在橋(qiáo)梁檢測領域,結構的(de)撓度是評(píng)估其承載能力和安全性的重要指標之一。結(jié)構撓度測試設備能夠精確測量結構在荷載作(zuò)用下的變形情況,對於(yú)確保橋梁、高層建築(zhù)、大型工業設(shè)施等結構的安全穩定至關重要。這些設備(bèi)不僅具有高精度和良(liáng)好的重複性,還能適應(yīng)多種複(fù)雜環境,提供(gòng)實時、連續的監測數據。
橋梁結構試驗是利用各種儀器設備,測試結構在荷載或其他因(yīn)素(溫度、變形)作用下的響應,並通過響應數(shù)值分析(xī)結構的強度、剛度以及穩定性,達到評估(gū)結構安全的目的。通過使用(yòng)結構撓度測試設備,工程師可以及時發現結構的異常(cháng)變(biàn)形,評估(gū)其健康狀態(tài),並據此(cǐ)製(zhì)定合理的維護和加固方案。橋梁(liáng)檢測的結構試驗中測試(shì)指標有撓(náo)度、轉角、應變、振動。中交(jiāo)路橋科技今天與大家匯總分享結構撓度測試(shì)設備!
撓度通常指橋梁在荷(hé)載作用下發生的彎曲變(biàn)形,它是反映了(le)橋(qiáo)梁結(jié)構的變形能力,因此撓(náo)度是(shì)橋梁荷(hé)載試驗、結構監(jiān)測的重要(yào)測試(shì)指標(biāo)。按(àn)測試方法、采樣頻率和組網方式可分為不同的類型。
· 采樣頻率(lǜ):靜態撓度和動態撓度
· 測試方法:接觸式和非接觸式
· 組網方式:機械式、有線(xiàn)組(zǔ)網和無線組(zǔ)網
撓度(dù)為相對變形,對杆件結構來說,撓度是在受力或非均勻溫度變化時,杆件軸線在垂直於軸線方向的線位移,這也決定在測量撓度時必須有一個基準點。 橋梁是跨越溝壑、河流的構造物,撓度測試總體上可分為接觸式和非接觸(chù)式。
1、非接觸(chù)式撓度測試方法
非接觸式測量方式可不用搭設試驗支架,通常可采用如(rú)圖像式撓度計、微波雷達、激光撓度計、高精度全站儀(水準儀)、毫米波(bō)等測試手段。
(1)激光撓度計
· 原理:激光位移計是(shì)一種基於光學原理進行(háng)非接觸式距離測量的(de)儀器。
· 頻率:靜態單點測量
(2)高精度微波雷達
毫米波(bō)雷達技術在橋梁撓度測量中的應用是一(yī)種新興且(qiě)有效的監測方法。毫(háo)米波雷達(dá)通(tōng)過發射毫米波信號並(bìng)接收反射回來的信號來測量相位差,從而精(jīng)確計算橋梁的微小(xiǎo)位移。該技術能夠在不幹擾正常交通的情況下(xià),實時(shí)監測橋梁的動(dòng)撓度和靜撓度。
(3)基於視覺原(yuán)理的撓度測試
· 原理:采(cǎi)用圖像模式識別技術與模板(bǎn)匹配跟蹤算法相結合的位移測(cè)試設備;
· 頻率(lǜ):可動態(tài)測量,頻率達(dá)100Hz,可多(duō)點同步測量;
(4)測量機器人+無線控製模塊
對測量機器人進行二次開發,采用徠卡測量(liàng)機器人對橋梁荷載試驗(yàn)觀測點進行實時觀測,數據通過無線傳(chuán)輸設備實時傳送到筆記本電腦。
2、接觸式(shì)測試設備
接觸(chù)式撓度測量方法多采用百分表或位移(yí)計進行直接測量。這種方法設備簡單,可以進行多點檢測,直接(jiē)得到各測點的撓度數值,測量結果穩定可靠(kào)。但該(gāi)方法需要搭設架子進行測量,且(qiě)橋下有水、跨線橋、峽穀等高橋(qiáo)的情況下無法使用(yòng)。
3、撓度測量方(fāng)法選(xuǎn)擇
了解橋梁結構的撓度變化範圍才能選配合(hé)適的撓度測測試係統,撓度(dù)的變化範圍、變化頻率是2個重要指標,他們分別對應了設備的量(liàng)程和采樣頻率。
(1)現場實施方(fāng)便性
(2)采用頻率根據測試目標的變化頻率確定
· 靜載試驗:測試加載(zǎi)前後撓度的增量,對采用頻率不用過多考慮;
· 動載行車試驗:需要采用高頻同步采集(jí);
· 運營期安全(quán)監測:車輛(liàng)是主要的關注目標,要能獲得車輛在橋梁上行駛的過程曲線,根據橋梁長度、車輛速度、確定采用(yòng)頻率
(3)保證精度(dù)
撓度測試要以評估需(xū)要為目標,滿足相對精度。對柔性結構,撓度大,用全站儀(yí)、GNSS就可以,對一個10m左右(yòu)的小橋,最大撓度也就幾毫米,精度要到0.01mm。
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