橋梁的撓度變形是橋梁健康狀況評(píng)價(jià)的重要參數(shù),隨著橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,除了傳統(tǒng)的人工撓度測(cè)量方法,還有很多自動(dòng)檢測(cè)的方法,人們研究了許多用于位移及撓度測(cè)量的方法,下面中交路橋?qū)ΤR?jiàn)的幾種測(cè)量方法的原理、特點(diǎn)及適用范圍做以簡(jiǎn)單介紹。
傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法
百分表測(cè)量法 百分表測(cè)量法是較傳統(tǒng)的撓度測(cè)量方法。百分表的工作原理,就是利用齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)位置的位移值放大,并將檢測(cè)的直線往返運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成指針的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),以指示其位移數(shù)值。
優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,可以進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量,直接得到各測(cè)點(diǎn)的撓度值測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定可靠;2)缺點(diǎn)比較繁瑣,耗時(shí)較長(zhǎng),工作效率較低,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用有很大局限性;3)適用于橋下可搭設(shè)支架的橋梁工程。
精密水準(zhǔn)儀測(cè)量法
水準(zhǔn)測(cè)量又名“幾何水準(zhǔn)測(cè)量”,是用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺測(cè)定地面上兩點(diǎn)間高差的方法。在地面兩點(diǎn)間安置水準(zhǔn)儀,觀測(cè)豎立在兩點(diǎn)上的水準(zhǔn)標(biāo)尺,按尺上讀數(shù)推算兩點(diǎn)間的高差。通常由水準(zhǔn)原點(diǎn)或任一已知高程點(diǎn)出發(fā),沿選定的水準(zhǔn)路線逐站測(cè)定各點(diǎn)的高程。
優(yōu)點(diǎn)是具有速度快、計(jì)算方便、精度高和能夠及時(shí)比較觀測(cè)結(jié)果的特點(diǎn),主要適用于測(cè)點(diǎn)附近能夠提供測(cè)站條件、范圍不大的橋梁撓度變化、觀測(cè)點(diǎn)數(shù)不多的精密水準(zhǔn)測(cè)量。
全站儀測(cè)量法
全站儀撓度測(cè)量基本原理是三角高程測(cè)量。三角高程測(cè)量通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的水平距離和豎直角求定兩點(diǎn)間高差的方法。
這種測(cè)量方法簡(jiǎn)單,不受地形條件限制,是測(cè)量橋梁撓度的一個(gè)基本方法。在橋梁加、卸載過(guò)程中,由于全站儀和棱鏡固定不動(dòng),這就完全消除了儀器高和棱鏡高的量測(cè)所帶來(lái)的誤差。采用高精度全站儀可以更加有效地提高橋梁荷載試驗(yàn)撓度測(cè)量精度。
橋梁撓度自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)
連通管測(cè)量法
利用連通管原理,根據(jù)安裝在橋梁各處連通管內(nèi)液面高度的變化獲得橋梁撓度的變化。當(dāng)橋梁梁體發(fā)生變形時(shí),固定在梁體上的水管也將隨之移動(dòng),此時(shí),各豎直水管內(nèi)的液面將與基準(zhǔn)點(diǎn)處的液面保持在同一水平面,但各測(cè)點(diǎn)處的豎直水管液面卻發(fā)生了大小不等的相對(duì)移動(dòng),測(cè)得的相對(duì)位移量即是該被測(cè)點(diǎn)的撓度值。
特點(diǎn):連通管法測(cè)量橋梁撓度的優(yōu)點(diǎn)是可靠、易行,當(dāng)撓度的絕對(duì)值大于20mm時(shí),它1mm最小讀數(shù)至少可有5%的相對(duì)精度。
傾角儀法
使用傾角法測(cè)量橋梁的撓度,并不同于傳統(tǒng)的方法如百分表法、水準(zhǔn)儀法直接測(cè)得橋梁某一點(diǎn)的撓度值,而是首先使用傾角儀測(cè)得橋梁變形時(shí)幾個(gè)截面的的傾角,根據(jù)傾角擬合出傾角曲線,進(jìn)而得到撓度曲線,這樣就可以求得橋梁上任意一點(diǎn)的撓度值。傾角法實(shí)際上是一種間接地利用傾角儀測(cè)量得到橋梁撓度的方法。
特點(diǎn):橋梁不需要靜止的參考點(diǎn),特別適于測(cè)量跨河橋、跨線橋、大型的跨海、跨峽谷橋梁和高橋,大大提高了測(cè)量效率。