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传统四川桥梁荷载试验项目采用的哪些技术方法

作者:admin     发布日期: 2019-09-11     二维码分享

先如今四川桥梁载荷试验在传统应变和变形测试方法的基础上,提出了新型应变和变形测量方法,研发了相关仪器设备,有效推动了我国桥梁荷载试验测试技术的进步。但是要更好的研发使用久需要了解以往的一些技术方法。

传统四川桥梁荷载试验项目采用的哪些技术方法

1.机械式应变测量方法


机械式应变测量已经有很长的历史,其主要利用百分表或千分表测量变形前后测试标距内的距离变化,从而得到构件测试标距内的平均应变。工程测量中使用的机械式应变测量仪器主要包括手持应变仪和千分表引伸计。机械式应变测量方法主要优点是读数直观、环境适应能力强、可重复性使用等。但需要人工读数,费时费力、精度差,对于应变测点数量众多的桥梁静载试验显然不合适。因此,除了少数室内模型试验的特殊需要,工程结构中很少使用。


2.电阻式应变测量方法


目前工程检测中应用较多的是电阻式应变测量方法。19世纪30年代,英国物理学家Charle Wheatstone首一次发现了可以利用惠斯通电桥来测量电阻,奠定了应变电测技术的基础;William Thomson通过试验验证了金属丝在应变作用下其电阻会产生变化,即应变-电阻效应,这就是电阻应变计的工作原理;1936到1938年间,美国A.C.Ruge和E.E.Simmons同时成功研发了电阻丝绕式纸基应变片,1938年粘贴式电阻应变片正式诞生。至今电阻应变片的种类已达两万多种。


应变电测法的主要优点是:应变片灵敏度高,尺寸小,容易粘贴牢固,易于实现数字化、自动化测量等。但应变片电测法的缺点也很突出:桥梁静载试验往往要在几米甚至数十米的高空进行电阻应变片的粘贴,操作不便,工作效率低,并且要求工作人员具备一定的贴片技能;应变测量值受现场环境温度、湿度影响很大,长时间加载导致数据漂移过大,给后期分析处理带来极大困难;应变片为一次性使用,无法重复利用等。


3.光纤应变测量方法


光纤传感技术的发展起源于20世纪70年代中期。1989年美国布朗大学的Mendez教授率先提出了将光纤传感技术应用于钢筋混凝土结构的检测中,并阐述了这一研究领域在实际应用中的一些基本构想。在此之后,英国、法国、加拿大、德国、日本等国家也纷纷将光纤传感技术应用于各种桥梁结构试验检测中。我国对光纤传感技术的研究起源于20世纪90年代,同济大学、东南大学、重庆大学等多所高校先后将光纤传感技术应用于桥梁检测中,并且取得了良好的成效。


光纤传感器传输波长信息,波长不会由于光源的功率波动以及连接与耦合的损坏而受到影响。因此,与一般应变测量设备相比,光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、传输距离远、温度适应性好、灵敏度高、信号失真小等许多优点。光纤传感器原理及外观示意如图3~4所示。但是,由于传感器的价格比较昂贵,因此在桥梁静载试验中鲜见使用。另外,近年来许多大桥上安装的光纤传感器失效,其原因有待进一步深入研究。


4.振弦式应变测量方法


振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代,其工作原理如下:钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率,当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时,安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化,导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值,能够计算得出测点的应力变化值。


以上就是四川桥梁载荷试验项目中以往使用的传统测量方法类型,当然现在的技术基于传统技术之上有了很大的提升,不仅是在测量人员还是测量准确度上都得到了质的提升。

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