钢筋混凝土桥梁检测与损伤评价.pdfVIP

工程技术 钢筋混凝土桥梁检测与损伤评价 浙江省金华市 商 峻 混凝土桥梁作为一类土木工程构筑物，自建成以来，受外界环境 nsys、SAP可供直接使用，也可以编制一些专用的软件。但是在桥梁 (包括 自然环境和使用环境)的长期作用，同时由于原设计未达到使 结构检测和损伤评价方面存在的主要间题是： 用要求施工未达到设计要求等原始缺陷，往往产生这样或那样的桥 (1)材料的本构关系模型的建立，主要是经历了外界环境长期作 梁病害与损伤，如混凝土裂缝碳化与水侵蚀钢筋锈蚀或预应力松弛 用混凝土的本构关系问题，如何根据检测成果，获得反映当前真实状 其它附属设施材料老化或损害等。这些病害与损伤影响了桥梁的结 况的混凝土复杂的力学特性，或者是如何考虑在不同自然环境条件作 构性能和使用功能，使桥梁的结构性能和使用功能达不到设计的要 用下混凝土的老化以及不同应力环境中混凝土的疲劳等对其力学特 求或正常使用的要求。本文的讨论仅限于桥梁的结构病害与损伤。 性的影响； 建立对旧桥和病害桥梁的检测和评价体系成为各桥梁管理部门 (2)结构病害或损伤模型的建立间题。材料的损伤可以通过改变 的迫切需求，也逐渐成为桥梁领域的研究热点。桥梁检测与损伤识 其力学特性予以反映，但是一些结构病害，主要是结构裂缝模拟是很 别依据其预测的深度，可分为以下4个目标层次：①仅确定损伤是否 复杂的问题。钢筋混凝土作为一种复合材料，裂缝的出现改变了原有 发生；②如果损伤发生，确定损伤的位置 (范围)·③如果损伤发生， 的材料内部结构体系，它不象单一的材料那样可以用分布裂缝的概 确定损伤的位置 (范围)及损伤的程度；④如果损伤发生，确定损伤 念，通过降低材料的力学性能予以反映； 的位置 (范围)及损伤的程度，并评价损伤对桥梁结构承载能力的影 (3)既有桥梁结构分析的可靠性问题。桥梁结构检测与损伤评价 响，评定损伤发生后桥梁的承载能力。国内外学者围绕这4个目标层 阶段的可靠性间题与设计阶段的可靠度或安全系数分析的概念是不 次，进行了大量的研究工作。 一 样的，某种程度上讲是一个反过程。桥梁结构测试与结构性能评 1．桥梁结构检测与损伤评价 价的可靠度不仅与结构材料特性有关，还应包括测试过程的可靠性 旧桥的结构检测与损伤评价在2O世纪50年代就己经提出，并且 分析方面。 越来越得到桥梁管理部门和研究者的重视，取得了大量的研究成果。 根据表观检查结构资料调查以及材料检测的成果，通过对当前 检测方法主要有局部检钡止表观检查静载试验和动力特性试验等， 桥梁进行结构分析，可以实现对其结构性能的评价。基于表观检查 并形成了相关的桥梁结构损伤评价体系。尽管这些结构检测方法和 (包括总体和细部)、材料检测、结构资料调查的桥梁结构性能分析 评价体系指导了桥梁结构的检测与评价，在工程实践中发挥了相当大 与评价方法，达到了桥梁结构病害检测与损伤评价的4个目标层次的 的作用，但仍有需要完善和补充的方面。 要求。进一步，其桥梁结构性能分析成果，可以通过桥梁的结构试验 桥梁的结构检测与损伤评价，分为两大类方法体系，或者是两个 予以验证。 层次。 1．2基于静载和动力特性试验的桥梁结构性能分析与评价方法 1．1基于表观检查材料检溅结构资料调查的桥梁结构特性分析 桥梁结构试验是对桥梁结构物工作状态进行直接测试的一种检 与评价 定手段，是对桥梁结构性能的最直观最可靠的检测方法，按施加荷载 表观检查包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构病害 的类型可分为静载试验和动力特性试验，我国在这方面有成熟的方 (绪构裂缝结构附属设施病害)的检查与量测等，表观检查的项目和 法或标准。 要求对不同的桥型有不同的侧重点。表观检查要达到可以定量反映 桥梁结构静载试验是按照桥梁的设计荷载等级，根据荷载的最 桥梁当前结构状