本文關鍵詞：橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第 27 卷第 2 期
1999 年 4 月

同 濟 大 學 學 報
JOURNAL OF T ONG I UNIVERSITY J

Vol . 27. No. 2 Apr. 1999

摘要 綜述了橋梁結構健康監(jiān)測的一些實際應用 . 對以往有關損傷診斷的一些方法進行了評價 , 著重分析了當 前橋

梁健康監(jiān)測中所遇到的困難 . 在此基礎上結合橋梁的結構特性與工作環(huán)境提出了一套新的橋梁健康監(jiān)測 與狀態(tài)評估發(fā)展策略 , 其中強調(diào)了結構動力指紋增長與更新的概念以及動態(tài)子結構與模型修正法的綜合運用 , 并最終將橋梁承載能力作為狀態(tài)評估的重要指數(shù) ,使橋梁的觀察 、 監(jiān)測與安全評估有機地統(tǒng)一起來 . 關鍵詞 橋梁 ; 健康監(jiān)測 ; 狀態(tài)評估 ; 承載能力 分類號
U443

Abstract

are made on the previous work of damage identification for structures , especially focusing on some of the difficulties in current research. Based on the review and summary , a new monitoring strategic plan of bridge is p resented. Of in2 terest in this work is a discussion of the performance of bridge and a p resentation of ideas on “si gnature growth and tant index for the condition assessment of bridge and be included in the system. Ke ywords Bridge ; Health monitoring ; Condition assessment ; Load capacity up dating” order to monitor bridges during their life spans. Finall y , load capacity should be re garded as an impor2 in
收稿日期 :1998 - 06 - 06 第一作者 : 男 ,1962 年生 ,教授 ,博士生導師 3 國家自然科學基金資助項目 ( 批準號 :59878037)

自從 50 年代以來 , 人們就意識到橋梁安全監(jiān)測的重要性 , 但由于早期的監(jiān)測手段比較落后 , 所以在 應用上一直受到相當?shù)南拗?. 近年來隨著大跨橋梁設計的輕柔化以及形式與功能的日趨復雜化 , 這項技 術更成為國內(nèi)外學術界 、 工程界的研究熱點 . 目前 , 許多國家都在一些已建和在建的大跨橋梁上進行有益 的嘗試 : 丹麥曾對總長 1 726 m 的 Faroe 跨海斜拉大橋進行施工階段及通車首年的監(jiān)測 , 旨在檢查關鍵的 設計參數(shù) , 監(jiān)測施工危險階段以及獲取開發(fā)優(yōu)化的監(jiān)控維護系統(tǒng)所必需的橋梁健康記錄 , 另外他們在主 跨 1 624 m 的 Great Belt East 懸索橋上已開始嘗試把極端記錄與正常記錄分開處理的技術以期減小數(shù)據(jù) 存量 [1 ] ; 墨西哥有關部門則對總長 1 543 m 的 Tampico 斜拉橋進行了動力特性測試并比較了環(huán)境激振和傳 統(tǒng)振動試驗的效果[2 ] ; 泰國與韓國目前已開始在重要橋梁上安裝永久性的實時結構整體與安全性報警設 備 ; 挪威在主跨 530 m 的 Skarnsundet 斜拉橋上所安裝的全自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已能對風 、 加速度 、 傾斜度 、 [3 ] 應變 、 、 溫度 位移進行自動監(jiān)測 ; 香港的 Lantau Fixed Crossing 和青馬大橋 、 內(nèi)地的虎門大橋 、 徐浦大橋 、 江 [4 ] 陰長江大橋等在施工階段已開始傳感設備的安設 , 以備將來運營期間的實時監(jiān)測 . 事實上這種技術的 成功開發(fā)將起到確保橋梁安全運營 , 延長橋梁使用壽命的作用 , 同時通過早期發(fā)現(xiàn)橋梁病害能大大節(jié)約 橋梁的維修費用 ,可以避免最終頻繁大修關閉交通所引起的重大損失[5 ] .

橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展 3
袁萬城 崔 飛 張啟偉
( 同濟大學橋梁工程系 ,上海 ,200092)

Current Re se arch and Develo p ment of Structural He alth Monitorin g and Condition As se s sment for Bridg e s
Yuan Wancheng Cui Fei Zhang Qiwei

(Department of Bridge Engineering , T ongji University , Shanghai , 200092)

In this paper , several p ractical implementations of health monitoring for bridges are reviewed. Comments

第2期

袁萬城等 : 橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)與評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展

185

1

結構損傷檢測方法
傳統(tǒng)的檢測手段可以對橋梁的外觀以及某些結構特性進行監(jiān)測 . 檢測的結果一般也能部分地反映結

構的當前狀態(tài) , 但是卻難以全面反映橋梁的健康狀況 , 尤其是難以對橋梁的安全儲備以及退化的途徑作 出系統(tǒng)的評估 . 此外常規(guī)的檢測技術也難以發(fā)現(xiàn)隱秘構件的損傷 . 于是近 10 年來 , 國內(nèi)外學者一直在尋 找一種能適用于復雜結構的整體探傷評估方法 , 目前得到普遍認同的一種最有前途的方法就是結合系統(tǒng) 識別 、 振動理論 、 振動測試技術 、 信號采集與分析等跨學科技術的試驗模態(tài)分析法 . 這種方法在發(fā)達國家 已被廣泛應用于航空 、 航天 、 精密機床等領域的故障診斷 、 荷載識別和動力學修改等問題之中 . 圍繞這個 思路近年來人們提出了許許多多的結構整體檢測方法 , 從研究和應用的角度看 , 這些方法大致可分為模 型修正法和指紋分析法兩大類 . 模型修正法在橋梁健康監(jiān)測中主要用于把試驗結構的振動反應記錄與原先的模型計算結果進行綜 合比較 ,利用直接或間接測知的模態(tài)參數(shù) 、 加速度時程記錄 、 頻率響應函數(shù)等 ,通過條件優(yōu)化約束 , 不斷地 修正模型中的剛度分布 , 從而得到結構剛度變化的信息 , 實現(xiàn)結構的損傷判別與定位 . 這種方法在劃分和 處理子結構上具有很多優(yōu)點 , 但由于測試模態(tài)集不完備 、 測試自由度不足以及測量噪信比高的原因 , 很少 能給出修正所需的足夠信息 , 導致了解的不唯一[4 ] . 同時采用傳統(tǒng)方法進行參數(shù)估計時易產(chǎn)生病態(tài)方程 . 針對這些問題 , 一方面可以考慮利用動邊界條件進行子結構模型修正以減少未知數(shù)的方法 , 另一方面可 以通過良態(tài)建模 、 合理劃分子結構以及最優(yōu)測點布置來獲取最大信息量進行解決 . 目前這些方法都在研 究之中 . 結構整體監(jiān)測的另一類方法就是尋找與結構動力特性相關的動力指紋 , 通過這種指紋的變化來判斷 結構的真實狀況 . 通常用到的動力指紋有頻率 、 振型 、 振型曲率 / 應變模態(tài) 、 功率譜 、 ( 模態(tài)保證標準) 、 MAC
COMAC ( 坐標模態(tài)保證標準) 指標等 . 大量的模型和實際結構試驗表明結構損傷導致的固有頻率變化很

小 , 而振型 ( 尤其是高階振型) 雖然對局部剛度變化比較敏感 , 但精確量測比較困難 . MAC , COMAC 等依賴 于振型的動力指紋都遇到同樣的問題 。振型曲率應變模態(tài)則在傳統(tǒng)的低幅值振動測試中變化量量級過 小 ,難以起到有效的判別作用 . 這類方法的成功應用將有待于尋找新的動力指紋 . WD 分布 ( wigner distribu2
tion) 在信號處理上具有靈敏性與穩(wěn)定性 ,也許在時 - 頻域上帶來有益的啟示 .

2

橋梁承載能力評估方法

橋梁在長期的使用過程中不免會發(fā)生各種結構損傷 . 損傷的原因可以是使用 、 維護不當 、 車禍事故等

人為因素 , 也可能是地震 、 風暴等自然災害 . 此外某些要道上交通量以大大高于預測流量的速度猛增也加 劇了橋梁結構的自然老化 . 這些因素均導致了橋梁承載能力和耐久性的降低 , 甚至影響到運營的安全 . 因 此如何合理評估現(xiàn)有橋梁的承載能力 , 并使之規(guī)范化 , 便成為橋梁狀態(tài)評估的核心 . 在此基礎上才能對橋 梁的損傷和病害建立一套現(xiàn)實客觀的維修決策系統(tǒng) . 現(xiàn)行橋梁設計規(guī)范是橋梁承載能力評估的基礎 . 評估工作在分析計算上和新橋設計是基本一致的 ,

由于前者在實橋健康監(jiān)測的基礎上進行 , 有關荷載 、 抗力以及結構分析信息的獲取可以做到比較全面 、 準 確 , 避免了許多不確定性因素的干擾 . 同時也應注意到在評估階段會由于結構損傷 、 支承條件的改變使得 結構體系更為復雜和難以模擬 . 此外 ,結構在破損狀態(tài)下的非線性加劇也會影響評估的精度 . 對不同的橋梁構件 , 承載能力的表達方式是不同的 . 例如對于受軸向力為主的單元可采用軸力的標

準 ; 而對受彎構件則需采用彎矩 ( 或彎矩和剪力的聯(lián)合) 作為判據(jù) . 就目前來說 , Taly 提出的承載能力評估

方法 [6 ]還是比較合理的 . 其分析步驟如下 : ① 分析各橋梁構件在設計活載 ( 如汽 20 或汽超 20) 下的最大彎 矩、 剪力 、 軸力 、 變形等 ; ② 計算各橋梁構件的恒載內(nèi)力 ( 包括彎矩 、 剪力 、 軸力 、 變形等) ; ③ 基于各橋梁構 件的真實截面特性以及設計規(guī)范所給定的指標計算各單元的承載能力 ; ④ 計算各橋梁構件的活載承載能 力 ( 由步驟 3 和步驟 2 的計算值相減即可) ; ⑤ 步驟 4 和步驟 1 的計算值之比即可作為各單元的承載能力

186

同 濟 大 學 學 報

第 27 卷

評價指標 . 這種方法以普通的結構分析和現(xiàn)行的設計規(guī)范為基礎 , 結合實橋檢測的結果進行評估 , 易為評估者 接受和理解 , 但在對結構失效模式的判斷以及對結構非線性的處理上仍存在很大的困難 . 另外 , 還有必要 對設計準則的調(diào)整 、 安全系數(shù)的取值 、 結構損傷的確定以及分析方法的選擇等作進一步的研究 .

3

應用現(xiàn)狀與發(fā)展的幾點剖析
基于振動模態(tài)分析技術 , 國內(nèi)外目前在橋梁監(jiān)測的試驗與研究中取得的進展主要反映在 : ① 通過強

迫振動試驗 , 能夠分析模態(tài)參數(shù)對結構局部變化的反應 ; ② 在車重 、 車速 、 路面及支承對橋梁模態(tài)參數(shù)的 影響方面有深入的認識及理論上的依據(jù) , 證明了用環(huán)境振動法進行橋梁自動檢測的可行性 ; ③ 對適用于 橋梁監(jiān)測的結構狀態(tài)敏感參數(shù)積累了理論認識和試驗基礎 ; ④ 在一定程度上能夠利用測試的數(shù)據(jù)進行計 算模型的修正 ; ⑤ 開發(fā)了各種基于頻率 、 振型 、 振型曲率 、 應變振型等改變量的損傷檢測和定位技術 . 在處 理方法上探尋了 MAC 法 、 COMAC 法 、 柔度矩陣法 、 矩陣攝動修正法 、 非線性迭代法以及神經(jīng)元網(wǎng)絡法等 . 這些方法各具特色 ,在局部的范圍內(nèi)都取得了積極的效果 . 這些成就在橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)評估系統(tǒng)的研究開發(fā)中還屬于基礎性的探索 , 距離系統(tǒng)的目標尚有 很大的差距 . 這主要是由于 : ① 橋梁的結構不確定性因素和復雜的工作環(huán)境對結構模態(tài)響應的靈敏性造 成了不利的影響 , 導致了目前橋梁整體監(jiān)測的許多困難 ; ② 對橋梁在使用年限內(nèi)工作特性的變化缺乏全 面深入的研究 , 難以建立客觀統(tǒng)一的橋梁狀態(tài)評估標準 . 所以整個技術的成功開發(fā)乃至系統(tǒng)目標的最終 實現(xiàn)有賴于今后更好地結合橋梁的自身特性及工作環(huán)境討論問題 . 這主要體現(xiàn)在如下幾點 :
( 1) 首先橋梁作為一個由多種材料 、 不同結構組合而成的大型綜合系統(tǒng) , 系統(tǒng)各個成分應力狀態(tài) 、 易

損性不一 , 剛度 、 動力特性相差甚大 . 如果直接從機械振動模態(tài)技術出發(fā) , 籠統(tǒng)地用某種單一的動力特性 變化指標去評估整體結構的狀態(tài) , 顯然是難以得到預期效果 . 反過來如果把結構材料形式相近 、 動力特性 一致的部分劃分為子結構 , 從各子結構的指紋變化來反映整個系統(tǒng)的狀態(tài) , 則在每次處理中能大幅度減 小需要修正的參數(shù) , 從而使方程組的病態(tài)與奇異性減小到較低的程度 . 子結構分得越細 , 損傷的診斷 、 定 位以及能力評估就越準確 . 把整個結構劃分為子結構進行監(jiān)測 、 評估還有一個優(yōu)點就是在布點問題中 , 可 以通過劃分子結構的辦法對重點區(qū)域重點布設傳感器 ,使有限的傳感器發(fā)揮最大的效能 .
( 2) 迄今在橋梁健康監(jiān)測中尚缺乏有效的傳感器優(yōu)化布設算法 . 這個問題在軌道航天器的動態(tài)控制

與系統(tǒng)識別中雖得到廣泛的研究 , 但在橋梁模態(tài)試驗中的應用還存在不少的難點 , 在充分考慮各種自然 環(huán)境下橋梁的結構特點以及測量條件的基礎上 , 尋求這樣一套布點方案 : ① 在含噪音的環(huán)境中 , 能夠利用 盡可能少的傳感器獲取全面 、 精確的結構參數(shù)信息 ; ② 測得的時程記錄將對模態(tài)參數(shù)的變化最為敏感 ; ③ 能夠通過合理添加傳感器對感興趣的部分模態(tài)進行數(shù)據(jù)點采集 ; ④ 測得的模態(tài)應能夠與模型分析的結果 建立起對應關系 , 此外通過傳感器的優(yōu)化布設可改善對模態(tài)試驗結果的可視性 ( visualization) 和魯棒性
( robustness) . 希望由此實現(xiàn)對結構狀態(tài)改變信息的最優(yōu)采集 ,改善早期對橋梁結構的整體探傷能力 . ( 3) 橋梁結構不同于機械 、 航空結構之處還在于 : 當結構的指紋發(fā)生改變 , 甚至混凝土結構在設計荷

載下產(chǎn)生許多裂紋 , 橋梁的工作性能都不一定受到影響 . 損傷的判斷與其結構工作特性有關 . 從設計的角 度來看 ,橋梁結構應該滿足安全和使用上的要求 . 所謂 “安全” 是一個相當含糊的概念 ,它應基于一個指定 的結構受力反應限度來說 , 如允許應力或某個服務能力準則 . 當前的工程實際中就有兩種不同的準則 : 一 種是給荷載與承載能力加上適當系數(shù)后進行結構設計 ; 另一種則是基于結構的極限狀態(tài)進行設計 ( 我國 公路橋梁新規(guī)范明確規(guī)定 , 所有橋涵結構均應進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)計算[7 ] ) . 由此 看來橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)評估只有與各種標準下的承載能力緊密聯(lián)系起來 , 才能完成真正意義的使命 . 在結構系統(tǒng)中引起強度不足的因素有很多 , 但應注意以下幾方面 : ① 由于結構的老化 、 損傷及鋪裝層維修 引起的活載承載能力不足 ; ② 當前使用荷載高于設計標準 ; ③ 依據(jù)已遭淘汰的設計標準設計 , 但不能在新 規(guī)范中通過 ; ④ 結構在極端荷載作用下 ( 如地震 、 ) 發(fā)生累積損傷 ,系統(tǒng)及邊界條件改變 . 風暴
( 4) 目前對橋梁缺損狀態(tài)的評價缺乏統(tǒng)一有效的綜合性指標 , 并且難以反映各構件的缺損及嚴重程

度對整個橋梁的影響 , 于是有人以模糊理論 、 結構可靠度原理等為理論框架建立了各種橋梁使用性能評

第2期

袁萬城等 : 橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)與評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展

187

估專家系統(tǒng) . 這都是很好的出發(fā)點 , 但其是否能廣泛推廣和運用到工程實踐中還有待于對各類橋梁工作 性能的深入認識及相應規(guī)范的建立 , 而橋梁的健康監(jiān)測系統(tǒng)作為這種智能決策系統(tǒng)最直接 、 最基本的信 息來源首先必須做到全面 、 正確地反映橋梁的狀態(tài) ,并且不受時間 、 環(huán)境的影響 .
( 5) 橋梁結構與航天器 、 精密機床在受力特點上差別較大 . 橋梁受的荷載中恒載占了七八成以上 , 它

們對整個結構的動力特性起著至關重要的作用 , 如果缺乏對其量值 、 分布 、 變化的了解 , 勢必會使反映結 構狀態(tài)的指紋變化淹沒于恒載應力的變化 ( 如應力重分布) 之中 , 使整個動力監(jiān)測失去意義 . 這方面在拱 圈的監(jiān)測中尤為明顯 . 要做到這一點 ,從施工開始就得建立結構的受力數(shù)據(jù)庫 .
( 6) 環(huán)境因素對橋梁結構的動力特性影響很大 . 一般損傷導致的結構自振頻率的變化易淹沒在其中 .

從這一側面也反映了當前振動測試中響應量測值對感興趣的結構參數(shù)不敏感的原因 . 此外 , 結構基礎的 沉降以及構件預應力損失所引起的應力重分布都不可避免地對振動模態(tài)分析產(chǎn)生消極影響 . 目前對這些 方面的研究還沒有引起足夠的重視 .

4

橋梁結構健康監(jiān)測新的發(fā)展策略
建立基于振動測試的橋梁自動實時監(jiān)測系統(tǒng)最實際的方法就是環(huán)境振動法 , 這種方法不需要振動設

備 , 不妨礙交通 , 適于遠程遙控檢測以及獲取完整 的結構狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 . 根據(jù)以上所作的分析 , 針對以 下兩種情況 , 橋梁結構健康監(jiān)測與狀態(tài)評估系統(tǒng)可 以從圖 1 的模式來發(fā)展 .
( 1) 突發(fā)性極端事件發(fā)生后 , 能從橋梁的損傷

中迅速識別出非結構損傷 、 非關鍵性結構損傷以及 嚴重的結構損傷 . 在操作上做到實時快速檢測 , 能 從記錄的數(shù)據(jù)中對非線性結構模型進行參數(shù)識別 與時域評估 ,并在此基礎上完成能力 ( 需要) 分析 .
( 2) 在長期的健康監(jiān)測和狀態(tài)評估中 , 能通過

定時開啟系統(tǒng) , 利用交通 、 風或其它低幅值振動輸 入進行結構動力測試 , 為維修加固工作明確指出結 構的損傷位置 、 程度 、 性質以及進行承載能力評估 . 同時記錄子結構 “指紋” 變化情況 ,逐漸更新橋梁健 康數(shù)據(jù)庫 . 具體實現(xiàn)起來主要有以下幾方面的工作 : ① 開 發(fā)和應用以無線通訊技術為手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) . ② 開發(fā)能適用于交通荷載風荷載及定點測試荷載 的傳感器最優(yōu)布設技術 . ③ 針對典型橋型 , 采用動 態(tài)邊界子結構原理 , 開發(fā)以結構模型修正法為基礎 的結構損傷識別技術 . ④ 研究現(xiàn)有結構指紋變化的 敏感性 , 尋找更適合于橋梁監(jiān)測的新指紋 , 嘗試采 用韋氏分布 ( Wigner Distribution) 一類敏感性較高的 時 - 頻方法進行子結構指紋分析 . ⑤ 根據(jù)觀察與監(jiān)
圖 1 橋梁健康監(jiān)測程序框圖 Fig . 1 Plan of health monitoring and condition assessment for bridge

測的結果分析實橋的剩余承載能力 , 內(nèi)容包括 : 根據(jù)觀察與監(jiān)測結果建立分析模型 ; 對運營荷載下橋梁進 行全面分析 ; 根據(jù)各桿件的真實截面特性和規(guī)范所允許的應力極限 , 計算各桿件的承載能力 . ⑥ 建立橋梁 安全準則及能用于橋梁整個壽命過程經(jīng)濟評價的估價模型 , 內(nèi)容包括 : 建立基于位移的概率評估準則 ; 建 立橋梁整個壽命期間經(jīng)濟評估的估價模型 ; 建立橋梁結構的安全準則和維修決策系統(tǒng) . ⑦ 開發(fā)橋梁觀察 與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及決策專家系統(tǒng) . ⑧ 研究非線性結構模型的時域評估方法及系統(tǒng)識別技術 . ⑨ 在合 理劃分子結構以及最優(yōu)測點布置的基礎上 ,綜合良態(tài)建模技術 ,改善有限元模型修正方法 .

188

同 濟 大 學 學 報

第 27 卷

5

結語
振動模態(tài)分析技術和系統(tǒng)識別理論在結構健康監(jiān)測領域具有很廣闊的前景 , 然而橋梁結構健康監(jiān)測

與狀態(tài)評估的最終實現(xiàn)將有待于與橋梁理論結合的進一步完善 , 以及深化對橋梁在工作環(huán)境 、 運營條件 下結構特性的認識 . 同樣重要的還有測試軟 、 硬件的改進與配合 . 參考文獻
1 Andersen E Y, Pedersen. Structural monitoring of the Great Belt East Bridge. In : Jon K rokeborg , ed. Proceedings of the Third Symposium on Strait Crossing. Rotterdam: Balkema , 1994. 54～62 2 Muria Vila D , G omez R , K C. Dynamic structural properties of cable stayed T ing ampico Bridge. Journal of Structural Engineering , ASCE , 1991 , 117( 11) :3396 - 3416 3 Myroll F , Dibiagio E. Instrumentation for monitoring the Skarnsunder Cable - stayed Bridge. In : Jon K rokeborg , ed. Proceedings of the Third Symposium on Strait Crossing. Rotterdam: Balkema , 1994. 207～215 4 5 6 7

張啟偉 ,袁萬城 ,范立礎 . 大型橋梁結構安全監(jiān)測的研究現(xiàn)狀與發(fā)展 . 同濟大學學報 ,1997 ,25( 增刊) :76～81 史家鈞 ,項海帆 ,許 俊 . 確保大型橋梁安全性與耐久性的綜合監(jiān)測系統(tǒng) . 同濟大學學報 ,1997 ,25( 增刊) :71～75
Taly . N a re n dra de sig n of mo de r n hig h w ay bri dge . N ew Yo r k : T he Mc GRA W - H IL L Co mp a nie s , 1998

鄭紹　 ,劉敬云 . J TJ 023 - 85

公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 . 北京 : 人民交通出版社 ,1989

( 上接第 178 頁)

2

結論
( 1) 組合桁拱是桁架拱和桁架梁的繼承和發(fā)展 , 它結合了桁架拱和桁架梁的優(yōu)點 , 組合成一種新型的

組合桁拱體系 , 使上弦桿和下弦桿的內(nèi)力分配更加均勻 , 改變了桁架梁的上弦桿軸向拉力大和桁架拱的 拱腳和拱頂彎矩大的不利情況 .
( 2) 由于上弦桿和斜桿采用預應力構件 , 矢跨比對組合桁拱的影響不是主要的 , 但它能使組合桁拱更

經(jīng)濟 . 一般來說 , 當跨徑在 160 m 以下 , 矢跨比取 1/ 8 ; 當跨徑在 160 m 以上 , 矢跨比取 1/ 6 為宜 . 主拱圈的 截面高度一般為 1/ 100～ 1/ 120 的主跨跨徑 . 邊跨結構是主跨結構的延續(xù) , 雖然主跨結構形式完全相同 , 但連續(xù)剛構的邊跨和桁架邊跨 , 兩種邊跨結構形式的不同 , 使主跨外部約束條件不同 , 其結構受力也不 同. ( 3) 合理的組合桁拱斷縫位置應在 0. 20～ 0. 25 倍主跨跨徑 , 組合桁拱的懸臂梁與跨中桁架拱的跨度 比為 1 ∶ 左右 . 合理的上弦桿 、 3 下弦桿和實腹段跨中抗彎剛度比為 1 ∶ 8 ∶ 0 左右 . 這樣才能充分發(fā) 1. 3. 揮上弦桿預應力鋼筋作用 ,分擔主拱圈的一部分荷載 . ( 4) 組合桁拱具有一套獨特的施工方法 —— — 無支架懸臂桁架 . 懸臂拼裝中 , 充分利用上弦桿和斜桿內(nèi) 的預應力鋼筋作為懸臂拼裝的抗傾覆的平衡力 , 簡化了無斜桿桁拱橋施工中采用臨時預應力斜吊索 , 如 日本的天子川橋[2 ]和青葉大橋 [3 ]的施工方法 ,同時將斜桿作為結構整體受力的一部分 , 增強其整體穩(wěn)定 .

參考文獻
1 2 3

俞同華 ,林長川 ,鄭信光 . 鋼筋混凝土桁架拱橋 . 北京 : 人民交通出版社 ,1984 金子恒夫 . 天子川橋的設計和架設工法 . 國外橋梁 ,1994( 3) :170～175 大田原宣治 . 青葉大橋的設計和施工 . 橋梁與基礎 ,1996( 7) :2～9



更多相關文檔:

橋梁檢測和狀態(tài)評估研究與應用

橋梁檢測和狀態(tài)評估研究與應用_環(huán)境科學/食品科學_工程科技_專業(yè)資料。橋梁檢測和狀態(tài)評估研究與應用 摘要:隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,我國公路建設發(fā)展迅速,橋梁...

橋梁健康監(jiān)測研究及發(fā)展趨勢

測系統(tǒng)的組成, 介紹了橋梁健康監(jiān)測的現(xiàn)狀和最新研究方法, 對將來 的發(fā)展亦做了...營運狀態(tài)評估 與橋梁結構或其構件在日常荷載工作下的變形、裂縫、振動等有關。 ...

橋梁健康監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀

介紹結構檢測與健康監(jiān)測 概況,分析橋梁健康監(jiān)測意義。介紹橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的組成、監(jiān) 測內(nèi)容功能及特點。針對目前國內(nèi)外橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn) 狀,深入總結和思考...

既有橋梁監(jiān)測技術與狀態(tài)評估

橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)評估的研究現(xiàn)狀與 發(fā)展。同濟大學學報,1999。 5.鄧炎,嚴普強。橋梁結構損傷的振動模態(tài)檢測。振動、測試與診 斷,1999。 6.秦權。橋梁結構的...

讀書報告—橋梁監(jiān)測與狀態(tài)評估的發(fā)展動態(tài)

讀書報告—橋梁監(jiān)測與狀態(tài)評估的發(fā)展動態(tài)_工學_高等教育_教育專區(qū)。橋梁監(jiān)測與狀態(tài)評估的發(fā)展動態(tài)橋梁工程最新進展 橋梁健康檢測與監(jiān)測 橋梁健康檢測與監(jiān)測摘要:報告主...

大跨度懸索橋健康監(jiān)測現(xiàn)狀與展望

本文以大跨度懸索橋為切入點,總結近些年來橋梁健康監(jiān)測的研究狀況,著重 介紹了結構損傷識別、狀態(tài)評估現(xiàn)狀以及懸索橋軟件系統(tǒng),并對未來的橋梁健康監(jiān)測發(fā)展方向 進行了...

橋梁振動健康監(jiān)測研究現(xiàn)狀

橋梁健康監(jiān)測即 Bridge health monitoring 對 橋梁結構在振動過程中或營運狀況下進行檢測與監(jiān)測, 并在此基礎上對其安全性 能進行評估是發(fā)展橋梁振動學科以及保證橋梁...

關于物聯(lián)網(wǎng)時代橋梁健康監(jiān)測發(fā)展的研究

關于物聯(lián)網(wǎng)時代橋梁健康監(jiān)測發(fā)展的研究_建筑/土木_工程科技_專業(yè)資料。關于物聯(lián)...和張啟偉結合橋梁的工作環(huán)境與結構特性提出了一種橋梁健康監(jiān) 測與狀態(tài)評估的方法...

2016-2022年中國橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)行業(yè)市場分析及發(fā)展策略咨詢報告(目錄)

結構分析理論等多個領域的知識, 極大地延拓了橋梁檢測領域, 提高了預測評估的...健康監(jiān)測系統(tǒng)技術發(fā)展現(xiàn)狀 27 三、健康監(jiān)測系統(tǒng)技術研究方向 33 第三章 中國...

更多相關標簽:

現(xiàn)狀評估監(jiān)測方案 | 橋梁健康監(jiān)測 | 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng) | 橋梁監(jiān)測 | 橋梁監(jiān)測系統(tǒng) | 橋梁健康監(jiān)測技術簡介 | 橋梁監(jiān)測方案 | 橋梁施工監(jiān)測與控制 |

  本文關鍵詞：橋梁健康監(jiān)測與狀態(tài)評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：139684