混凝土斜拉桥养管技术的研究

Word版本，下载可自由编辑混凝土斜拉桥养管技术的研究混凝土斜拉桥养管技术是怎么讨论的？目前的现状是什么样？请看我编辑的文章。

混凝土斜拉桥养管技术的讨论

本文针对混凝土斜拉桥结构的详细特点，以我省铜陵长江大桥为主要讨论对象，分析了有关设计、施工和监理资料，以及从大桥施工以来至今的全部检测数据，寻求出一套可以用于为斜拉桥梁营运期的养护、管理和对桥梁举行预测的办法。若有可能可按照这些理论实现计算机软件的编程，以期达到预警、预测的目的。

一、前育

随着我国马路交通网络日趋发达，斜拉桥、悬索桥、T型刚构桥等现代化桥梁工程也越来越多。因为大型桥梁的造价不菲，而且多建于干线要道，充分发挥作用和延伸使用寿命的愿望使人们开头加强这些桥梁舶维护工作，逐渐转变了以往那种“只修不管”、“重建轻养”的传统观念，对桥梁营运期间的管理日益重视起来。许多大型桥梁都成立了桥梁养护、管理的特地机构，组织有关的管理人员和专业技术力气从事桥梁的日常保养，并且收集了大量有关桥梁使用的珍贵资料。

许多现代化的桥梁经过一段时光的实际使用，显示出许多显而易见的优点，但也浮现一些不曾想到的问题。特殊是新型结构很有可能发生设计、施工投有预料或者无法预见的现象。如何发觉其中的异样、寻觅产生的缘由和解决问题的办法，已成为桥梁养护、管理工作的重要内容。近年来经过各界工的共同努力，许多新、大结构的设计、施工与营运期间的检测、管理技术的配套得以进展，总结完美出一套适合结构特点的养管办法，为科学化养护系统的探究奠定了基础。本文按照多年来对混凝土斜拉桥的管理工作总结出一些有关养护、管理的阅历，希翼这项工作能为混凝土斜拉桥结构寿命的延伸、效益的进一步发挥提供技术上的保障。

二、斜拉桥营运状态信息的收集

目前国内外已有不少钢桥的监控系统就进A了有用阶段，但混凝土斜拉桥则不多见。围绕水泥混凝土结构这方面的工作有以下问题需要解决。

1．混凝土结构尺寸普通比较大，如混凝土梁的断面、梁高通常都远大于同样功能的钢结构。相对而言需要了解的有关参数变化较弱，信号反映不敏捷。像力学参数中的应力、应变，挠度、位移均比钢结构要小得多。这就对采集信号的仪器设备有更高一些要求，以保证采集的胜利率。因为混凝土的信号微弱，难免会浮现干扰因素过大，沉没了有效信号。这时如何推断采集信号是否真切是一个关键问题。特殊是仪器自动采集大批数据后，必需举行自动判读，以便舍取。目前仪器采集信号的自动判读还投有统一的办法，也投有肯定精确     的理论，这要按照采集信号的详细特点分离对待。

2．利用误差分析提升原型数据采集系统的牢靠性。原型观测数据的误差影响因素包括被测对象自身缺陷引起的误差、测量原理及办法造成的误差、测量装置造成的误差、人为误差、环境误差，以及误差之间的相关关系分析和相关系数、随机误差合成、已定系统误差的合成、未定系统误差的合成、系统误差与随机误差的合成、函数误差等等。消退这些影响除了举行常规的误差分析之外，还应做一些特别处理。像温度修正，把不同时期、不同时节下测到的数据，经处理后成为同一温度下的资料，这对于提升系统的使用效果能起到一定的作用。

3．挑选检测的布控点的数量也很重要。测点多，收集的资料当然可信度高，但硬件投资大；检测计算、分析工作量也大。反之因为混凝土和钢材不一样，属于非均质的各向异性材料，在实桥检测中每一个测点的数据不一定能彻低代表其附近其他点的性能，测点也不能过少。确定检测点的数量，应是检测工作的一项重点。另外，系统收集的数据最好是同一时刻的，为避开同时采集许多测点的信号中浮现个别点不成活而必需重做的现象，布置测点时应设法削减这种概率。收集的信息经过初步处理后存人原始数据库，可称之为初始指纹库，以供下一步运算使用。同时，也作为今后分析了解结构的档案资料。

三、营运中的结构分析计算

原始数据库中数据的用途之一可作为营运期间的结构分析计算的资料。通常在桥梁设计和施工过程中都会举行各种模拟工况的结构计算分析。普通工程在使用过程中，只要没有发生大的变故，结构的受力状态是不会浮现变化的。而对于斜拉桥而言，随着使用年限的增强，可能会浮现桥面标高下降、塔顶坐标偏离本来的位置、全部索的张拉力重新调节、混凝土的强度显著降低等，这些因素都将会使结构的初始参数有较大程度的转变。假如使用这些新数据举行结构计算，可能会与原设计有一相当的差异。因此，我们认为随着斜拉桥的使用年限增长，应当对这种“不断变化着的”结构举行分析，这样才干看出全桥在营运过程中的变化逻辑，才有对桥梁举行预测的按照。

目前，大型桥梁结构的分析办法多是应用有限元法举行计算，办法容易，结果精确。可以直接调用．自编软件也不难。经过计算分析后的结果作为系统的主数据库，堆积起来并找出变化逻辑和时光的关系，则是预测、报警的第一手材料。

四、动态衔接库的建立

所谓的动态衔接库是指一种功能模块，它能将采集到的原始数据，也就是上面提到的初始指纹库中的资料举行各种有关理论的处理、运算之后作为系统的主要评定数据，形成主数据库。达到能把有关数据转化为反映结构使用情况，举行桥梁预测、预警之目的。这部分应是养护管理的核心，将直接关系到分析结论是否合理。从现在科学进展的水平来看，理论分析已较完美，如利用模态分析、参数识别、牢靠性分析、概率统计或者应用含糊数学、灰箱理论中的办法者能在不同程度、不同方面得出一定的效果。但若要彻低解决实际工程问题似乎还有相当的距离。本文在此就已有些试试，介绍一些阅历之谈。

1．利用对斜拉桥混凝土主梁振型的测试，了解主梁宏观损伤变化。按照理论分析，结构的振型、频率等参数与结构的刚度、质量有关，一旦振型、频率发生变化势必存在着刚度、质量的下降，从而提示人们注重结构的平安。

2．利用对桥面车辆的统计，并将车载转换为作用在混凝土主粱上的疲劳荷载，分析主梁的疲劳寿命。

3．利用对主塔塔顶位置的观测，了解混凝土主塔坐标随时光、温度、风速等环境影响的变化状况，转化为塔的疲劳荷载，分析的疲劳寿命。

4．利用对斜索附近风的测量，了解索的振动，将风能转化为索端混凝土锚固区的疲劳荷载，分析索锚混凝土的疲劳寿命。

5．利用了解结构关键部位混凝土裂纹变化，并应用材料损伤理论分析局部区域材料的使用极限。

除以上内容外还有许多类似的办法，目的都是设法给出构件宏观质量的下降逻辑，提供全桥预警、预测的基本参数。我们通过铜陵长江大桥的资料，编翩出软件对结构的工作状态举行观测，取得了一定的效果，能看出这一工作的应用前景。但也有不足，还有待进一步的深化讨论。

五、全桥的预测、报蕾

全桥预测、报警是利用桥梁的各部位、各构件的预测、报警结果举行综合评定，因此评定结果的精确     与否取决于局部分析的精度。另外，评定办法也起到重要作用，有可能会由于评定办法不同而导致同一资料给出不同结论，甚至大相径庭。应该说每一种办法都有一套完美的理论，但也有其使用范围以及局限性。在详细桥梁结构上更适合应用哪一种办法，不仅是书本、理论上的探讨，还有待于在实践中加以证实。这里介绍两种我们挑选的办法。最短寿命法是取全部各构件的局部寿命中最短的寿命作为全桥的报警值。这个办法最容易，只要把寿命数据库中的全部数据举行排序，取出最小值，一旦超出报警线即可报警。明显这个结果偏于保守，由于个别构件的好与坏通常不能打算全桥的命运。不过这种结论仍有乐观的意义，可以提示有关人员尽早发觉结椅的损伤，予以准时修理。

权值法是以上办法的改进，考虑到构件在全桥的部位不同，起的作用有差异，而赋予不同的权值。这个办法是认为重要构件一旦发生损伤，要立刻报警。主意是正确的，但操作则有一定难度。现实意义的重要构件应当是哪些，它们的权值又该取多少，目前还无法确定。我们试图应用人工神经网络，对斜拉桥举行综合评定。挑选一些认为比较合理的预测资料举行训练，打算权值。只要训练样本足够多，则能举行仿真预测与报警。

还有一种办法，我们称之为最悲观理论。这是考虑构件与构件之间，特殊是受损构件之间的互相影响而做的一种预测。它基于这种主意：例如两个构件分开使用的寿命都是一年，可是

当它们处于结构中相邻的部位时，因为作用力的分布不均而使它们会在不到一年的时光内都损坏了。这是交集合的概念。目前我们觉得这种办法应当说是真正意义上的综合评定。

六、结束语

以上所述内容从理论上说都可以实现，但工作量之大则是惊人的，假如不应用计算机明显不行能举行．因此形成软件将是一项重要的工作。特殊是预测办法应当是越多越好，综合考虑不同环境、不同场合、不同影响因素等条件下可能发生的问题，以保证预测、监测的牢靠。假如针对某一结构．采纳各种办法举行的结论有殊途同归之效果，那么这种系统也就差强人意了。

另外，在实践中还有可能会浮现一些