随着人(rén)們對大型(xíng)重要橋朵(duǒ)安全性、耐(nai)久性與正(zheng)常使用🙇🏻功(gong)能的日漸(jiàn)關注，橋梁(liang)健康監測(ce)的研究與(yu)監測系統(tong)的開發應(yīng)運而生。爲(wèi)了保證既(jì)有橋的安(an)全運營和(he)盡可能處(chù)長其安全(quan)使用年限(xiàn)，應對既有(you)橋㊙️進行檢(jiǎn)測，而且應(ying)定期進行(hang)所謂全面(miàn)檢查就是(shì)對📐橋梁的(de)引道📱、周邊(bian)環境、地基(jī)下部結構(gòu)🌈、上部結構(gou)、橋面(包括(kuo)橋面鋪💯裝(zhuāng)層、伸縮縫(féng)、人行道、欄(lán)杆、防撞設(shè)施、排水設(shè)施、照明及(ji)防雷設施(shi))、支座等作(zuò)全面查看(kan)、量測🍓。本文(wén)提出了全(quan)面檢查應(yīng)檢的部位(wèi)👄，井探讨檢(jian)測橋梁的(de)新方法。
一(yi)、橋梁的全(quan)面檢測理(lǐ)論
1對引道(dào)及橋址周(zhou)邊環境進(jìn)行檢查量(liàng)測
(1)查看正(zheng)橋與引橋(qiáo)、引遭(線)的(de)銜接處是(shì)否正常，與(yǔ)竣工♉時📧的(de)情✔️況相比(bi)較，是否有(yǒu)變化。
(2)橋址(zhi)及其附近(jin)的水流河(hé)道是否改(gai)變，必要時(shí)還應測定(ding)🈲主河槽的(de)水流速度(du)及其流向(xiàng)，橋下淨寬(kuān)有無🌈改變(biàn)，橋墩台處(chu)的局部沖(chòng)🐅刷與設計(jì)有關數據(ju)相比🤟是否(fou)增📧大。
(3)兩岸(an)的橋頭填(tián)土石砌錐(zhuī)坡有無沖(chòng)刷、滑移和(hé)損壞。
2、量測(cè)壘橋的标(biao)高和線形(xíng)
(1)橋的标高(gāo)和線形有(yǒu)聯系關系(xi)，但又有區(qū)别。前者是(shi)指某點的(de)高程值，後(hou)者則是橋(qiao)梁相關點(diǎn)的連線。一(yī)座設計施(shī)工質量良(liang)好的橋梁(liang)，其标高和(he)線形均應(ying)達到設計(ji)期望值。
(2)量(liang)測的主要(yao)部位和項(xiang)目有：墩台(tai)的支承墊(nian)石(即支座(zuo)墊⁉️闆)頂面(miàn)、承台頂面(miàn)和梁底處(chù)的标高；墩(dun)台身在橋(qiáo)的🔞縱、橫向(xiàng)有無偏移(yi)傾斜。①對斜(xie)拉橋和懸(xuan)索橋，還應(ying)量測🍉其主(zhu)塔😄身在橋(qiáo)的縱、橫⭕向(xiàng)有無偏移(yi)傾斜，塔頂(ding)的變位。②對(dui)懸索橋，還(hai)應量測主(zhu)纜的線🔅形(xing)；③對拱橋💘，還(hái)應量測拱(gǒng)📧肋軸線的(de)線形。
3、圬工(gong)粱拱檢查(cha)量測
(1)檢查(chá)圬工有無(wú)風化、剝落(luò)、破損及裂(lie)逢，特别注(zhu)意變截面(mian)🆚處、加固修(xiu)複處及防(fang)水層的情(qing)況。對圬工(gong)剝落❗、裂縫(féng)處，應注意(yì)鋼筋的鏽(xiù)蝕情況。
鋼(gang)筋混凝土(tu)梁應重點(dian)檢查寬度(dù)超過0.2 m m的豎(shù)向裂縫，并(bing)注意檢查(chá)🔞有無斜向(xiàng)裂縫及順(shùn)方向的縱(zòng)向裂縫。預(yu)應力鋼筋(jīn)混梁要觀(guān)測梁的上(shang)拱度變化(hua)，并注意檢(jian)查有無不(bu)允許出現(xian)的垂直于(yu)主筋😘的豎(shù)向裂縫。
(2)拱(gǒng)橋應量測(cè)實際拱軸(zhóu)線和拱圈(quan)(或拱肋)尺(chi)寸，并檢查(chá)🤩它們有無(wú)橫向(垂直(zhí)于路線方(fāng)向)的裂縫(feng)發生。
4、鋼結(jie)構檢查量(liàng)測
(1)檢查鋼(gang)結構構件(jian)油漆塗層(ceng)的完好程(cheng)度，有無起(qǐ)皮🛀🏻、剝落、鏽(xiù)斑等。特别(bié)是容易積(jī)水積塵或(huò)不通風部(bu)位有無鏽(xiù)蝕。鏽蝕嚴(yan)重的，應⛹🏻♀️量(liang)測鋼闆或(huo)構件的實(shí)際剩餘厚(hou)度，以便考(kao)慮斷面削(xuē)弱🏃♀️的影響(xiǎng)。
(2)檢查構件(jiàn)有無裂紋(wén)、穿孔、硬傷(shāng)、硬彎、歪扭(niu)、爆皮及材(cai)料✨夾層♌等(deng)。要❌特别注(zhu)意以下部(bù)位有無疲(pi)勞裂紋發(fa)📐生：承受拉(lā)力或🤞反複(fú)應力的杆(gǎn)件與節點(dian)闆連接處(chu)或杆(構㊙️)件(jian)接頭處；由(you)于損傷造(zào)🥵成杆(構)件(jiàn)斷面削弱(ruo)及應力集(jí)💚中處；縱梁(liáng)與橫粱的(de)連接角鋼(gang)📧；無蓋闆的(de)⛷️縱梁上翼(yì)緣角鋼；主(zhǔ)梁間✏️的縱(zong)向聯結系(xi)的連接處(chu)✔️；單剪鉚釘(ding)處。焊🌂縫端(duan)部及其附(fu)近的基材(cai)；U形肋與橫(héng)隔闆連接(jiē)處焊縫等(děng)。
(3)檢查鋼箱(xiang)梁工地拼(pin)接的大環(huán)形焊縫(即(ji)同一截面(mian)的頂闆一(yi)腹闆一底(dǐ)闆一腹闆(pan)的周圈焊(hàn)縫)和U形肋(lèi)嵌補段焊(hàn)縫有無異(yi)🐆常。
(4)檢查杆(gan)件的平直(zhí)度，當城市(shi)杆的彎曲(qǔ)矢大于杆(gan)件由長度(dù)1‰、拉💜杆的彎(wan)曲矢度大(dà)于杆件自(zi)由長度的(de)1／500時，均應注(zhu)意彎曲的(de)影響。
(5)檢查(cha)鉚釘頭有(yǒu)無鏽蝕，鉚(mao)釘有無松(song)動。檢查高(gao)強度螺栓(shuān)是否完好(hǎo)，有無松動(dòng)和延遲斷(duàn)裂等情況(kuang)；有無😘因鏽(xiu)蝕或其它(ta)原因降低(di)磨擦力現(xiàn)象；并應嚴(yán)密注意節(jie)點滑移的(de)拱度的變(bian)化。5、磚石砌(qi)體的檢查(cha)量測
磚石(shi)砌體不同(tóng)于鋼筋混(hun)凝土的一(yi)個特點是(shi)，抗拉強度(du)更小，結構(gòu)脆性大，開(kāi)裂荷載比(bǐ)較接近或(huo)幾乎等于(yú)破壞荷載(zai)。因此🈲，當磚(zhuan)🏒石砌體出(chū)現由于荷(hé)載引🔴起的(de)裂縫時，往(wǎng)🤞往是砌體(tǐ)破壞的特(te)征或前兆(zhào)。
6、墩台及基(ji)礎的檢查(chá)量測
(1)墩台(tai)的缺陷主(zhǔ)要表現是(shì)：裂縫、剝落(luo)、空洞、鋼筋(jin)外露及鏽(xiù)蝕、老化、變(biàn)形位移等(děng)。
(2)檢查時，應(yīng)對裂縫及(jí)破損具體(ti)位置、寬度(dù)、長度、深度(du)進行量測(cè)🈲和👣描述，繪(huì)制成圖。
7、地(di)基的檢驗(yàn)
當發現墩(dūn)台有沉降(jiang)、傾斜、位移(yí)時，一定要(yao)對地基進(jìn)🍓行探測和(he)商讨。
對已(yi)成橋的地(di)其檢測是(shi)比較困難(nan)和麻煩的(de)。可用觸探(tan)和鑽⚽孔取(qǔ)樣的方法(fǎ)，也可用荷(hé)載闆試驗(yan)。但很難在(zài)原位進行(hang)，常常隻能(néng)是接近基(jī)礎原位。對(duì)岩地基，可(ke)在基岩的(de)露頭地點(diǎn)進行檢驗(yàn)。
二、橋梁的(de)檢測定位(wèi)方法
在結(jie)構損傷檢(jian)測定位方(fang)面，目前可(ke)分爲模型(xíng)修正法和(he)指紋分析(xi)法兩類。
1精(jing)确的有限(xiàn)元建模是(shi)大型橋梁(liang)鳳震響應(yīng)預測的🌂重(zhong)要♍前提👅；也(yě)是結構安(ān)全監測，損(sǔn)傷檢測以(yǐ)及實現最(zui)優振動控(kong)制的基💃礎(chǔ)。但是，盡管(guan)有限無法(fǎ)得到了高(gao)度的發展(zhǎn)，實際複雜(zá)♋結構的有(you)限元☔模型(xing)仍然是有(yǒu)誤差的😄。有(you)限元建✍️模(mó)爲結構飛(fei)行提供完(wan)整的理論(lun)模态參數(shù)集，但這些(xiē)參數常常(cháng)與結構模(mo)态實驗得(dé)到的參數(shù)不一緻。因(yīn)此，必須對(duì)結構理論(lùn)模型進🧑🏽🤝🧑🏻行(háng)調整或修(xiu)正，使得修(xiu)正後的模(mo)态⭐參數與(yǔ)實驗相一(yī)緻，這一過(guò)程即有☁️限(xiàn)元模型修(xiū)正。
模型修(xiū)正法在橋(qiáo)梁監測中(zhong)主要用于(yu)把實驗結(jie)構的振動(dong)💃反應記錄(lù)與原先的(de)模型計算(suàn)結果進行(háng)綜✂️合比較(jiao)，利用直㊙️接(jiē)或‼️間接測(ce)知的模态(tai)參數，加速(sù)度時程記(jì)錄，頻響函(han)數等，通過(guo)條件優化(hua)約束，不斷(duan)地修正模(mó)型中的剛(gāng)度和質量(liàng)信息，從而(ér)得到結構(gòu)變化的信(xìn)息，實現結(jie)構的損㊙️傷(shāng)判别與定(dìng)位。其主要(yào)方法有：
(1)矩(jǔ)陣型法，是(shi)發展最早(zao)，最成熟，修(xiū)正計算模(mo)型的整個(gè)矩陣的一(yi)類方法，它(tā)具有精度(dù)高、執行容(róng)易的特點(dian)，主🚩要缺點(diǎn)是所修🔴正(zheng)的模型的(de)物理意義(yi)不明确，喪(sàng)失了原有(you)限元模型(xing)的帶狀特(tè)點，這方面(mian)的代表💛應(ying)屬Berman／Baruch的最🏃♀️優(you)法。
(2)子矩陣(zhèn)修正法，通(tong)過對待修(xiū)正的字矩(ju)陣或單元(yuán)矩陣🐅定義(yi)修📧正系數(shu)，通過對字(zi)矩陣修正(zheng)系數的調(diao)整來修正(zheng)結🏃♂️構剛度(du)，該方法的(de)最大優點(diǎn)是修正後(hòu)的👅剛度矩(jǔ)⛹🏻♀️陣仍保🔴持(chi)者原矩陣(zhèn)的對稱，稀(xi)疏性。
(3)靈敏(min)度法修正(zheng)結構參數(shu)通過修正(zhèng)結構的設(she)計參數彈(dàn)性模♈量E截(jié)面面積A等(deng)來對有限(xian)元模型進(jin)行修正。
2指(zhi)紋分析方(fāng)法，尋找與(yǔ)結構動力(lì)特性有關(guān)的動力🙇♀️指(zhi)紋，通過☀️這(zhe)些指紋的(de)變化來判(pan)斷結構的(de)真實狀‼️況(kuang)。
在線監測(ce)中，頻率是(shì)最易獲得(dé)的模态參(can)數，而且精(jing)度很🈲高👄，因(yīn)此通過監(jian)測頻率的(de)變化來識(shí)别結構破(pò)損是否發(fā)生是最爲(wei)簡單💃🏻的。此(ci)外，振型也(ye)可用于結(jié)構破損的(de)發現，盡管(guan)振㊙️型的測(cè)試精度☎️低(dī)于頻率，但(dàn)振型包含(hán)更多的破(pò)損信息。利(lì)⛷️用振型判(pan)斷結構的(de)破損是否(fou)發生的途(tu)徑很多；MAC，COMAe，CMS，DI和(he)柔度矩陣(zhèn)法。
但大量(liang)的模型和(hé)實際結構(gou)實驗表明(ming)結構損傷(shang)導緻的固(gù)有頻率變(biàn)化很小，而(er)振型形式(shì)變化明顯(xian)，一般損傷(shang)使💋結構自(zì)振頻率的(de)變化都在(zài)5％以内，一般(ban)認爲自振(zhen)頻率不能(neng)直接用來(lai)作爲橋梁(liang)監測的指(zhǐ)紋，而振型(xing)雖然對局(jú)部剛度比(bǐ)較敏感，但(dan)精♋确測量(liang)比較困難(nan)，MAC，COMAC，CMS等依賴于(yu)振型的動(dong)力指紋都(dou)遇到同樣(yang)的🤞問題。對(dui)橋缺損狀(zhuang)态的評價(jià)缺🚩乏統一(yi)有效的指(zhi)标，有人以(yǐ)模糊理論(lun)，結構可靠(kao)度理論等(deng)爲理論框(kuàng)架建立了(le)各種橋梁(liáng)使用性能(neng)評估專家(jia)系統，但必(bi)須首先建(jiàn)立各種規(gui)範和專家(jiā)數據庫。
