鐵路橋梁狀態(tài)診斷試驗(yàn)技術(shù)研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中，不斷受到車輛荷載、沖擊作用、溫度變化、強(qiáng)風(fēng)等各種因素的影響，有可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)局部損傷和過(guò)早老化。盡管這種現(xiàn)象不會(huì)立即導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞，但它對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成了潛在的危險(xiǎn)。隨著時(shí)間的推移，由于應(yīng)力集中、疲勞等因素影響，會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)局部損傷不斷擴(kuò)展和增大，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力逐步下降，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。 當(dāng)橋梁受到損傷時(shí)，為了保證運(yùn)行列車的安全，必須在盡量短的時(shí)間內(nèi)，對(duì)橋梁狀態(tài)做出評(píng)價(jià)，判斷列車能否按照既

2、有速度運(yùn)行，即是否需要減速運(yùn)行，是否需要封閉交通對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理。 針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出一套綜合應(yīng)用結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)狀態(tài)診斷、模態(tài)試驗(yàn)的鐵路橋梁狀態(tài)診斷技術(shù)： (1) 通過(guò)鐵路橋荷載試驗(yàn)，了解結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài)，借以綜合判斷結(jié)構(gòu)的承載能力和制定安全運(yùn)營(yíng)條件： (2) 利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，總結(jié)了強(qiáng)梁弱墩和強(qiáng)墩弱梁情況下的梁跨中橫向振動(dòng)主要影響因素：總結(jié)了墩高、墩項(xiàng)橫向剛度、頻率、車速和振幅關(guān)系：利用布置在墩

3、身和梁體上的拾振器可以初步的判定病害的范圍： (3) 利用測(cè)得的橫向自振頻率和橫向振幅來(lái)判斷橋梁的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)：利用模態(tài)試驗(yàn)可以準(zhǔn)確的得到墩和梁的橫向自振頻率以及其它模態(tài)參數(shù)，為后來(lái)曲率模態(tài)分析結(jié)構(gòu)損傷做數(shù)據(jù)基礎(chǔ)： (4) 采用了聚能力錘和變時(shí)基采樣技術(shù)，可以有效的對(duì)大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)，準(zhǔn)確的得到結(jié)構(gòu)的前幾階模態(tài)： (5) 用有限元法對(duì)鐵路實(shí)體模型進(jìn)行了計(jì)算，從理論上證明曲率差模態(tài)識(shí)別鐵路梁、墩傷損的可行性，曲率差模態(tài)

4、對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷更為敏感，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)傷損的準(zhǔn)確定位；但進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮到噪聲的影響，而在實(shí)際應(yīng)用中，可能會(huì)遇到環(huán)境噪聲等諸多問(wèn)題，需要采取措施來(lái)減小這方面的影響，提高檢測(cè)精度： (6) 初步建立廣州鐵路(集團(tuán))公司管內(nèi)部分橋梁一階橫向自振頻率庫(kù)，可根據(jù)橋梁橫向自振頻率的變化來(lái)判斷橋梁的工作狀態(tài)： (7) 綜合運(yùn)用鐵路橋梁狀態(tài)診斷技術(shù)，在不影響鐵路正常運(yùn)營(yíng)的情況下，準(zhǔn)確診斷出東三號(hào)橋的病害，并提出了相應(yīng)的加固措施，成