¿Discusión sobre la tecnología de inspección de puentes de carreteras?
¿Cuál es la tecnología de detección de puentes de autopistas? ¿Cómo se define? Lea el artículo del editor de Zhongda Consulting.
1. Descripción general
1.1 Definición de inspección de la estructura del puente
La inspección de la estructura del puente es principalmente una investigación del estado técnico del puente, es decir, la detección de los defectos y daños del puente, naturaleza, ubicación, gravedad y tendencias de desarrollo, identificar las principales causas de los defectos y daños, analizar y comentar sobre su impacto en la calidad y la capacidad de carga del puente, y proporcionar datos técnicos confiables y bases para el puente. Diseño de mantenimiento y refuerzo. El trabajo que debe realizar la sala de inspección del puente antes de su mantenimiento, reparación y refuerzo es una garantía confiable para determinar si el plan de mantenimiento y refuerzo es factible y correcto. También es un paso importante indispensable en la evaluación, mantenimiento, Trabajos de reparación y refuerzo de componentes.
1.2 Tipos estructurales de puentes en Guizhou
Guizhou tiene un relieve kárstico típico, y los accidentes geográficos de la provincia se pueden dividir en tres tipos: mesetas montañosas, colinas y cuencas. Los ríos de Guizhou están ubicados en la zona de intersección de los tramos superiores del río Yangtze y el río Perla. El sistema de agua de la provincia fluye a lo largo del terreno desde el oeste y centro hacia el norte y sureste. Por lo tanto, existen relativamente muchos tipos de estructuras de puentes en zonas montañosas y las estructuras son relativamente complejas. Se trata principalmente de puentes de vigas (principalmente con vigas en T y vigas cajón continuas como tendencia de desarrollo), puentes de losas, puentes atirantados, puentes en arco de hormigón armado, puentes colgantes y puentes en arco de piedra.
2. Métodos de inspección de ingeniería de puentes
Con la creciente densidad de tráfico y carga de vehículos en nuestro país, y el creciente volumen de transporte, los puentes en uso a largo plazo inevitablemente sufrirán sobrecargas. y otros factores Si se produce un daño, si no se repara y no se toman algunas medidas de refuerzo, la durabilidad y la capacidad de carga del puente se reducirán y pueden ocurrir accidentes de tráfico graves. Este artículo también discutirá más a fondo los puntos comunes. y métodos de inspección de ingeniería de puentes.
2.1 Métodos y puntos clave de inspección de la apariencia del puente
La inspección de la apariencia incluye la medición de las dimensiones geométricas estructurales generales y locales del puente, la inspección y medición de enfermedades estructurales, etc. Diferentes tipos de puentes. Cada uno tiene su propio énfasis en la inspección. En términos generales, el puente se puede dividir en tres partes en su conjunto:
(1) Superestructura, que se refiere principalmente a la viga principal en puentes de vigas;
(2) Subestructura, generalmente incluye cimientos y tapas, grietas de bóveda de anillo de arco, desplazamiento de pilares, pilotes y estribos, etc.;
(3) Las estructuras auxiliares generalmente deben centrarse en verificar el pavimento de la plataforma del puente, las juntas de expansión, las barandillas, etc. y otros También hay puntos de inspección como grietas diagonales en los extremos del puente de vigas y grietas y deflexiones en la mitad del tramo. Para el tipo de puente de hormigón armado, detecta principalmente las barras de acero (espesor de la capa protectora, prueba de condición de corrosión) y el hormigón (profundidad de carbonatación, contenido de álcali y contenido de iones de cloruro relacionados con el grado de resistencia y la durabilidad; para el tipo de detección de material, principalmente); controles Las pruebas no destructivas o mínimamente destructivas de los materiales estructurales de puentes también son un área de investigación clave actual. Los datos estructurales se refieren principalmente al proceso de dominio de la tecnología de construcción original, el diseño estructural y el historial de reparación y mantenimiento estructural del puente, con el fin de analizarlos; El puente de acuerdo con las especificaciones pertinentes como estado de calidad de los estándares. Además, para mejorar la eficiencia de la inspección, se pueden adquirir instrumentos avanzados de alta tecnología para la inspección de la plataforma del puente, como el lidar, que se utiliza para medir todo el puente, un sistema automático de imágenes de temperatura por infrarrojos de doble banda, que se puede utilizar para inspeccionar la plataforma del puente; sistema de imágenes de radar de penetración terrestre, se puede utilizar para detectar plataformas de puente, etc.
2.2 Tecnología para detectar las condiciones de funcionamiento del puente y la capacidad de carga
Para juzgar la capacidad de carga de un puente por sí solo, se puede utilizar el método de prueba de carga estática, que puede medir deformación y deflexión, deformación, grietas y otros parámetros relacionados con el desempeño de la estructura del puente, para analizar la resistencia, rigidez y resistencia al agrietamiento de la estructura y juzgarla. Para considerar de manera integral las condiciones de operación y la capacidad de carga del puente, el desempeño dinámico de la estructura del puente generalmente se puede estudiar mediante métodos de prueba de carga dinámica. Los puntos de inspección específicos son: Si desea examinar la seguridad y el rendimiento económico del diseño del puente, puede comenzar determinando la carga del vehículo. El parámetro técnico importante que se puede verificar es el coeficiente dinámico. En el pasado, el objetivo principal de las pruebas dinámicas era considerar la frecuencia de vibración natural del puente, y su parámetro clave era el coeficiente de impacto en el proceso práctico de las pruebas de ingeniería de carreteras. Los contenidos principales de las pruebas dinámicas incluyen: determinar las características de vibración natural, como la frecuencia natural, la forma de la vibración y las características de amortiguación de la estructura del tramo del puente, medir la frecuencia de vibración forzada, el coeficiente de impacto, el desplazamiento dinámico y la tensión dinámica de la estructura del tramo del puente; carga del vehículo. Sin embargo, si la ocurrencia de pérdidas estructurales conducirá inevitablemente a cambios en parámetros estructurales como rigidez, amortiguación y cargas internas, una estimación razonable de estos cambios proporcionará un método cuantitativo para la evaluación del estado operativo estructural.
La extracción de información sobre el cambio de parámetros característicos modales de vibración del puente se puede lograr detectando diferentes posiciones del puente antes y después del daño estructural, y luego a partir de la información registrada en estos puntos de medición, evaluando así el grado de daño estructural. Daño. Ubicación y tipo de daño estructural. En general, los modos de vibración de puentes se pueden obtener mediante técnicas de prueba de análisis modal experimentales convencionales. En resumen, para evaluar los cambios en los parámetros estructurales del puente, además de las pruebas de carga estáticas y dinámicas tradicionales, también se pueden analizar los cambios en los modos de vibración del puente. El método de vibración es la tecnología básica para la detección del funcionamiento del puente. También está el diseño del sistema de prueba, que puede detectar el rendimiento del instrumento y determinar las características del sensor utilizado. Los instrumentos de prueba involucrados en la prueba de carga dinámica incluyen principalmente osciloscopios ópticos, amplificadores de señal, sensores de prueba, grabadoras y. Procesadores de señales digitales.
2.3 Tecnología de detección cuando no se puede obtener información detallada del puente
Es posible que algunos datos de ingeniería no puedan obtener datos más completos debido a varias razones. En este caso, utilizamos tecnología de prueba de rendimiento estructural. Se pueden considerar las tecnologías de prueba de uso común que incluyen pruebas estáticas y pruebas dinámicas, que pueden reflejar con precisión el rendimiento de la tensión estructural. La prueba de carga estática de puentes de hormigón generalmente requiere las siguientes pruebas. En el pasado, el trabajo de inspección de puentes se basaba principalmente en la inspección visual in situ y en pruebas de carga estática y dinámica realizadas por inspectores, combinadas con una variedad de tecnologías de inspección, como detección ultrasónica, experimentos de corrosión, pruebas de dureza del hormigón y otros métodos de inspección tradicionales. los componentes y nodos clave del puente se pueden juzgar razonablemente. Sin embargo, es difícil satisfacer las necesidades generales de evaluación del desempeño, como el estado de salud operativa del puente, la seguridad de la estructura del puente y la vida útil. Con el continuo desarrollo de la economía y la tecnología, especialmente el desarrollo de la tecnología de comunicación y detección, se ha proporcionado tecnología de detección más avanzada, como la tecnología de pruebas no destructivas, para el trabajo de detección de puentes, lo que hace que la tecnología de detección sea más sistemática, rápida e inteligente. El desarrollo, hasta cierto punto, satisface las necesidades de la inspección de puentes de carreteras modernos.
Se espera que los modos de vibración de puentes mencionados anteriormente proporcionen una nueva tecnología de detección para evaluar el desempeño de seguridad de los puentes desde una perspectiva general. Además, las tecnologías de identificación y detección de daños en estructuras de puentes actualmente incluyen el método de identificación de daños por análisis de ondas y el método de identificación de daños por redes neuronales. El primero puede extraer directamente información útil para las operaciones y también se puede aplicar a daños en la separación de señal y ruido y la detección de señales singulares. , análisis de banda de frecuencia, etc. Identificación, y debido a que las wavelets son adecuadas para analizar señales desequilibradas, este tipo de tecnología de detección se puede utilizar como una herramienta ideal para el procesamiento de señales en la identificación de daños. La función principal de esta última es principalmente construir la red; , a través de la diferencia entre la salida del sistema y la salida de la red. Para probar el alcance del daño, los datos provienen de mediciones de vibración de sistemas sin daños.
2.4 Tecnología de detección acústica, que es relativamente sencilla para detectar daños en puentes
Como se puede ver en el análisis anterior, la tecnología de detección actual tiene algunas deficiencias. La tecnología de detección más común para. Los puentes de carreteras en mi país todavía cuentan con tecnología de detección sónica. Debido a que es simple y cómodo de usar, se ha utilizado ampliamente en los últimos años. El proceso de trabajo de este tipo de tecnología de inspección de puentes: desde la superficie de la carretera y el suelo del puente, las ondas sonoras reflejadas desde la superficie de la carretera se reciben a través de los instrumentos receptores correspondientes y, mediante una serie de medidas de procesamiento de información, los técnicos de inspección siempre con el estado de daño interno del puente. Tome técnicas de mantenimiento oportunas. Se basa principalmente en las características de los parámetros internos de la onda y los parámetros mecánicos del objeto, y obtiene información como la frecuencia, la velocidad de la onda y la forma de onda de la onda elástica que se propaga. Combinada con otras técnicas de análisis, la condición del daño del puente puede. ser juzgado. Además, tecnología de detección mecánica. Los instrumentos de prueba mecánicos son iguales a la tecnología de detección de ondas acústicas. Tienen principios de funcionamiento simples, operación fácil y asequible, larga vida útil y gran capacidad de adaptación al entorno circundante. Sin embargo, también tienen deficiencias obvias, como una capacidad de amplificación limitada. , baja sensibilidad y sensibilidad relativamente baja.
2.5 Aprenda de la tecnología de detección a la que los países extranjeros están prestando atención actualmente
Actualmente, partes extranjeras han llevado a cabo investigaciones sobre sistemas de gestión de puentes y métodos de prueba cuantitativos no destructivos, es decir , mediante el uso del método de respuesta a la vibración forzada. La tecnología de prueba cuantitativa utiliza un vibrómetro láser para medir las fuerzas de los tirantes y evaluar la subestructura del puente. Nuestro país siempre ha abogado por la introducción de tecnologías avanzadas extranjeras. Este artículo resume sus principales tecnologías:
(1) Sistema avanzado de detección y evaluación de grietas por fatiga, que incluye un sistema inalámbrico de medición de deformación para grietas en puentes y medición de carga de fatiga pasiva. equipos, sistemas portátiles de emisión acústica, nuevos sensores de emisión acústica ultrasónicos y electromagnéticos, etc., actualmente en base a esto, un detector E de banda ancha es capaz de generar (señales) y detectar grietas por fatiga bajo diferentes modos de tensión;
(2) Tecnología avanzada de detección de corrosión, como microsensores de corrosión enterrados que detectan espacios en la lechada de pretensado y tecnología de detección de fugas magnéticas;
(3) Sistemas avanzados de detección de plataformas de puentes, como sistemas remotos de doble banda Sistema de imágenes térmicas infrarrojas;
(4) Cuenta con sistemas avanzados de prueba de puentes y monitoreo de salud, como sensores de acero que miden la sobrecarga del puente.
3. Conclusión
En resumen, las pruebas de carga dinámica y estática y la inspección visual en sitio por parte de inspectores son métodos tradicionales de inspección de puentes. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la detección de daños. causado por El método de análisis modal experimental de cambios de parámetros estructurales para evaluar el daño refleja la medición modal de deformación de las características inherentes de la estructura. Este artículo cree que para evaluar el grado de daño estructural del puente, entre los métodos de medición y evaluación discutidos, el método de medición modal de vibración es mejor, al mismo tiempo, los parámetros de tensión y deformación entre los parámetros sensibles al daño estructural son las tendencias de desarrollo de; tecnología de detección de puentes de carreteras, pero este aspecto La tecnología de detección aún necesita más práctica y exploración. La tecnología de detección de desplazamiento de vibración puede considerarse como una nueva forma de determinar el estado mecánico del puente, que bien puede compensar las deficiencias del sistema de medición de tensión; . Además, nuestro país también debería combinar múltiples tecnologías de detección en la práctica para que los resultados de la detección sean más científicos y completos.
Lo anterior es recopilado y compilado por Zhongda Consulting
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