大跨径悬索桥塔偏监测方法研究
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大跨径悬索桥经常性检查略论发布时间:2022-01-05T08:48:05.223Z 来源:《城镇建设》2021年26期作者:张全涛[导读] 随着我国交通事业的迅猛发展,作为跨越能力最大、张全涛广东交科检测有限公司 510545摘要:随着我国交通事业的迅猛发展,作为跨越能力最大、受力性能好的现代大跨径悬索桥越来越多,为确保桥梁在长期的运营过程中的安全,必须开展桥梁经常性检查工作。
因为悬索桥结构特殊,因此大跨径悬索桥的经常性检查不同于普通桥梁,必须采用针对性的经常性检查方法,实时掌握桥梁结构物的实际工作状况,并监测其变化规律和发展趋势,确保桥梁结构安全运营,为正确分析、评价、预测及治理工程等提供了可靠资料和科学依据。
关键词:大跨径悬索桥;经常性检查;检查方法;检查成果一、检测目的1、经常检查是桥梁养护工作的重要环节,其目的是对桥梁运营状态进行全面了解、及时发现现有病害、及时处置严重病害。
2、经常检查是以抵近目测为主对桥面系、上部结构、下部结构和附属设施表观状况进行的周期性检查。
3、经常检查周期应根据桥梁技术状况和构件的重要性综合确定。
4、经常检查针对抵近目测(含观测工具辅助)所及的所有桥梁构件,对各个构件进行目测检查并对损伤做出定性判断。
5、经常检查中发现桥梁重要部件存在明显缺损时,应及时向上级提交专项报告。
二、检测内容经常性检查是对大桥的结构及其设施的早期缺损、显著病害及其他异常情况进行的检查。
大桥在台风期、汛期,应加强经常检查频率。
三、检测方法与频率3.1、检测方法经常检查主要采用目测方法,并辅以简单设备(如望远镜、照相机、摄像机,以及扳手、铲子、锉刀等常用工具)来进行检查和记录。
对不易到达的部位可借助辅助工具进行查看。
现场填写“桥梁经常检查记录表”是及时、准确收集信息的重要保证,填写要求准确无误,防止漏填,不允许事后回忆补填。
经常性检查后应结合健康监测系统的监测情况,估计缺损范围及养护工作量,提出相应的小修保养措施,编制桥梁经常检查报告提交养护工程部存档。
文章编号:0258-2724(2000)05-0501-04大跨悬索桥施工索塔变形成因分析与监测刘成龙,张德强,黄泽纯(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031)摘 要:介绍了大跨悬索桥不同施工阶段索塔变形的成因分析以及索塔变形监测的目的和作用,采用了距离差监测法进行索塔变形的监测,取得了较好的监测效果,对同类桥型的施工具有较大的借鉴作用。
关键词:悬索桥;索塔;变形;成因分析;监测中图分类号:U 448.25 文献标识码:ACause Analysis and M onitoring of Deformation of the Cable Support Towerof Large Span Suspension Bridge During ConstructionLI U Cheng -long, ZHAN G De -qiang, H UANG Ze -chun(School of Civil Eng.,Southw est Jiaotong U niversity ,Cheng du 610031,China)Abstract :T he deformat ion causes of the cable support tower of large span suspension bridge at differentc onstruct ion stages,as well as the purpose and effect of monitoring the cable support t ower deformat ion,areintroduced.A distanc e difference monitoring method is used to monitor the deformat ion of cable supporttower,obtaining a comparat ively good result;and can be t aken as a good reference for t he same kind ofbridge construction.Key Words :suspension bridge;cable py lon;deformation;cause analysis;monitoring90年代中后期,单跨长度超过600m 的大跨度悬索桥,成为一种跨越大江大河并满足大江大河通航标准的主要桥型,如已通车的西陵长江大桥(跨径900m)和虎门大桥(跨径888m ),以及正在修建的厦门海沧大桥(跨径648m )、江阴长江大桥(跨径1358m)和重庆鹅公岩大桥(跨径600m)。
大跨桥梁变形监测技术与实施步骤近年来,随着桥梁建设规模的不断扩大,大跨桥梁的建造成为现代工程领域的一项重要任务。
然而,大跨桥梁的长期使用和自然因素的不可避免作用,使得桥梁变形成为一个不容忽视的问题。
因此,大跨桥梁的变形监测技术和实施步骤变得尤为关键。
一、大跨桥梁变形监测技术介绍大跨桥梁变形监测技术主要针对桥梁的静态及动态变形进行检测。
静态变形主要指桥梁在承受设计载荷时产生的变化,如竖向沉降、水平位移等;动态变形主要指桥梁在受到车辆或风力等外部因素影响时的振动变化。
目前,常用的大跨桥梁变形监测技术主要包括高精度测量技术、振动传感技术、智能监测系统等。
1. 高精度测量技术高精度测量技术主要利用全站仪、全站截距计等精密仪器进行桥梁变形监测。
通过在桥梁各个关键位置设置监测点,了解桥梁的变形情况,以及对变形数据进行分析和处理。
这种技术具有高精度、高稳定性的特点,能够对桥梁的静态变形提供较为准确的数据。
2. 振动传感技术振动传感技术主要利用加速度计、光纤等传感器对桥梁的动态变形进行实时监测。
通过采集桥梁的振动数据,并结合数学模型进行分析,可以评估桥梁的结构健康状况,及时发现潜在的问题。
这种技术实时性强,能够为桥梁的维护管理提供可靠的依据。
3. 智能监测系统智能监测系统是指利用计算机、传感器等智能设备对桥梁进行全面、连续的监测和分析。
通过对多个监测点的数据进行实时采集、传输和处理,可以实现对桥梁的远程监控和故障诊断。
这种技术的优点是可以对桥梁的各个参数进行综合监测和记录,实现智能化的桥梁管理。
二、大跨桥梁变形监测实施步骤大跨桥梁变形监测的实施步骤主要包括前期准备工作、监测点布置、数据采集与处理、系统分析与评估等环节。
1. 前期准备工作在进行桥梁变形监测之前,需要进行充分的前期准备工作。
首先,要对桥梁进行全面的结构调查,了解桥梁的周边环境、设计参数等信息。
其次,需要确定监测方案,包括测点数量、测点位置、监测参数等。
悬索桥的测量技术悬索桥是大跨度桥梁的一种,具有悬吊于主缆之上的桥面结构,以及拉索或斜拉索形成的支撑结构。
悬索桥的建造与维护需要使用到一系列的测量技术,以保证桥梁的安全性和稳定性。
本文将介绍悬索桥建造过程中使用的测量技术。
悬索桥测量的重要性悬索桥的建造不仅需要满足结构力学的要求,还需要考虑测量学的角度。
由于悬索桥是跨度较大的桥梁,且桥面结构悬挂于长主缆上,因此需要进行多层次的测量来确保桥梁的完整性和稳定性。
悬索桥的测量技术主要包括建桥前测量、建桥过程中测量和建桥后测量。
建桥前测量建桥前测量主要针对桥梁建造前的环境条件进行测量和分析,以确定悬索桥的设计方案。
在进行建桥前测量时,需要细致测量影响桥梁建造和使用的诸多因素,例如地形特征、河流流速、水文泥沙、潮汐等因素,以便对设计方案进行调整和优化。
建桥过程中测量建桥过程中测量主要包括建造桥梁时的各项测量工作。
在建造悬索桥的过程中,需要对桥梁的各个部分进行测量,包括主梁、缆索、铁路、道路等。
建造过程中的测量主要包括以下内容:土方测量在建造悬索桥时,需要进行大量的土方工程,对于挖土量、挖土深度、土方坡度等参数进行精确测量,以便实现起重作业顺利进行,并对工程过程中的不稳定因素进行预警和控制。
主梁测量主梁是悬索桥的核心部分,需要对其长度、直径、形状、弯曲等参数进行精确测量,保证主梁的制造和安装质量。
缆索测量缆索是悬索桥的主要承重结构,需要对其直径、拉力、预张力、断面形状等参数进行测量,以便保证缆索的强度和坚固性。
铁路道路测量对于悬索桥上的铁路道路等交通设施,需要进行道床平整度、桥面高程、弯道半径等测量,以保证交通设施的平稳流畅,确保悬索桥的安全使用。
建桥后测量建桥后测量主要用于检测悬索桥的稳定性和完整性,以便在建造的桥梁出现的问题进行及时调整和维护。
在建桥后的测量中,需要进行以下内容的测量:桥面平整度测量悬索桥的桥面平整度是保证交通运作的关键指标,需要通过激光测量仪等设备,对桥面平整度进行精确测量。
悬索桥偏位的监测及处治例析1工程概况某东西向特大正交异性钢桥面板分离型悬索桥设计通车已7年,为全桥连续钢桥面板,钢桥面板与钢桁梁间通过盆式橡胶拉压支座连接,除跨中3道横梁上为固定支座外,其余支座均为纵向滑动支座,其中跨中到两L/4处超200个支座纵向位移量为±70mm,L/4到索塔支座处纵向滑移量为±140mm。
检查发现其主桁架空间位置正常,钢桥面板纵梁底面与主桁架横梁间的支座部分不同程度损坏,位于主桁架中间的3排纵向固定支座均剪切破坏,其余支座不同程度西岸偏移,钢桥面板往西岸偏移7.0cm左右,对大桥的健康运营状况造成隐患,需实施顶推处治[1]。
2位移监测情况为进一步探究大桥病害产生的原因,对主梁桥面板相对位移进行连续观测。
从而通过采集桥面板相对位移的实测数据,为判断桥面板支座的工作状态能否满足运营要求提供判断依据。
针对该桥面板病害制定进一步为期两周的现场观测方案,实施更全面的数据采集分析,获得更完善的该项桥面板病害资料。
桥面板相对位移连续观测检测参数如下:1)桥面板整体相对位移的连续监测(测试桥面板板端的伸缩缝处连续位移情况);2)桥面板局部相对位移的连续监测(测试桥面板与钢桁梁间的相对位移情况);经过分析计算,钢桁梁下弦竖向支座纵向相对位移连续观测结果,两岸侧钢桁梁下弦竖向支座纵向相对位移具有较好的对称性,纵向相对位移的实测值与理论值吻合较好,总体表明钢桁梁梁端纵向位移状态符合运营预期状态。
钢桥面板支座整体纵向相对位移连续观测结果:西岸侧钢桥面板支座整体纵向相对位移明显大于东岸侧钢桥面板支座整体纵向相对位移约4cm,表明钢桥面板温度变形的伸缩变形中心不再位于桥跨跨中,而位于东岸桥跨内。
钢桥面板支座局部相对位移连续观测结果:西岸1/4跨、跨中、东岸3/8跨、东岸1/4跨、东岸1/6跨的桥面板支座在温度变化下的伸缩位移量均朝向西岸侧方向,而东岸1/8跨的桥面板支座在温度变化下是伸缩位移量则朝向东岸侧方向且位移量微小,表明钢桥面板在温度变化下的伸缩变形中心在东岸1/6跨的附近且趋于东岸。
悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法一、前言随着社会发展和人们需求的不断提升,悬索桥作为一种具有大跨度、高技术含量的特殊建筑结构,逐渐成为现代交通建设的重要组成部分。
然而,悬索桥的建设过程中,如何确保桥梁的水平位移监测与施工工法的完美结合,一直是工程技术人员亟待解决的问题。
本文将介绍一种悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法,旨在解决悬索桥施工过程中的位移监测问题。
二、工法特点悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法是一种采用差分测量原理进行水平位移监测的方法。
其特点在于通过在悬索桥索塔顶部设置测量装置,通过测量装置承载的传感器,实时计算悬索桥在水平方向上的位移。
三、适应范围该工法适用于大跨度悬索桥施工中,特别是对于悬索索塔的水平位移监测。
可以有效解决悬索桥施工中的位移监测问题,保证施工过程的稳定性和安全性。
四、工艺原理悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法的基本原理是通过差分测量的方法,利用测量装置和传感器来实时监测悬索桥的水平位移。
在施工过程中,通过对测量数据的实时监测和分析,可以及时发现悬索桥的变形情况,采取相应的措施进行调整,保证悬索桥的施工质量。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:悬索桥索塔顶部测量装置的安装、传感器的连接与校准、测量数据的采集和监测。
在悬索桥索塔顶部安装测量装置时,需要进行准确定位和加固,以保证测量装置的稳定性。
同时,要根据实际情况选择合适的传感器,进行连接和校准,确保测量数据的准确性和可靠性。
在施工过程中,需要定期采集和监测测量数据,并进行实时分析和比对,以便及时调整施工工艺。
六、劳动组织在悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法中,需要合理组织工人和技术人员的协作,确保施工过程的顺利进行。
劳动组织需要明确各个工种之间的分工和职责,做好施工工艺的传递和培训工作,提高劳动效率和施工质量。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括测量装置、传感器、数据采集系统等。
大跨径悬索桥健康监测研究大跨径悬索桥是当今世界上最具有威严和壮丽的桥梁之一。
然而,这些桥梁的建设和维护往往面临着极大的困难,主要是因为他们的跨度和高度越来越大,同时也因为桥梁受到风、水流和其他自然力的影响。
为了保证这些桥梁的健康运行,必须实施一种有效的监测和维护计划。
大跨径悬索桥健康监测研究是一种重要的研究方向,其目的是监测这些桥梁的运行状态并预测可能出现的问题,以便及时采取有效的措施。
这种监测可以通过使用不同的技术和设备来实现,如仪器、传感器和计算机系统等。
由于大跨径悬索桥的特殊性质(如长跨度、高承载能力和高度等),其健康监测必须具备优良的技术和预测能力。
因此,研究者必须全面了解桥梁的结构、力学参数和运行特性,以能够更加准确地预测和诊断可能存在的问题。
大跨径悬索桥的健康监测可以采用以下的技术和方法:1. 传感器技术:通过安装传感器在桥梁结构上测量影响桥梁运行的各种参数,例如应力、变形、振动、温度和湿度等,以便及时捕捉桥梁存在的问题。
2. 短时离线监测:这种方法通过人工巡检或采集数据来进行桥梁健康监测。
虽然它不能提供实时监测,但它可以有效地发现桥梁中的潜在问题。
3. 多参数在线监测:该方法通过传感器及其他设备对桥梁结构进行在线监测,以便及时检测到线形、梁端截面、索的应力变化情况,及时发现振动的异常。
近年来,大跨径悬索桥健康监测研究已经取得了许多进展。
例如,中国工程院院士姚钦主编的《大跨径悬索桥健康监测技术与应用》一书,概述了多种用于大跨径悬索桥的健康监测和振动控制的新技术,包括振动控制、多参数在线监测、结构损伤识别和人工智能等领域的最新研究成果。
在实际应用中,大跨径悬索桥的健康监测是一项复杂而必要的任务。
只有实现细致的监测和及时的维修,才能确保桥梁的安全和可靠性。
未来,大跨径悬索桥健康监测研究将继续发展和改善,以期实现更加精准和高效的监测和维护技术,为桥梁建设和维护提供更好的技术支持。
悬索桥结构健康监测方案引言悬索桥是一种特殊的桥梁结构,其由主塔和悬索组成。
与其他桥梁结构相比,悬索桥的设计和施工需要更高的技术水平和复杂性。
为确保悬索桥运行的安全和可靠性,结构健康监测方案起着至关重要的作用。
本文将介绍一种有效的悬索桥结构健康监测方案,并以 Markdown 格式输出。
监测目标和方法悬索桥结构健康监测的主要目标是发现和识别潜在的结构问题,以便及时采取维修和修复措施。
为实现这一目标,可以采用以下方法进行监测:1.传感器监测:安装在悬索桥各个关键部位的传感器,如压力传感器、应变传感器和加速度传感器等,用于实时监测结构的变形、振动和应力等参数。
2.综合监测系统:搭建一个综合的监测系统,通过传感器采集的数据进行实时分析和处理,以监测结构的状态和健康状况。
3.无损检测技术:利用无损检测技术,如超声波检测、红外热成像和磁粉检测等,对悬索桥的各个部位进行定期检测和评估,以寻找潜在的损伤和缺陷。
4.形态监测:通过摄像机等设备,实时监测悬索桥的形态变化,包括主塔的倾斜度和悬索的张力等,以便及时发现异常情况。
数据分析与处理悬索桥结构的健康监测需要对采集的数据进行分析和处理,以得出结构状态的评估和预测。
以下是常用的数据分析和处理方法:1.信号处理:对采集的传感器数据进行滤波、降噪和数据对齐等处理,以提高数据的精确性和可靠性。
2.特征提取:通过对处理后的数据提取特征,如频率、幅值和相位等,以获取结构的振动和变形特征,进而评估结构的健康状况。
3.数据模型:建立结构行为的数据模型,以便进行结构的预测和仿真分析。
常用的数据模型包括有限元模型和神经网络模型等。
4.故障诊断:通过对数据的分析和对比,识别可能存在的故障和损伤,以及其对结构健康的影响程度。
同时,还可以优化监测方案,以提高结构健康的监测效果和效率。
监测结果和报告悬索桥结构健康监测方案的最终目标是生成监测结果和报告,为决策者和维护人员提供有效的数据支持。
大跨度悬索桥施工测量控制摘要:针对大跨度悬索桥施工测量控制过程,分析了大跨度悬索桥施工测量控制的关键技术,介绍了施工测量控制过程中采用的测量方法和仪器设备,介绍的施工测量控制方法具有一定的合理性和较强的实用性,对在建或待建的大跨度悬索桥施工测量控制工作具有一定的指导作用。
关键词:大跨度,悬索桥,施工测量控制,关键技术Abstract: For a large span suspension bridge construction control survey process, analyzes the key technology of large-span suspension bridge construction control survey, introduced the measurement methods and instruments used in the process of construction control survey, the construction survey control method is reasonable and practical, has the certain instruction function to the under construction or to be built large span suspension bridge construction control survey work.Key words: Large span, suspension bridge, construction control survey, key technology随着改革开放逐步深入,科学技术和经济的良好发展,交通事业取得了前所未有的跨越式的进步,我国修建大跨度悬索桥的技术步入了世界先进行列。
本文针对悬索桥施工的特点,对大跨度悬索桥施工测量控制网和施工测量控制关键技术进行系统分析和总结,为大跨度悬索桥的施工测量控制提供借鉴和参考作用。
《超大跨径桥梁结构健康监测关键技术》2017年度湖南省科技进步奖项目公示材料一、项目名称:超大跨径桥梁结构健康监测关键技术二、项目简介桥梁是公路交通的重要节点,而超大跨径桥梁由于结构形式与结构安全的重要性,成为交通线路的重中之中。
大桥在投入使用后,不可避免地会受到外界因素(自然灾害、外荷载等)的影响,造成结构安全隐患,最终影响社会经济发展和人民生命财产的安全。
超大跨径桥梁结构健康监测关键技术主要以矮寨特大悬索桥(吉茶高速公路控制性工程,创造了最大峡谷跨径、塔梁完全分离结构设计、轨索滑移法架梁以及岩锚吊索结构四项世界第一)为工程依托,在课题组累积的前期研究基础之上,从监测系统整体效能优化设计、健康监测元器件开发、结构损伤分析与评估等方面开展了深入系统的研究,主要内容及创新点包括:(1)针对桥梁健康监测与评估系统功能划分不明确、系统框架不完全等问题,结合现代计算机通信技术,提出了基于网格的超大跨径桥梁结构健康监测系统。
对桥梁结构健康监测系统中评估分析模块效率低、系统间存在信息孤岛等问题进行了优化,最终实现健康监测系统评估功能共享。
(2)针对超大跨径桥梁监测任务点繁多,数据量大等问题,以K-L信息距离为理论基础,提出了K-L信息距离准则。
利用该准则研究了超大跨径桥梁传感器优化布置方法,达到用最少测点监测桥梁全面状态的目的。
(3)研究了超大跨径桥梁有限元模型修正方法,提出了基于径向基函数的桥梁有限元模型修正方法,避免了传统的矩阵型和参数型模型修正中修正目标众多、监测自由度与有限元模型自由度不匹配的问题。
(4)根据桥梁的损伤机理与车匀速过桥时与桥梁的耦合特性,提出了基于动能能量比和小波包能量比边缘算子的桥梁结构损伤识别方法。
(5)提出了基于健康监测系统的桥梁拉索疲劳寿命预测方法,研发了低功耗便携式索力在线监测设备等桥梁结构监测元器件。
(6)研发了超大跨径桥梁结构健康监测综合系统,编制了《湖南省桥梁隧道结构健康监测与服务技术规程》。
大跨桥梁安全监测的技术方法分析随着经济的发展和国家建设的推进,越来越多的大跨度桥梁得到建设和投入使用。
尽管这些大跨度桥梁在一定程度上解决了交通和物流问题,但是在长期的使用和风吹日晒下,桥梁可能会出现各种安全问题,影响到人民生命财产的安全。
因此,大跨桥梁的安全监测至关重要。
本文将会通过分析和总结目前常用的技术方法,来探讨大跨桥梁的安全监测。
1. 桥梁结构健康监测桥梁结构健康监测一直以来都是桥梁安全监测中最基本和最重要的部分。
结构健康监测主要通过对桥梁结构进行分析、测试、检测和计算,以确定桥梁结构的健康状况。
随着科技的发展,桥梁结构健康监测也得到了很大的发展,目前常用的技术方法有:1.1 振动监测技术振动监测技术是一种通过传感器测量桥梁结构振动的一种方式,通常结合信号处理来进行分析和判断。
振动监测技术可用于对桥梁的动态特性进行测试,并分析和评估桥梁是否出现了疲劳裂缝、减固、裂缝扩展以及其它加强需要等问题。
目前振动监测技术常用的方法有加速度、速度和位移等测量技术,采用这些测量技术可以精确地测量桥梁结构的振动状态,并对结构的健康状态进行分析和判断。
1.2 声波检测技术声波检测技术是一种无损检测技术,它通过在桥梁表面受力的地方传输声波,以检测桥梁的健康和瑕疵。
当声波穿过桥梁结构时,它会受到压力、反射和散射等影响,因此可以通过接收到的声波信号来分析桥梁结构的健康情况。
当前最常用的声波检测技术是谱分析技术,这种技术可以将接收到的信号转换成频率和振幅的变化曲线,从而识别出桥梁结构中存在的任何异常。
1.3 光纤传感技术光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术,它可通过在桥梁中安装光纤传感器,来实时监测桥梁的变形情况。
该技术的优势在于可以对桥梁结构进行长期的实时监测,并能够提供高分辨率的数据。
目前,该技术已经得到广泛应用,并且在桥梁结构健康监测中被广泛使用。
2. 利用无人机进行桥梁监测利用无人机进行桥梁监测是一种新兴的技术,它利用无人机的高空视角和机载设备来对桥梁进行全面、精准和高效的监测。
悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法一、前言悬索桥作为一种重要的桥梁结构形式,在施工过程中需要进行水平位移的监测。
本文将介绍一种悬索桥索塔顶差分法水平位移监测施工工法,以解决悬索桥施工中的位移控制问题。
二、工法特点该工法采用差分法进行位移测量,以控制悬索桥水平位移。
与传统的测量方法相比,该工法具有快速、精确、可靠的特点。
通过对悬索桥索塔顶的水平位移进行实时监测,可以及时发现位移异常,保证悬索桥施工的安全和稳定。
三、适应范围该工法适用于各种类型和规模的悬索桥施工,特别适用于需要对水平位移进行严格控制的工程。
无论是小型的城市桥梁还是大型的跨海大桥,都可以采用该工法进行水平位移监测施工。
四、工艺原理该工法的实际工程联系在于,通过在悬索桥索塔顶部设置测量台站,利用高精度全站仪对测站进行定位,测量桥梁结构的水平位移。
通过计算差分数据,可以得到悬索桥各部位的水平位移变化。
为了确保测量精度,需要采取一系列的技术措施,如快速测量、准确标定等,以保证测量结果的准确性和可靠性。
五、施工工艺该工法的施工过程包括对悬索桥索塔顶的测量设备进行安装和调试,测量数据的采集和处理,以及实时监测和分析位移变化。
在施工过程中,需要严格按照工艺要求进行操作,保证施工过程的顺利进行。
六、劳动组织在施工中,需要组织专业的测量人员和技术人员进行测量设备的安装和调试,数据的采集和处理,以及实时监测和分析位移变化。
同时,需要合理安排施工人员的工作任务和工作时间,确保施工进度和质量。
七、机具设备为了实施该工法,需要配备高精度全站仪、计算机及相应的测量软件等测量设备。
全站仪具有高精度和稳定性的特点,可以满足悬索桥水平位移的测量需求。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求,需要进行严格的质量控制。
在施工过程中,应按照工艺要求进行操作,对测量设备进行标定和校准,对测量数据进行精确的处理和分析,及时发现和纠正问题。
大跨桥梁安全监测的技术方法分析
摘要:首先介绍了现代大跨桥梁的安全监测的意义,通过比较目前几种测试位移仪器的优缺点,提出用GPS进行大桥位移监测的新方法,并阐述了其原理和特点;指出目前用干系统识别的时域和频域法的各自不足,探讨结合时颇的参数识别的新方法,最后提到目前用于大跨桥梁损伤检测方法的困难。
关键词:大跨桥梁,GPS,系统识别,损伤检测
目前,桥梁的监测越来越受到重视,许多研究人员都在致力于桥梁的监测研究,桥梁的安全监测正日益成为土木工程学科中的一个非常活跃的研究方向。
但随着跨度的增大,从几百m到3000m;加劲梁的高跨比越来越小,(l/40~l/300);安全系数也随之下降,由以前的4~5下降为2~3。
另外,由于其柔性大,频率低,对风的作用很敏感。
由于缺乏必要的监测和相应的养护,世界各地出现了大量桥梁损坏事故,给国民经济和生命财产造成了巨大损失。
论文发表代理《装备制造技术》杂志是经国家科委和国家新闻出版署批准,由广西壮族自治区经济委员会主管、广西机械工程学会主办的综合性机械科技省级优秀学术期刊诚广大读者的厚爱,本刊决定从2006年8月份起由季刊改为双月刊,2007年1月份起正式改为月刊,页码也由原来的64页改为128页。
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一、桥粱安全监测的意义
1994年10月韩国汉城发生了横跨汉江的圣水大桥中央断场50m,。
悬索桥的测量技术悬索桥是近年来兴起的一种新型桥式,主要由锚碇、主塔、主缆、主梁四部分组成,其优美的线型已为大众赞许,本文将结合汕头海湾大桥(主154+452+154M)、西陵长江大桥(主跨900M)简要介绍悬索桥的测量控制工作。
一、控制网的建立大部分悬索桥均为特大桥,施工控制网应建立专门的独立控制网,这项工作是在设计院提供的控制网(点)的基础上进行的,网型的布置一般采用双大地四边形,但设计院提供的点位不一定能满足施工要求,因此,施工单位应根据实际情况布设控制网。
布设双大地四边形时应至少丈量两条基线边且分布在两岸。
[网形并不是绝对的,双大地四边形仅仅是相对来说较好的一种,其它网形如三角网、四边形、中点多边形等,均可作为选择,具体要看现场条件及设计、监理的要求来确定]。
图一桥梁中心线控示意图布设控制网时可按《精密工程测量规范》来实施,这个规范规定精密网的布设不受上一级网的精度控制,在局部布设精度较高的控制网。
一般来讲,按国家有关控制测量的规定,即通常的一、二、三、四等控制网,原则上是由高到低逐级控制,但《精密工程测量规范》允许同级布设,甚至越级布设,其精度以相邻点位中误差 M 来衡量 。
相邻点位中误差 M i 可用以下两式计算:i①M i =+(m △x +m △y )1/2m △xm △y相对坐标增量中误差,mm② M i =+(m s +(m ɑ *s/206265) )m s 边长中误差,mmm ɑ方位角中误差,(") s 边长,mm为确保控制网的精度等级以及施工方便,建议各观测站采用强 制归心装置,并在后视点上安装后视觇标。
二、 桩基、承台施工放样(略)三、 塔柱施工测量悬索桥的主塔一般较高(海湾桥塔高 93M ,西陵桥塔高1202 2 2 2 2 2 1/2 2M),大部分采用爬模施工。
塔柱施工放样前,一定要在承台上对两岸的放样成果进行联测,以确保跨距及高程误差满足规范及设计要求。
大跨径悬索桥塔偏监测方法研究
作者:王儒张姸珺徐琼
来源:《山东青年》2015年第06期
摘要:分析了测量机器人徕卡TM30进行极坐标法观测时的精度,并以南京长江四桥塔偏监测为应用实例,介绍了TM30在大跨径悬索桥塔偏监测中的方法。
通过分析得到利用TM30采用极坐标法进行大跨径悬索桥塔偏监测是可行的。
关键词:TM30;大跨径悬索桥;塔偏
1.引言
近年来,随着国家基础设施建设的不断发展,大跨径悬索桥在城市建设中不断涌现,如润扬长江大桥、南京长江四桥等。
桥梁在日常使用和维护过程中,由于受到外部环境和自身结构以及材料老化带来的影响,桥梁的主体结构会受到损伤,因此,桥梁的健康监测是及其重要的。
在桥梁安全监测的众多项目中,大跨径悬索桥主桥塔偏是桥梁状态评定中最直接、最重要的关键指标之一。
目前,随着智能型全站仪的普及,对桥梁塔偏监测通常采用定期测试的方法,利用全站仪极坐标法对布设在桥梁构件上的监测点进行观测。
2.精度分析
全站仪极坐标法的测量原理(如图一所示)是在已知点A架设全站仪,通过观测后视点B 与监测点P之间的水平角β以及AP之间的水平距离D,从而得到监测点P的坐标(XP,YP)的过程。
为了验证该技术方案的可行性,在进行外业观测之前,对监测方案进行了精度预计。
由基准点A的坐标(XA,YA)以及观测值(β,D),可得监测点P的坐标计算公式为:
在具体工程中,基准点AB设置为强制对中装置,因此可以忽略已知点AB的点位位差对监测点P的影响。
对上式左右分别求微分,得
由此可得,监测点P的点位中误差计算公式:
其中,mP表示全站仪测距中误差,mβ表示全站仪测角中误差。
由此便可得到监测点P的点位中误差
本次外业观测仪器采用的是瑞士Leica TM30高精度智能型全站仪,仪器的标称精度:测边为0.6mm+1ppm;测角为0.5″。
3.工程应用实例
3.1 工程概况
南京长江第四大桥是一座大跨径悬索桥,项目全长28.996 km,主跨1418 m,主缆由五跨组成。
塔顶主缆理论交点标高234.20m,桥塔侧吊索距桥塔中心线水平距离为22.00m(边跨侧)、22.60m(中跨侧),限位装置处吊索与相邻吊索距离为13.80 m,其余吊索水平间距为15.60m。
3.2 观测方案
本次对南京长江四桥主桥塔偏进行监测采用的是徕卡TM30智能全站仪。
塔偏监测点布设在南、北塔靠岸一侧女儿墙上,南、北塔上下游各布设1个,共计4个。
由于主桥桥塔受外界条件的影响始终处于动态变化中,为便于塔偏的监测,在南北引桥中间隔离带布置ZL1、
ZL2、ZL3、ZL4四个控制点,均采用强制对中墩的形式布设,并与南京四桥变形监测系统的平面和高程起算点NF13、NF14构成监测控制网。
主桥塔偏监测点及控制点分布见图二。
在测量过程中索塔空间位置监测采用极坐标法,具体施测方案为:
(1)南岸在ZL2架站,后视ZL1,测量塔偏新布点、施工阶段塔偏监测点、塔顶岸侧转点NTAZ;北岸在ZL3架站,后视ZL4,测量塔偏新布点、施工阶段塔偏监测点、塔顶岸侧转点BTAZ。
(2)南塔在NTAZ架站,后视ZL2,测量塔顶江侧转点NTJZ;北塔在BTAZ架站,后视ZL3,测量塔顶江侧转点BTJZ。
在整个观测过程中,对每一个监测点均观测记录多次直至数据稳定,并计算平均值作为最终结果。
3.3 监测成果分析
由本次观测成果可得,X方向即桥轴线方向上NTS变化-56.2mm、NTX变化-61.4mm、BTS变化61mm、BTX变化64.2mm。
具体成果见表1塔偏观测成果表和表2主缆线形观测成果表。
考虑到四桥刚通车一年,混凝土的徐变作用对桥塔的影响还很大,加之塔有234m高,风以及太阳辐射的不均匀性会使桥塔周围的温度场产生一定的温度应力。
综合以上因素考虑,桥塔的位移是属于正常范围内的波动,故可认为本次桥塔没有发生位移。
4.结论
本文论述了利用全站仪极坐标法进行大跨径悬索桥主桥塔偏和主缆线形变形监测的可行性,并结合南京长江第四大桥塔偏和主缆线形变形监测的实例对该方法进行了说明。
可以看出,采用徕卡TM30智能全站仪对大跨径悬索桥主桥塔偏和主缆线形进行变形监测的方法完全是可行的。
[参考文献]
[1]华锡生,黄腾.精密工程测量技术与应用[M].南京:河海大学出版社,2002.
[2]GB/T 15314-94 精密工程测量规范[S].1995.
[3]张正禄.测量机器[J].测绘通报,2001(5):17.
(作者单位:河海大学大禹学院,江苏南京 210098)。