用模态保证准则$模态选择策略来检测损伤"发现基于最大模态应变能的模态选择策略比基于最小频率的策略能得出更精确的结果[6]!(4)综合利用频率和振型的柔度差阵法和刚度差阵法是比单独的自振频率或振型更灵敏的参数"其对于模态阶数要求较低"但模态须完备"此方法适用于简单结构"对大型复杂结构不适用!&5’均载变形-曲率法综合了振型曲

率和柔度矩阵差的思想"虽然对实验所得均载变

形数据采用五点三次平滑公式进行平滑处理提

高了破损定位精度"但其抗噪声能力不强!(6)从

能量变化角度诊断损伤"如能量损伤指纹法"其

识别效果比较好"但对于识别多个损伤倾向于仅

识别最大的%而基于能量传递比(ETR)的方法可测

量损伤的发展"但其对噪音比较敏感"要从大量

的实测时程信号中提取出该指标还要做许多工

作"特别是应用于实桥[6]!(7)为了较好克服实测数

据的离散性和环境与运营条件带来的困难"张启

伟提出了一种基于统计模式识别技术的结构异常

诊断方法"该方法对众多损伤参数进行统计分析"

进而进行诊断[7]!

由于指纹所依据理论的完善度$结构形式和

参数测试质量的不同"各种指纹对于不同结构$

不同损伤形式的识别效果也不尽相同[8]!一般来

说"能较多使用测试信息的指纹"损伤识别的能

力较强!动力指纹法无需反演"简单易行"在一定

程度上能识别损伤"能反映局部特征"但定位能

力"特别是对多个损伤位置的识别"还不可靠%要

建立所有潜在损伤情况相对应的数据库较难!

2.1.2模型修正法

模型修正法是系统识别结构损伤的一个主

要方法!通常建立的结构初始非损伤有限元模型

&FEM’的动态特性与实际结构的动态特性不能

很好的吻合"依据反映真实系统动态特性的测量

参数修正FEM"使得分析模型和试验结果的相关

性得到改进!在修正后的FEM中观察到的任何

局部刚度的减少均认为显示了结构的损伤位置

和损伤程度!上述对系统矩阵的修正过程就是所

谓的模型修正!

模型修正法按修正对象分为四类[9]!其中"

矩阵型法将建模误差分散到了整个刚度$质量矩

阵内"破坏了原矩阵的带状性"无法保持原模型

的物理意义"不适于结构的损伤诊断%元素型法

根据用户的判断或建模错误定位技术所得结果"

指定有误差的非零元素&也可以是所有非零元

素’为待修元素"让原零元素保持为零"从而保持

了有限元模型的带状$稀疏特点和相联性"提高

了模型修正的灵活性"但其工作量巨大"并且如

何选择待修正元素与用户实际经验相关%子矩阵

型法是将总矩阵表达成各单元或各子结构的扩

阶矩阵的线性组合"是一种基于能量迭加的方

法"试验研究表明其可以实现结构损伤的定位和

损伤程度的判断[10]%设计参数型法将设计参数&如

E"I"A"((’通过泰勒级数展开和摄动法与特征

对或物理矩阵&刚度或质量矩阵’相联系"此方法

便于解释并对建模有指导作用!

2.1.3神经网络法

神经网络法是把结构的反应作为一种模式"

通过将原结构经常可能发生的损伤所对应的结

构反应建立标准模式库"由当前的结构反应直接

判别结构损伤的模式!神经网络具有信息分布式

存储和并行协同处理的特性"具有自组织$自学

习和自适应的能力"能将反问题正问题化!另外"

神经网络法较强的容错性和鲁棒性"

使其适于大

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型反问题的求解!当前大多数基于ANN的损伤识别法学习模式都为"指导#型$如广泛使用的BP网络$对于大型复杂结构其大数目的自由度数造成损伤的情况数(网络的训练样本)过大$不但给网络收敛带来困难且往往不可能穷尽所有情况!而对于无"指导#向量竞争算法的自组织神经网络$网络会自动根据输入资料的规律和自身功能进行权重的调整$目前对其训练机理还不很清楚$但可以预见它是ANN方法用于结构损伤诊断的一个重要发展方向[8]!

2.2其它的诊断方法

2.2.1静力参数诊断法

静力参数法主要通过结构的变形%应变%裂缝%曲率%倾角等分析结构的强度和结构刚度(包括结构单元刚度)来实现结构健康状态的评估!由于施加静力荷载比较直观$易为工程师接受$因此这也是结构状态评估的一种方法!近年$崔飞综合使用Gauss-Newton法%梯度法和Monte-Carlo法解决测量信息有限及噪声干扰而引起的方程病态非线性问题$从而提出了一种新的基于静力试验位移和应变数据的参数识别方法!实验表明&只要测点布置合理%加载工况足够$此法效果很好!为了避免复杂结构传统FEM带来的庞大刚度矩阵的负面影响$崔飞等人提出了一种建立在样条函数基础上的参数识别结构损失的方法[11]!总的来说$静力参数诊断法的精度较高$稳定性好$但测试需要的时间长$测试时需要对桥梁交通关闭$耗资大$故而此方法不常采用!

2.2.2联合运用动力及静力测量数据的损伤识别方法

通常结构基准FEM是通过测得的结构动态特性对结构初始FEM进行校准得到的$而考虑到自振频率%振型和系统的静力响应都是结构参数的函数$这些参数可通过比较数学模型预测的静动力特性和试验确定的静动力特性得到$从而提出联合利用结构的静动力测试信息来进行FEM修正和损伤识别!张启伟和崔飞将利用结构振动模态数据修正结构刚度的子结构算法推广为同时利用振动模态数据(即振型)和静力位移测量值的损伤识别[3]$该方法欲利用更多的实测信息来提高识别损伤位置和损伤程度的精度$但实验证明此方法对损伤识别精度的提高不明显$仅能增加动力识别的可信度!有些学者也将动%静力测量数据结合使用$希望借助一些较容易获得的静态观测数据来改善动态法的精度$但效果也不明显!

2.2.3专家系统法

这是一种模拟专家解决土木工程领域问题的计算机程序系统[4]!在用来进行损伤诊断时$它是利用系统内含有的大量混凝土桥梁损伤诊断知识与经验进行损伤诊断的!专家系统具有准

确%效率高%不受环境影响等优点$但混凝土结构

的离散性和桥梁结构的多样性使得该系统难于

推广

!

目前桥梁结构健康诊断的研究还处于基础

性的探索阶段$距应用于实桥还有很大的差距!

最基本的问题是$目前的测试水平仅能较准确测

量反映结构整体模态的低频响应$而对整体响应

贡献小的局部$即使在整体模态中有所反映$但

由于量值过小$往往也容易淹没在噪声%误差和

不确定因素引起的扰动中$故只有非常精确的测

试技术或结构产生严重的损伤才可能对局部损

伤进行诊断!桥梁结构中恒载占相当大的比例

(70!一80"以上)$它对整个结构的动力特性起

着至关重要的作用$若仅着眼整个结构的动力监

测$而忽视恒载量值%分布及变化$势必使反映结

构状态的指纹变化淹没于恒载应力变化中而失

去意义[12]!实际上不同类型%部位的结构损伤对结

构各阶模态的影响程度有极大的不同$寻找特定

结构形式不同损伤对其动力模态的敏感因素$并

尽可能排除噪声对结果判断的影响$也能在一定

程度上推进桥梁结构健康诊断的实用化进程!

结合桥梁结构健康诊断的研究进展和其当

前存在的主要问题$可以预见其发展方向是&

#研制高精度%高灵敏度的测量传感器$开

发适于交通荷载%风荷载及定点测试荷载的传感

器最优布设技术$开发和应用以网络通信%无线

通信技术为手段的数据采集系统’

$发展对结构低频响应敏感%抗噪声能力

强%适于"在线#环境随机激励资料处理的新动力

指纹$同时它还要具有对损伤的单调性%直%间接

参数的易测性以及对中%小损伤适应度好的特征’

&发展子结构法在桥梁健康诊断中的应用!

将桥梁结构中材料形式相近%动力特性变化指标

一致的部分划分为子结构$先判断发生损伤的子

结构$再在子结构中进行损伤程度的识别$则可

在每次处理中大幅减小需要修正的参数$从而提

高损伤识别的速度和%准确度!另外$子结构的划

分对布点问题也有指导作用!

’发展结合统计技术解决受噪声及不确定

因素影响的桥梁健康诊断技术’

(进行特定桥型%不同损伤诊断方法的比较

性研究$提取敏感特征$发展特定桥型损伤评估

技术’

)建立安全准则及能用于桥梁整个寿命过

程经济评价的估价模型$包括基于位移的概率评

估准则%桥梁整个寿命期间经济评估的估价模

型%桥梁结构的安全准则和维修决策系统

!

桥梁结构(实际上土木工程中的所有大型结

构)健康诊断的研究目前仍然处于探索阶段$要实

现应用于实际的目标尚需要多学科的进一步交

叉与发展!对于实现大桥和特大桥健康状态的在

线监控$无需振动设备%不妨碍交通%适于远程遥

控检测的环境振动法为其展现了美好的前景!要

从真正意义上实现对桥梁结构的健康诊断$推动

其在实践中的应用$基本实现大型桥梁健康监

测$长期*定时%在线%经济的要求$还亟需广大

桥梁工作者和研究人员的不断努力和探索

!

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浅谈我国公路桥梁发展趋势(一)

浅谈我国公路桥梁发展趋势(一) 摘要:随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。首先,要着重抓多样化、标准化,编制适用经济的标准图,提高施工水平和质量,然后再抓住跨越大江(河)、海湾的特大型桥梁建设,不断总结经验,既体现公路人的建桥水平,又要保证高标准、高质量建桥。 关键词:道路桥梁发展 一、板式桥 板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型,它构造简单、受力明确,可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构;可做成实心和空心,就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中,广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁,特别受到欢迎,从而可以减低路堤填土高度,少占耕地和节省土方工程量。 实心板一般用于跨径13m以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现浇或预制拼装均可。 空心板用于等于或大于13m跨径,一般采用先张或后张预应力混凝土结构。先张法用钢绞线和冷拔钢丝;后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚,立模现浇或预制拼装。成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。 钢筋混凝土和预应力混凝土板桥,其发展趋势为:采用高标号混凝土,为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构;预应力方式和锚具多样化;预应力钢材一般采用钢绞线。板桥跨径可做到25m,目前有建成35~40m跨径的桥梁。在我看来跨径太大,用材料不省,板高矮、刚度小,预应力度偏大,上拱高,预应力度偏小,可能出现下挠;若采用预制安装,横向连接不强,使用时容易出现桥面纵向开裂等问题。由于吊装能力增大,预制空心板幅宽有加大趋势,1.5m左右板宽是合适的。 预制装配式板应特别注意加强板的横向连接,保证板的整体性,如接缝处采用“剪力键”。为了保证横向剪力传递,至少在跨中处要施加横向预应力。 建议中、小跨径板桥,应由交通行业主管部门组织编制标准图,这样对推动公路桥梁建设,提高质量,加快设计速度都会带来明显的好处。 二、梁式桥 梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m之间。公路桥梁常用的梁式桥形式有: 按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。 按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。 梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。 现从以下几种常用的结构形式介绍梁式桥在公路桥梁上的使用和发展趋势。 (一)简支T型梁桥T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。 80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。 T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到5Om跨径,都是采用预制拼装后张法

浅析桥梁安全的重要性及健康监测技术

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5b16154599.html, 浅析桥梁安全的重要性及健康监测技术 作者:程程 来源:《建筑工程技术与设计》2014年第31期 摘要作为道路交通建设的重要组成部分,桥梁的安全性问题日益引起人们关注。由于桥 梁在建设过程中存在施工难度大、环境差的问题,以及部分人为因素,而在服役过程中,反复遭受各种荷载的作用,材料的疲劳与腐蚀,以及自然因素破坏,桥梁的安全存在一定隐患。而桥梁破坏造成的损失无法估量,因此桥梁及时监测桥梁的健康极为重要。本文详细总结了近年来运用较为成熟的桥梁健康监测技术。 关键词桥梁安全;结构健康监测;动力指纹;时间序列 0 引言 随着改革开放,中国城市桥梁建设逐渐进入快速发展阶段,如今,世界桥梁界都把目光聚焦在中国。据统计,中国现有各类桥梁约50万座,每年开工建筑的桥梁约为1万余座,中国正由世界“桥梁大国”向“桥梁强国”迈进。然而,在桥梁建设过程中,无法避免的存在施工质量问题。在投入使用后,各种荷载的反复作用,材料的疲劳与腐蚀,以及洪水、海啸、地震、飓风等自然因素破坏,都将给桥梁带来一定的损伤,如果没有及时修复,桥梁的安全性将逐渐降低而不能继续服役。我国仅2012年发生的桥梁坍塌事故不下7起,造成了极大的人员伤害和经济损失。这些事故不仅轰动了整个工程界,也越发引起人们对桥梁安全性问题的重视。为保证桥梁安全,首先在建设过程中,需要严格监控桥梁的质量管理。更为重要的是,在使用过程中,需对桥梁的健康状况进行实时监测,确保结构在出现损坏的时候及时采取措施。 1 健康监测技术的分类 根据Farrar[1]等人的报道,结构健康监测需要解决以下四个方面问题:判断结构是否存在损伤;发现并定位损伤;评估损伤程度;以及估计结构剩余寿命。健康监测主要分为两类,一类是监测结构局部的损伤,一类着眼于全局的健康监测。 2局部健康监测 传统的局部健康监测法主要包括染色渗透法、超声波、x或r射线、电磁学监测、全息摄影和红外成像等技术对结构和构件的局部进行检测[2],但这类技术桥梁应用上还是有着一些 共有的限制与弊端:(1)难以对大型、复杂的结构进行健康监测,只能对小型结构或者大型结构的某些部件进行检测;(2)监测过程需要专业人员到现场,无法进行在线监测,导致监测费用高昂;(3)无法监测结构损伤的程度。 3全局健康监测

本课题国内外研究现状分析

. Word资料●本课题国外研究现状分析 教育科研立项课题如何申报与论证博白县教育局教研室朱汝洪发布时间: 2009 年 4 月 2 日19 时24 分一、课题申报的基本步骤第一步: 阅读各级课题申报通知,明确通知的要求;第二步: 学习研究课题管理方面的文件材料;第三步: 学习研究《课题指南》,确定要申报的课题(可以直接选用《课题指南》中的课题,也可以自己确定课题);第四步:组织课题组,认真阅读关于填表说明的文字,研究清楚课题《申请评审书》各个栏目的填写要求;第五步: 根据《申请评审书》各栏目的要求分工查找材料和论证;第六步: 填写《申请评审书》草表;第七步: 研究确定后,填写《申请评审书》正式表(一律要求打印);第八步: 按要求复印份数;第九步: 按要求签署意见、加盖公章;第十步: 填写好《课题申报材料目录表》;第十一步: 按时将《申请评审书》《课题申报材料目录表》和评审费送交县教研室科研组转送市教科所(也可以直接送市教科报,但必须报县教研室备案)。

二、教育科研课题的选题1、课题的选题方法。 一是从上级颁发的课题指南中选定;二是结合学校的实际对课题指南中的课题作修改;三是完全从学校的实际出发确定课题。 2、课题的选题要依据的原则。 一是符合法规和政策;二是切合当地和学校实际;三是适合教师的水平和能力;四是切中当前教改热点。 3、课题名称的规表述。 ①研究,如小学生学习兴趣培养的研究。 ②实践与研究,如高中学生探究性学习的实践与研究。 ③应用研究,如合作学习理论在初中语文教学中的应用研究。 ④实验与研究,如杜郎口模式的实验与研究。 ⑤探索与研究,如农村寄宿制小学学生管理的探索与研究。 三、立项课题的论证例说(以2009 版市课题申报表的要求为准)1、课题论证的含义。 课题论证,也叫论证与设计、设计与论证,是对所要申报的课题的选题依据、研究目标、研究容、研究重点、研究难点、研究思路、研究步骤、研究条件等进行的阐述与设计。 2、课题论证的包括的容。 不同级别的课题申报表(课题申请、评审书)要求有所不同,但基本上包括两大方面的容: 一是关于本研究课题的论证,二是关于对课题实施的论证。 3、课题论证例说。

桥梁设计(研究)现状和发展趋势

设计(研究)现状和发展趋势(文献综述) 2.1桥梁设计的现状 2.1.1 梁式桥 1. 简支体系梁桥 实心板桥,空心板桥,T 梁桥,工字型梁桥, 箱型梁桥等 特点:受力简单;标准设计;预制吊装;20~50m;中小桥;引桥 组合式梁桥有两种型式: Ι形组合梁桥____适用于钢筋混凝土简支梁桥 箱形组合梁桥____适用于预应力混凝土梁桥。 优点:显著减轻预制构件的重量,便于集中制造和运输吊装。 2. 简支变连续体系梁桥 T 梁桥,工字型梁桥, 箱型梁桥等 特点:先简支(预制吊装),后连续;连续体系受力;预应力20~50m;中小桥;引桥3. 连续梁桥 箱型截面,连续体系受力,支座 20~30m:普通钢筋混凝土,中小桥;引桥;高架桥; 立交桥;支架现浇较多 40~60m:预应力混凝土,大中桥;次主桥; 等截面,顶推施工 >60m: 大桥,特大桥;变截面, 悬臂施工(现浇或拼装) 4. 刚构桥 门式刚架桥 T 型刚构桥(带挂孔的或不带挂孔的) 连续刚构桥 刚构-连续组合体系桥 斜腿刚构桥 刚构桥特点: 箱型截面,连续体系受力, 墩梁刚接(不需支座) >60m,大桥,特大桥;变截面, 悬臂施工(现浇或拼装)-不需体系转换 2.1.2 拱桥 简单体系拱桥(上承式拱) 组合体系拱桥(中承式拱、下承式拱、系杆拱等) 1. 石拱桥 我国现存的石拱桥最早已有1500多年历史, 常用跨度:8~60m;

1991年,120m,湖南凤凰县乌巢河桥 2001年,146m, 山西晋城丹河大桥, 世界最大跨度。 2. 混凝土拱桥 分箱形拱、肋拱、桁架拱 常用跨度:30~200m 世界已建成跨径超过240M拱桥共15座,中国4座 跨径大于300m的拱桥共5座,中国占3座 1997年,重庆万县长江大桥(主跨420m),为世界最大跨度。 钢管混凝土劲性骨架混凝土箱形拱:以钢管混凝土作为劲性骨架,再外包混凝土形成箱形拱,是修建大跨径拱桥十分好的构思,除了方便施工外,还避免了钢管防护问题。 3. 钢管混凝土拱桥 钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料具有支架、模板二大作用,自架设能力强极限状态下发挥套箍作用,极限承载能力高常用跨度:100~300m。 4. 钢拱桥 ?适用于大跨径 ?我国钢拱桥修建正在较快增加 2.1.3 斜拉桥 特点:组合体系,比梁式桥有更大的跨越能力 200~800m的跨径范围内占据着优势 由于拉索的自锚特性而不需要悬索桥那样巨大锚碇 在800~1100m的跨径范围内,斜拉桥也扮演重要角色 1600m跨径都是可行的 斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分成: 主梁一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构或钢和混凝土混合结构; 索塔-采用混凝土、钢-混凝土组合或钢结构;大部分采用混凝土结构; 斜拉索-则采用高强材料(高强钢丝或钢绞线)制成。 2.1.4 悬索桥 世界已建成跨径大于1000米的悬索桥17座;日本于1998年建成了世界最大跨径的明石海峡大桥,是世界建桥史上的一座丰碑。 特点:悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一 受力明确,造型优美,规模宏伟,“桥梁皇后” 跨径大于800m的桥梁,悬索桥具有很大的竞争力 400~800m也有可比性 抗风稳定性问题突出 2.2桥梁设计的发展趋势 随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。以下是桥梁发展得趋势:

我国公路桥梁的发展趋势

我国公路桥梁的发展趋势 摘要:近三十年来,我国公路建设发展迅速,尤其是高速公路建设,从无到有,从有到全,现已建成85000km。作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)的长大桥梁建设也相继修建,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全便捷的服务。关键词:公路建设;桥梁;运输 Abstract:In the past thirty years,China’s rapid development of highway construction,especially in highway construction,from scratch,from thewhole,has now completed85000km.As thebridge construction is an important part of highway constructionalso obtained the corresponding development,straddles the river(River),channel(WAN)theconstruction of long span bridgeswere built,the general roadandhighway, bridges,overpassesin,in various forms,improveproject quality,providesafe and convenientservice for the highway transportation. Keywords:highway;bridge;transportation 钢筋混凝土和预应力混凝土板桥,其发展趋势为:板桥跨径可做到25m,目前有建成35~40m跨径的桥梁。 建议中、小跨径板桥,应由交通行业主管部门组织编制标准图,这样对推动公路桥梁建设,提高质量,加快设计速度都会带来明显的好处。二、梁式桥梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m 之间。公路桥梁常用的梁式桥形式有:按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。(一)简支T型梁桥T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构,预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,带来桥面铺装加厚。为了改善这些缺点,建议预制时在台座上设反拱,反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的1/2~2/3。(二)连续箱形梁桥箱形截面能适应各种使用条件,特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥。箱梁截面有单箱单室、单箱双室(或多室),早期为矩形箱,逐渐发展成斜腰板的梯形箱。箱梁桥可以是变高度,也可以是等高度。从美观上看,有较大主孔和边孔的三跨箱梁桥,用变高度箱梁是较美观的;多跨桥(三跨以上)用等高箱梁具有较好的外观效果。随着交通量的快速增长,车速提高,人们出行希望有快速、舒适的交通条件,预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要。它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强,外形美观,便于养护等。中等跨径的预应力连续箱梁,如跨径40~8Om,一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。

浅议桥梁结构健康监测系统

文章编号:1009-6825(2011)17-0188-02 浅议桥梁结构健康监测系统 收稿日期:2011-02-24作者简介:王 兰(1983-),女,助理工程师,中交路桥技术有限公司,北京100029 王 明(1982-),男,工程师,中铁二十二局集团第一工程有限公司,北京100040 王兰 王明 摘 要:对桥梁结构健康监测的传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统及桥梁健康评估系统进行了论述,指出了目前国内外桥梁结构健康监测系统存在的差距,阐述了应用桥梁结构健康监测系统的意义,旨在保证桥梁运 营安全。 关键词:桥梁,健康监测,系统中图分类号:U446 文献标识码:A 尽管(截止到2006年)我们国家现有桥梁已经达到了50万余座, 但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是“被动式”的,也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护(检测和加固)。这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全事故的频繁发生,如近几年的重庆彩虹桥、宜宾小南门桥、苏州堰月桥以及辽宁盘锦的田庄台桥等塌桥事故。随着桥梁管理理念的发展和桥梁检测、 健康监测以及评估方法的进步,使得变“被动式”的桥梁管理为“主动式”桥梁安全管理成为可能。“主动式”的桥梁管理核心是建立桥梁维护管理制度,定期对 桥梁进行检测(对重大桥梁安装桥梁结构健康监测系统,对其进行“实时检测”),及时了解桥梁的安全状况,并采取相应的修理措 施,避免安全事故的发生。 1桥梁结构健康监测系统基本框架 一个较为完整的桥梁结构健康监测系统一般包括以下四个 子系统:传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统和桥梁健康评估系统。 1.1传感器系统 一般桥梁结构健康监测系统选用的传感器包括两大类:一类 是监测桥梁荷载(系统输入)的传感器,一类是监测桥梁结构反应(系统输出)的传感器。 监测桥梁荷载的传感器包括以下几种:温度计、风速仪、空气温湿度计和汽车动态称重系统等;监测桥梁结构响应的传感器包括以下几种:应变计、加速度计、GPS 、倾角仪、位移计、锚索计等。 根据不同的桥梁结构形式和工程预算的约束,不同的工程可以选择不同的传感器种类和数量。传感器系统设计主要是传感器种类和数量的选择,重点是传感器布点优化设计。 1.2数据采集与传输系统 数据采集设备一般包括五种:1)通用采集仪器,主要采集电类传感器信号,一般可针对具体的项目进行特殊设计。2)光纤光栅解调仪,光纤传感器是近些年来兴起的传感器种类,对于桥梁 监测系统光纤应变计和温度计得到了日益广泛的应用,采集光纤传感器信号使用光纤光栅解调仪。3)振弦采集仪,对于振弦原理 设计的传感器必须用振弦采集设备,如锚索计等。4)GPS 接收机, GPS 数据采集由专门的系统设备完成,GPS 天线通过同轴电缆连接至相应的GPS 接收机。5)动态称重主机, WIM 系统的数据通过高速称重主机接收压电传感器和地感线圈的信号来进行采集。 数据传输包括三个层次:1)从传感器到采集设备的局部传输网络;2)从采集设备到桥头交换机二级传输网络;3)从桥头交换 机到监控中心的骨干传输网络。数据采集与传输系统主要是与 传感器匹配的采集仪器的选择、通道数和采集频率的确定,以及数据传输方案的设计。 1.3数据处理与控制系统 在结构健康监测系统中,对系统监测数据的处理根据处理方 式、处理内容以及处理顺序的不同分为数据预处理和数据后处 理。系统的数据处理功能由数据库服务器与工控机共同来完成。数据采集系统中的原始监测数据的预处理是在各子系统采 集仪上完成, 包括通用数据采集仪、光纤解调仪、GPS 接收机、WIM 称重主机。预处理后的数据经桥头交换机通过光纤传回监控中心,监控中心的工控机接收预处理后的数据并实时显示。 经预处理后的数据实时的传输至监控中心,在各工控机中通过数据处理软件进行数据后处理,由于数据后处理涉及更为复杂的处理方式,因此有时可能需要进行人机交互的数据处理方式。 1.4桥梁结构健康评估系统 桥梁结构健康监测系统直接目的是为了桥梁结构评估。桥梁结构评估包括两个层次:一个层次是基于对监测数据的分析判定桥梁上是否发生了病害,并确定病害大致位置,辅以人工检查确定病害程度和性质。第二个层次是在上述病害下桥梁是否安全,是否需要维修加固。第一个层次是桥梁损伤识别的研究范畴;第二个层次一般有基于可靠度理论的分项系数评估方法和基于精细有限元分析的力学方法。桥梁健康评估系统是桥梁健康监测系统的核心。桥梁健康评估系统主要功能是根据采集的数据和分析结果对桥梁承载能力进行评估, 为桥梁维护提供决策依据。2桥梁结构健康监测系统国内外应用现状 20世纪60年代以来,由于发达国家桥梁严重退化,安全事故不断发生和事故后果的严重性,工程技术人员对桥梁结构监测展开了积极的探索。一方面是桥梁管理系统的研究,美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家最先开发了基于计算机的桥梁管理系统,美国从20世纪60年代起就开始使用桥梁管理系统,建成了大量的数据库,以便对桥梁进行科学管理。另一方面是监测系统的研究,到90年代国内外许多大型桥梁安装了健康监测系统,如日本的明石海峡大桥、丹麦的Great Belt 和中国的江阴桥等。 中国香港的青马大桥、汀九桥和汲水门桥三座桥梁同时安装了风与结构健康监测系统WASHMS (Wind And Structural Health Monitoring System ),为便于集中管理,相关部门建立了一个整体监控中心,三座桥梁共用一套整体的数据处理与控制系统和结构健康评价系统,三座桥梁的数据采集与传输作业的控制在监控中心 · 881·第37卷第17期2011年6月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.37No.17Jun.2011

我国大跨桥梁现状及发展趋势

我国大跨桥梁现状及发展趋势 改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;润扬长江公路大桥南汊悬索桥,以1490m跨度为世界第三大悬索桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。 一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。 随着科技的发展,新材料的开发和应用,在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。目前,我国桥梁建设正在与国际接轨,开始向大跨、新型、轻质和美观方向发展。 (1)跨径不断增大 目前,世界上钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径已经突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为300m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。 (2)桥型不断丰富 本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜

发展战略-我国公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展 精品

我国公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展 交通部公路科学研究院,张劲泉 1 引言 公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分,公路桥梁作为公路交通基础设施的咽喉工程,在公路运输系统中发挥着至关重要的作用。由于使用荷载和环境因素等的作用,将导致桥梁使用性能衰退、结构安全与耐久性降低,造成桥梁适应性不足,甚至出现桥毁人亡事故。作为人造结构物的桥梁,客观上也有其“生、老、病、死”的生存过程,采用科学的技术手段与方法对其实施及时有效的养护维修与管理,是保证其健康、安全服役,最大效能发挥其经济效益的关键。因此,桥梁养护管理技术一直以来都是国际桥梁界的关注的热点问题。 发达国家的经验表明,通常桥梁在建成投入使用的20~30年后,将愈来愈多地面临耐久性降低和安全性不足等问题,且越是经济发达的国家所面临的问题越突出。我国自上世纪80年代起开始,公路建设事业步入了高速发展时期,建设了大量各类桥梁,目前公路桥梁总数已突破57万座,成为仅次于美国的世界第二桥梁大国。随着服役时间推移和交通运输事业的持续蓬勃发展,我们所面临的桥梁养护管理工作任务也日趋艰巨,客观上对桥梁检测、评价、维修加固和养护管理等技术提出了更高的要求。为适应不断增长的养护维修市场需求,解决桥梁养护工作中的瓶颈性技术问题,自上世纪60年代开始,我国在公路桥梁领域立体开展了大量科研项目和计划,尤其值得一提的是,进入21世纪后,我国交通行业主管部门加大了对相关技术研究的支持力度,通过这些项目的实施,形成了较为健全的公路桥梁养护管理技术体系,对保障桥梁安全服役和路网畅通起到了关键性支撑作用。 2 我国公路桥梁的技术现状 截至20XX年底,我国共有公路桥梁570016座/23191812延米,其中永久性桥梁552216座/22795222延米、半永久性桥梁11502座/270234延米、临时性桥

桥梁健康监测答案

第1题桥梁健康监测的主要内容为() A、外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振 特性监测,结构损伤情况监测等; B、风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C、外观检查、病害识别、技术状况评定; D、主要材质特性、承载能力评定。 第2题对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为 () A、风速、风向; B、温度; C、湿度; D、降雨量; 第3题通行荷载监测重点关注参数为() A、通行车辆尺寸和数量; B、通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C、大件运输车辆; D、超限运输车辆。 第4题下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容 () A、斜拉桥索力; B、梁式桥主梁跨中截面应力; C、钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力;

D、、梁式桥桥墩内力。 第5题下列哪项不是结构几何形态主要监测内容 () A、连续刚构桥的墩底沉降; B、连续梁桥的主梁挠度; C、系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D、斜拉桥墩(塔)顶偏位。 第6题某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥() A、刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B、刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C、刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D、刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 第7题结构损伤监测内容不含() A、损伤部位、范围; B、、损伤类型; C、损伤开展情况; D、损伤原因。 第8题下列不属于桥梁健康监测使用的环境监测设备的是 () A、风速仪;

B、风向仪; C、雨量计和蒸发计; D、温度传感器。 第9题下列不属于通行荷载监测指标的是() A、轴载荷; B、轴数、轮数; C、车速; D、车辆高度。 第10题对于已建成的斜拉桥,适宜采用下面哪种方式进行索力监测() A、电桥式压力环; B、振弦式锚索计; C、光纤式锚索计; D、采用振动法安装加速度传感器测定。 第11题对于连续刚构桥主梁挠度监测适宜采用的方法和设备为() A、布置水准测点,定期进行主梁线形测量; B、建设GPS测点,在线进行线行测量; C、基于连通管原理,在线采用静力水准系统监测; D、布置测点,采用全站仪进行测量。 第12题对于大跨径桥梁的动力特性监测,下列说法正确的是()

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

道路桥梁的种类

道路桥梁的种类 1 板式桥 板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型,它构造简单、受力明确,可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构;可做成实心和空心,就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中,广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁,特别受到欢迎,从而可以减低路堤填土高度,少占耕地和节省土方工程 量。 实心板一般用于跨径13m以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现浇或预制拼装均可。空心板用于等于或大于13m跨径,一般采用先张或后张预应力混凝土结构。先张法用钢绞线和冷拔钢丝;后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚,立模现浇或预制拼装。成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。 钢筋混凝土和预应力混凝土板桥,其发展趋势为:采用高标号混凝土,为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构;预应力方式和锚具多样化;预应力钢材一般采用钢绞线。板桥跨径可做到25m,目前有建成35~40m跨径的桥梁。在我看来跨径太 大,用材料不省,板高矮、刚度小,预应力度偏大,上拱高,预应力度偏小,可能出现下挠;若采用预制安装,横向连接不强,使用时容易出现桥面纵向开裂等问题。由于吊装能力增大,预制空心板幅宽有加大趋势,1.5m左右板宽是合适的。 2 梁式桥 2.1简支T型梁桥 80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。 T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到5Om跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚:混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工

桥梁健康检测技术简介(练习题)

桥梁健康检测技术简介(练习) 单项选择题(共20 题) 1、对于已建成的斜拉桥,适宜采用下面哪种方式进行索力监测()A,电桥式压力环; B,振弦式锚索计; C,光纤式锚索计; D,采用振动法安装加速度传感器测定。 正确答案:D 2、下面那一项不是桥梁健康监测的主要功能() A,结构监测; B,损伤识别;; C,荷载试验; D,状况评估。 正确答案:C 3、下面哪一种类型桥梁不需要安装健康监测系统()

A,超宽桥梁; B,大型桥梁、结构复杂桥梁; C,存在问题桥梁或经过加固处理桥梁; D,新型受力结构桥梁。 正确答案:A 4、桥梁健康监测的主要内容为() A,外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振特性监测,结构损伤情况监测等; B,风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C,外观检查、病害识别、技术状况评定; D,主要材质特性、承载能力评定。 正确答案:A 5、对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为() A,风速、风向; B,温度; C,湿度;

D,降雨量; 正确答案:B 6、通行荷载监测重点关注参数为() A,通行车辆尺寸和数量; B,通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C,大件运输车辆; D,超限运输车辆。 正确答案:B 7、下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容()A,斜拉桥索力; B,梁式桥主梁跨中截面应力; C,钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力; D,、梁式桥桥墩内力。 正确答案:D 8、下列哪项不是结构几何形态主要监测内容() A,连续刚构桥的墩底沉降;

B,连续梁桥的主梁挠度; C,系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D,斜拉桥墩(塔)顶偏位。 正确答案:C 9、某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥()A,刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B,刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C,刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D,刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 正确答案:C 10、结构损伤监测内容不含() A,损伤部位、范围; B,、损伤类型; C,损伤开展情况; D,损伤原因。 正确答案:D

国内外研究现状

1国内外研究现状 1.1国内交通应急信息化现状 2006年8月,交通运输部颁发了《公路水路交通信息化“十一五”发展规划》,提到信息化的主要目标为““十一五”公路水路交通信息化主要任务可归纳为:建设两级数据中心、三大综合信息平台、三大应用系统,完善两大门户网站、三个保障体系和一个通信信息基础网络。以数据库建设为基础,以信息资源共享为目的,建设部、省厅(局、委)两级数据中心;以业务数据为核心,整合业务系统,构建部省两级公路、水路和综合类管理三大综合信息平台,从而形成交通电子政务平台的核心内容;以三大信息平台建设为基础,开发和推广交通运行综合分析、公路水路交通应急处理和公路水路公众出行信息服务三大应用系统;建设和完善各级交通主管部门的内外网两大门户网站,作为信息平台和应用系统的前端展示;构建和连通覆盖区域的交通通信信息基础网络,为交通信息的传输、交换与共享提供支撑;构筑交通信息化建设运营、安全保证及标准规范三个保障体系,确保交通信息化建设目标的顺利实现。” 1.1.1公路应急 目前我国公路应急信息化发展较迅速,在一些人口众多的大城市都建立了比较成熟的交通应急指挥中心。举例如下: (1)北京市交通应急指挥中心。为实现对意外事件的快速反应和高效处置,北京市完善了交通民警警务装备,建设了交通应急指挥硬、

软件系统。在系统综合管理平台下,以宽带、高速数字通信网络为基础,以交通地理信息系统为依托,集成了交通指挥调度信息系统、“122”接处警系统、综合信息查询系统、警车定位系统等。发现交通意外或接到“122”报警后,指挥中心利用警车卫星定位系统、无线指挥通信系统等技术手段,将距离事发地点最近的警车直接调度到达现场,处警时间缩短至平均3分钟每起,使得交通管理处置能力显著增强。目前,系统平均每天接到群众交通报警、交通咨询7000余起,发布各种指挥调度指令700多次。通过快速处置,因交通意外造成的交通堵塞减少了25%。同时,在指挥调度中心设立了交通广播直播室,建设了户外信息显示屏、停车诱导系统,并利用电台、电视台、寻呼台等多种媒体,有效诱导交通流,均衡交通流量,为交通参与者出行提供方便。目前,已有340余处路口、人行横道信号灯实现了计算机集中控制,二环路内交通信号已全部实现计算机自动优化区域协调控制,路网运行能力提高15%以上,基本保障了全市道路交通的正常运行,取得了良好的经济效益和社会效益。 (2)山东省交通应急指挥中心。山东省依托易华录公司按照”金盾工程”的技术标准和功能要求,应用最新的现代通信、多媒体网络、计算机、自动化控制等理论与新技术,以现有网络和信息系统为基础,以山东省GIS地理信息系统为支撑,以有线通信系统为纽带建立了山东省交警总队应急指挥中心。中心将山东省公安交通管理信息系统、警务工作站系统、各地市视频监控系统、GPS警车定位系统、指挥调度系统等有机地组成一个整体,充分发挥指挥中心技术系统的整体效能,建立具有数据采集、整合、处理调度、反馈等功能的交通指挥运行机制,实现科学、高效的现代化交通管理。主要建设内容如下:

土木工程桥梁施工技术现状及未来发展趋势

土木工程桥梁施工技术现状及未来发展趋势 发表时间:2018-09-03T09:14:45.700Z 来源:《红地产》2017年9月作者:蒋志建[导读] 为更好的了解土木工程桥梁施工技术的发展现状和趋势,本人查阅大量文献资料,进行深入的调研和探究,总结了目前土木工程桥梁施工技术种类及各种类技术的发展现状及趋势。 一、钢筋混凝土结构桥梁施工技术现状及发展趋势 我国大跨度钢筋混凝土结构的各种桥梁采用的施工方法主要有体外支架法、缆索吊装法、悬臂拼装法、转体法和劲性骨架法。而在外国,发展比较快的桥梁施工技术是悬臂浇筑方,该桥梁施工方法能够适用于地势复杂的地理环境,并且具有很多优点,比如,施工费用低、工期短、施工变形易控制、结构整体性好、对环境破坏小等,进而使钢筋混凝土结构桥梁的竞争优势得到了提升,促进其相关技术不断前进。 钢筋混凝土结构桥梁因为可以有效地利用材料的高强度特性,能够避免混凝土裂缝发生,使结构的重量下降,使桥梁的跨度提高,因此,在桥梁施工中得到了认可。钢筋混凝土结构桥梁施工技术要点如下: 1)钢筋混凝土结构桥梁材料的质量控制。桥梁施工前,对材料进行现场检验,保证材料的强度、刚度、严密性等不同性能参数达到合格标准。采取有效的措施保护波纹管,尽可能地减少焊接操作。2)钢筋混凝土结构桥梁预应力张拉前的准备。力筋形成预应力前,必须检验构件,使其尺寸满足质量要求。保证混凝土的强度符合设计规范。应该清理掉端部的预埋铁板和垫板之间的毛刺、混凝土残渣等。3)钢筋混凝土结构桥梁预应力张拉施工。为了防止波纹管破损,需要重复张拉并且持续一断时间,从而可以防止摩擦力过大。在张拉过程中应该及时检测桥梁上各部位的变形,进而防止过大的裂纹刑场,将对应数据记录备案,为以后施工参考。 今后,应该完善钢筋混凝土结构桥梁施工技术规范和技术标准,并且保证施工过程完成符合技术规范和技术标准。不断地提高桥梁施工的质量,进一步减少裂纹的形成,从而保证桥梁的整体性以及提高桥梁的寿命,同时,系统地研究钢筋混凝土桥梁耐久性评价方法。 二、节段桥梁施工技术现状及发展趋势节段桥梁施工方法主要有以下几种:预制拼装法、悬臂拼装法。 (一)预制拼装法的施工技术 (1)施工技术要点。首先,能够大大地缩短施工周期。和现浇箱梁进行比较,在进行下部结构施工的同时就能够进行节段的预制。若利用工厂化预制和混凝土低温蒸汽养护技术,每一节段的生产周期能够减少到 1 天。同时,因为利用了新型的特种架桥机设备进行节段的逐跨拼装,一跨箱梁的架设时间大概在七天左右,极大到底减少了施工周期。其次,对环境的影响降低。节段拼装时占用比较少的地面道路,施工过程中对地面交通和行人的影响不大,尤其适合城市范围内的高架桥梁施工,不仅能够利用必要的安全措施,而且能够确保原有的交通运行,使桥梁施工的文明程度提高。再次,节段预制拼装工艺能够确保桥梁的线型美观。由于预制时利用密贴镶合匹配浇筑法,而且整根梁的每个节段由同一套模板浇筑而成,确保了梁体线型的一致性。 (2)发展趋势。该方法对设备的一次性投入比较大。桥梁施工中主要用到的设备包括预制模板、小平车、架桥机等,工厂化的预制模板包括能够自动脱模的内、侧模和自动找平的底模,这些都需要由专业的制造工厂进行设计、制造。另外,通用性较差。在节段预制拼装施工中,模板系统和架桥机是较大的投资,只有达到一定的工程量,才能达到一次摊销的目的。因为,每套模板是针对本次施工节段的长度和横断面,如果在以后的施工中运用该项工艺,就需对模板和架桥机进行重新改造。其次,架桥机对纵坡、线性都有一定的限制条件,当桥梁的设计参数不满足要求时,将不能采用此项施工工艺。 (二)节段桥梁悬臂拼装法 (1)技术要点。悬臂拼装法是具竞争力的方案,即主梁在预制场地分段预制,留好预应力孔道,下部结构施工完成后,把梁段运到工地拼装,同时张拉所需的钢束。整个过程的结构体系为先是悬臂结构,合龙后形成连续体系。节段桥梁的分段长度可根据结构的受力要求及施工机具灵活划分。 (2)发展趋势。设计方面,可采用高标号混凝土,预应力体系可多种多样,计算机的使用已使桥梁的结构分析及挠度控制十分简便。与满堂支架法相比,结构由简支到连续,存在结构体系转换问题,预应力及徐变引起的次内力已不容忽视。钢束既可布置在腹板内,也可布置在顶底板内,结构自重大大降低,跨越能力增强。施工方面,可以节省大量的支架、型钢和模板,混凝土质量可以得到保证。对城市桥梁而言,不必用挂篮进行张拉钢束等作业,只需简单的移动支架即可。节段的预制可与下部构造同时进行,一方面大大加快了施工进度,另一方面可减少徐变带来的负面影响,充分发挥力筋的高强性能。节段的安装可充分利用机械化设备,安排在车流量较小的时段进行,对交通影响较小。但是,节段式桥梁的技术要求较高,影响结构的因素较多,施工控制也很严格,对小跨度桥梁由于梁高较低,无工作面张拉连续力筋,不适宜采用节段桥梁。采用悬臂拼装的 PC 连续梁,在技术上可行、经济上合理,机械化程度应用高,有利于工厂化生产,可满足业主对工期和质量的要求及日新月异的城市发展需要,具有较大的优越性,而且在同等造价条件下可以增大跨度,节省下部工程量。悬臂拼装法也适用于曲线梁。 三、预应力现浇桥梁施工技术现状与发展趋势 (一)发展现状。预应力混凝土现浇梁的施工过程是在桥位上安装满堂支架,在支架上进行混凝土的浇筑,如果混凝土的强度满足要求后,将模板和支架卸下的土木工程桥梁施工技术。预应力现浇法施工,当施工的桥梁具有跨径不等特点的时候,利用该方法更加具有优势。原因在于该施工技术不用事先布置施工场地,同时也不用对施工设备进行吊装,从而全部梁体的钢筋不会发生断开的情况,使桥梁具有非常好的整体刚度,进而防止了预制安装产生的接缝和梁体颜色的不同,因此桥梁具有整体上比较好的色泽,同时,如果和碗扣式支架进行配合,能够使桥梁上部梁板架设非常可靠和方便,进而属于目前桥梁施工技术中非常重要的一种施工技术。 预应力混凝土现浇梁施工的技术要点如下所示:(1)合理地进行地基的处理,确保地基具有较好的承载能力,是桥梁施工过程的关键注意事项。为防止支架因沉降过大和沉降不均匀引起连续箱梁横隔梁墩顶负弯矩区产生裂缝,进而使箱梁的总体质量下降以及无法较好的地控制连续箱梁施工标高,一定要对原地面采取处理措施。 (2)支架的确定和安装。支架可以利用钢材、塑料以及其他可以满足设计条件的材料制造。在支架荷载计算的方面,按照现浇梁自身的重力、模板的重力、支架自自身的重力以及桥梁施工荷载求解出必须的基础承载力的大小,并根据计算结果进行地基的处理。地基处理以后接着依据事先设计的计划进行支架的安装。

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