随着我国经济的发展,我国的桥梁建设迈上了新的台阶。截至2022年底,我国的公路桥梁总数达到了103.32万座。我国的在大跨径桥梁建设,取得了举世瞩目的成就,建成了一大批世界有影响力的世界级桥梁,我国已经由大国变成了桥梁强国。随着在役桥梁运营周期的增长,桥梁在荷载、环境以及结构退化等因素的影响下,会造成桥梁承载能力的下降,桥梁的安全问题日益受到关注。桥梁结构的检测事关桥梁结构的安全运营,因此桥梁检测技术的发展 对于桥梁安全运营至关重要。
桥梁检测主要分为日常巡查、桥梁的定期检测和桥梁的桥梁结构的承载能力评定以及桥梁的应急特殊检测等。桥梁日常巡查主要是由养护单位的专业技术人员来实施,受日常巡查人员技术水平所限。在桥梁的管理中发挥的作用有限,一些结构性的病害巡查人员往往难以发现。桥梁定期检测主要是通过观测以及简单的测量等方式对桥梁结构的构件进行检查。定期桥梁检测检查的内容包括桥面系、上部结构和下部结构,要检测人员接近构件进行详细的病害检查。然后根据各个构件检测的结果,按照综合评定的方法对桥梁结构的技术状况进行整体的评定。
桥梁定期检测,由于受净空比较高、桥下有水等原因,检测人员需要通过桥梁检测车,升降车等设备对桥梁进行检测。桥梁定期检测,由于主要采用目测的方式进行检测,结果受检测人员的技术水平的限制很大,具有很大的主观性。比如对于同一座桥梁,不同的检测单位或不同的检测人员,检测的结果可能会有一定的离散性,甚至有很大的偏差。因此定期检测对于桥梁管理单位来讲,检测结果的可靠性显得尤为重要。桥梁结构的定期检测,如何保证检测结果的准确可靠是行业面临的最大的问题。
目前桥梁的承载能力评定主要是采用静荷载试验和动载实验的方式来进行评定。桥梁的静载,通过施加静力荷载通过静力参数来评价桥梁结构的承载能力。桥梁静载实验荷载施加的标准依据和有限元模型的准确性是关系桥梁承载能力评定准确性的关键。
桥梁静载试验施加的荷载标准是按照设计荷载还是按照设通行的实际荷载来进行施加?对于建造时间比较早,设计荷载比较等级比较低的桥梁,按照原设计荷载进行加载实验,即使桥梁承载能力能够满足设计荷载承载能力的要求,也未必能保证桥梁结构的安全通行。对于这些桥梁如果不按照设计荷载等级进行加载,如果要求检测单位在进行静载实验时依据实际运营的荷载进行加载。那么检测单位就会面临一个实际运营荷载确定的问题,而管理单位又难以给出实际运营荷载的统计值。因此桥梁静载试验加载的标准值的确定,是事关桥梁结构能够安全运行的一个关键。桥梁静载试验的结果,往往通过实测值与理论计算值的比较来进行评价的,如果理论计算值有偏差,即使测试结果准确,也难以确保评定结果的可靠。
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