桥梁挠度测量方法及比较分析

桥梁静载试验挠度记录表（百分表）

记录编号： 第 页共 页

工程名称 建设单位

检测标准 仪器设备

委托日期 检测日期

委托单号 检测环境 温度： ℃ 相对湿度： %

荷载

工况 时刻： 时刻： 时刻： 时刻：

工况： 工况： 工况： 工况：

测点编号 读数 挠度 读数 挠度 读数 挠度 读数 挠度

测点

示意图

校核： 记录： 计算： 测量

桥梁静载试验应变记录表（应变片）

记录编号： 第 页共 页

工程名称 建设单位

检测标准 仪器设备

委托日期 检测日期

委托单号 检测环境 温度： ℃ 相对湿度： %

荷载

工况 时刻： 时刻： 时刻： 时刻：

工况： 工况： 工况： 工况：

测点编号 读数 应变 读数 应变 读数 应变 读数 应变

测点

示意图

校核： 记录： 计算： 测量

混凝土梁挠度检测方法研究

一、前言

混凝土梁是工程中常见的结构构件，在使用过程中，由于受到荷载的作用，会产生挠度，若挠度过大会影响梁的结构安全性。因此，对混凝土梁挠度进行检测具有重要意义，可以及时发现梁的挠度异常情况，采取相应的措施，保障结构安全。

二、混凝土梁挠度检测方法

1. 挠度计法

挠度计法是最为常用的混凝土梁挠度检测方法之一。该方法通过在混凝土梁上安装挠度计，测量梁在荷载作用下的挠度情况。在实际检测中，可以选择静态或动态测量方式。其中，静态测量方式适用于小荷载下的检测，动态测量方式适用于大荷载下的检测。

2. 激光测距法

激光测距法是一种非接触式的混凝土梁挠度检测方法。该方法通过在混凝土梁两端分别安装激光器和接收器，利用激光测距技术测量梁在荷载作用下的挠度情况。与挠度计法相比，激光测距法可以避免传感器的接触干扰，具有更高的精度和可靠性。

3. 数字图像处理法

数字图像处理法是近年来发展起来的一种混凝土梁挠度检测方法。该方法通过在混凝土梁上安装相机，并采用数字图像处理技术对梁在荷载作用下的变形情况进行分析，从而得出梁的挠度情况。与传统的挠度计法和激光测距法相比，数字图像处理法可以实现对整个梁体的挠度检测，具有更高的实时性和准确性。

三、混凝土梁挠度检测方法的应用

1. 桥梁工程

桥梁工程中，混凝土梁挠度的检测对于保障桥梁的安全运行至关重要。通过对桥梁混凝土梁的挠度检测，可以及时发现梁体的变形情况，采取相应的维修和加固措施，保障桥梁的结构安全和稳定性。

2. 建筑工程

在建筑工程中，混凝土梁挠度的检测可以用于评估建筑物的结构安全性。通过对建筑物混凝土梁的挠度检测，可以发现梁体的变形情况，评估建筑物结构的稳定性，及时采取维修和加固措施，保障建筑物的安全运行。

3. 其他工程

除桥梁和建筑工程外，混凝土梁挠度检测在其他工程中也有着广泛的应用。例如，混凝土梁挠度检测可以用于评估道路、隧道、堤坝等工程的结构安全性，保障工程的正常运行和使用安全。

第２１卷第１期　２０１２年３月　湖　南　城　市　学　院　学　报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｃｉｔｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）　、ｂ１．２１　ＮＯ．１　Ｍａｒ．２０１　２　大跨径连续刚构箱梁桥整体温差引起的挠度分析　刘世建　（广西交通科学研究院，南宁５３０００７）　摘要：以实际工程为依托，采用现场实测与理论计算相结合的方法，对大跨径连续刚构箱梁桥在夏冬　季环境温度条件下桥面的挠度变化进行了分析；再参考结构表观病害情况，可判断桥梁的健康状况．　关键词：连续刚构；整体温差；挠度分析　中图分类号：Ｕ４４８．２１３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—７３０４（２０１２）０１—０００５—０４　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｌａｒｇｅ　Ｓｐａｎ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｒｉｇｉｄ　Ｆｒａｍｅ　Ｂｏｘ　Ｇｉｒｄｅｒ　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　Ｇｌｏｂａｌ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ＬＩＵ　Ｓｈｉ－ｆｉａｎ　（Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｎａｒｍｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，５３０００７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｆｉｅｌｄ　ｍｅａｓｕｒｅ。ｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｅｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｏｎ　ａｃｔｕａｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｅ　ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ　ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｓｐａｎ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｒｉｇｉｄ　ｆｒａｍｅ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅ　ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｉｎ　ｓｕｍｍｅｒ　ａｎｄ　ｉｎ　ｗｉｎｔｅｒ，ｗｅｒｅ　ｆｕｌｌｙ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｂｒｉｄｇｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｒｉｇｉｄ　ｆｒａｍｅ；ｇｌｏｂａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　置于自然环境中的混凝土结构，经受自然界　气温变化作用，随着周围环境气温的升降，结构　自身发生热胀冷缩．对于跨径较大的连续刚构箱　梁桥，会产生较大变形，而过大竖向变形会影响　桥梁线性，甚至会影响到桥梁行车状况，同时会　导致支座变形，甚至部分脱空，以致局部承压，　加速了支座的破坏．因此，不同温度场引起的桥　梁结构的挠度一直受业内人员的重视ｌ１４】．　本文通过监测桥梁在夏冬２季环境温度的变　化而引起的结构挠度的变化情况，并与理论计算　进行对比分析，了解其中规律和发展趋势，可为　以后设计和施工提供参考．　依托工程为沪蓉高速公路重庆境内的１座大　跨径连续刚构箱梁桥．该桥全长９４８．５０　ｍ，左右　幅分离，结构对称，两端引桥为３０　ｍ，每跨为先　简支后结构连续的Ｔ梁．主桥为１０６　ｍ＋２ｘ２００　ｍ＋１０６　ｍ连续刚构箱梁桥，箱梁根部高度１２．０　ｍ，　跨中高度３．５　ｍ，箱梁根部底板厚１１０　ｃｍ，跨中　底板厚３２　ｃｍ，箱梁宽度６．５　ｍ，两侧翼缘板宽２．７５　ｍ，箱梁高度以及箱梁底板厚度从跨中至根部按　１．８次抛物线变化．主桥上部构造按全预应力混凝　土设计，采用３向预应力．主墩为双薄壁空心墩，　主引桥间的过渡墩采用空心薄壁墩，基础均为钻　孔灌注桩基础．单幅桥面宽度为０．５０　ｍ（防撞护　栏）＋１　１．Ｏ０　ｍ（行车道）＋０．５０　ｍ（防撞护栏）．　由于左右幅分离，结构对称，选取左幅主桥　为研究对象，采取夏冬２季不同温度下对桥梁挠　度测点进行测量，测量均在夜间１０点钟以后，交　通封闭（排除车辆活载的干扰），气温相对稳定的　条件下实施．　１　测点布置　在左幅连续刚构桥两侧防撞护栏底部对称布　设挠度观测点，左侧为Ａ线，右侧为Ｂ线．每跨　的跨中、Ｌ／４、支点截面两侧必设观测点，再根据　布点间距离中间布设观测点，保证观测点间距不　大于２０　ｍ．每侧布设挠度变形观测点４１个，两　侧共８２个，分别编号为Ａ１．Ａ４１和Ｂ１一Ｂ４１．观　测点采用不锈钢圆头测钉，测点布置如图１所示．　２挠度测试　测量挠度前对桥梁进行外观检测，表面未发　现明显病害．桥面挠度测量采用Ｌｅｉｃａ　Ｄｎａ０３型　电子水准仪（精度为士０＿３　ｍｍ／ｋｒｎ），与铟钢尺配合，　收稿日期：２０１２—０３－１０　作者简介：刘世建（１９７５一

关于桥梁变形测量的静力水准法建议书

一、大跨度桥梁普通水准测量的不足

大跨度桥梁的变形监测中，传统方法多采用水准高程法进行测试，这种测试方法有很大的不足，主要表现在以下几个方面。

这种方法在不中断行车的前提下进行测试时，受到过往车辆的冲击引起桥梁的振动影响很到，采用普通水准仪进行观测时需要等到车辆过去后桥梁振动稳定时进行，但这种所谓的稳定主要靠人为的判断，是个相对的概念，而且对于大跨度桥梁很难保持，哪怕是几分钟的稳定。因此，对于大跨度桥梁，应用普通水准仪进行观测的结果里包含了很大的桥梁振动成分。

由于桥梁的振动以及过往车辆的影响，使桥跨结构处于同一状态来进行结构变形的测量，水准测量的测试某一测点时结构处于一种状态，转站进行另一点测试时结构又处于另一种状态，诚然所测试的结果不是结构的同一状态的结果。其误差必然较大。

进行水准测量的中误差按照规范的方法进行，系针对静止状态下按照测站数量、测量水准路线以及仪器精度等因素进行评价。应用于桥梁的变形监测上，由于前述的桥梁振动的影响，其误差即精度问题尚未有一个明确的评价方法和量值的估计。即按照规范的方法进行精度分析，其结果并非如此，一般的较大。

二、采用静力水准测量的优点

鉴于上述的普通水准测量方法的不足，参考国内外的进行大跨度桥梁挠度变形监测的最新进展，采用静力水准方法是应用较多的方法之一，广东虎门大桥辅航道就是采用这种方法进行监测。

静力水准方法基于连通器原理，保持各测点位于同一液面水位，桥梁发生变形时，在测点上反映的是液面高程的变化。结合电测的措施，能够在较短的时间内迅速读取各液面的位置。

1、读数速度快

采用静力水准方法测量时，采用电测原理，能够在1～2秒内迅速读取各测点的液面位置，进而得到结构变形情况。

2、不受外界干扰的影响

采用静力水准，由于连通水管具有一定的阻尼作用，桥梁的振动在液面上的反映不敏感，而下挠变形等是渐变的过程，在液面上能够很好的反映。