CN102346170A - 钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术：利用瞬态冲击原理，对钢管混凝土拱在脱空和未脱空状态下的冲击响应，其中包括振动和声音进行对比分析，实现钢管拱脱空快速检测，确保桥梁的使用安全性。随着钢管混凝土拱桥的大量修建，混凝土钢管作为其主要的承重部件，它的施工质量对整个钢管混凝土拱桥有着举足轻重的影响。钢管混凝土脱空是这种拱桥在施工和使用过程中容易出现的典型故障，本研究项目的目标是提出利用瞬态冲击原理对钢管混凝土拱桥进行激励，通过检测脱空和非脱空状态下的振动和声音响应，得出混凝土钢管脱空是否存在、脱空部位及脱空严重程度等，研究瞬态冲击混凝土钢管脱空检测方法，开发相应的软、硬件并组成检测测试系统，达到准确快速对钢管混凝土脱空检测进行检测的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术，尤其是瞬态冲击原理在混凝土钢管脱空检测中的应用方法研究，可以排除人为方法的不准确性和外界的干扰，实现混凝土钢管脱空的快速检测。
【背景技术】
钢管混凝土拱桥是目前得到广泛应用的一种桥梁型式，其中钢管混凝土拱是桥梁的主要承载部件，按照设计要求，钢管的混凝土应和钢管紧密接触并三向受力，但由于混凝土和钢管在材料特性、施工、受力等因素作用下，经常出现管内混凝土脱空现象。钢管混凝土脱空将直接影响和改变钢管混凝土的受力状况，极大的降低钢管拱的承载能力，因此对钢管混凝土进行脱空检测并采取相应的措施具有重要意义。
钢管混凝土是由混凝土填入薄壁圆形钢管而形成的组合结构材料。其基本原理是借助圆形钢管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力。钢管混凝土除具有强度高、重量轻、延性好、耐疲劳、耐冲击等优越的力学性能外，还具有省工省料、架设轻便、施工快速等优越的施工性能。钢管混凝土结构在土木工程中的应用已有百年历史。钢管混凝土优越的力学性能和施工性能，一开始就受到美欧各国土木工程界的重视，竞相开发利用。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术，它将利用瞬态冲击原理实现钢管混凝土脱空的快速检测和评定，形成混凝土拱脱空快速检测方法和系统，开发混凝土拱脱空瞬态冲击快速检测仪器，为混凝土拱桥的结构安全性提供快速、先进的检测手段。
为解决上述技术问题，本发明所采用技术方案是：在原理方法研究取得成果后，进一步研究检测系统的组成，开发相应的软硬件系统，组成钢管拱桥钢管脱空检测仪器系统，得到研究成果并向工程应用推广
与现有技术相比，本发明的有益效果是：钢管混凝土拱桥的动力特性分析和混凝土钢管脱空产生的原因分析；检测系统的软硬件组成系统研究，将居于国内先进水平；可开发仪器并实现产业化
【具体实施方式】
需要改进架桥的施工技术和发展高强轻质的新结构材料。钢管混凝土正是这种高强轻质且便于施工的高效结构材料，其单位重量的承载力与钢材接近，甚至可能比钢材还要强；其钢管兼具安装架设阶段的劲性骨架、灌注混凝土阶段的模板和钢筋、以及运营阶段对核心混凝土的套箍约束等多种功能，较全面地解决了桥梁结构所要求的用料省、安装重量轻、施工简便、承载能力大等诸多矛盾。
对钢管混凝土拱的脱空进行快速检测，是钢管混凝土拱桥安全质量的重要保证。基于结构的动力反应的损伤检测方法是当前提倡的全局方法，这种方法早已有之，比如人工敲击检测地板砖是否贴牢，墙壁是否空洞等，但人工方法相对于仪器检测，其精度和客观性都无法得到保证。
本项目提出的利用瞬态冲击原理，对钢管混凝土拱在脱空和未脱空状态下的冲击响应，其中包括振动和声音进行对比分析，实现钢管拱脱空快速检测，是一种利用结构动力特性的变化来对钢管混凝土拱桥钢管脱空检测的动力无损检测方法。具有快速方便准确的特点，是当今工程界提倡的检测方法，是将传统的人工敲击方法系统化和科学化，它摒弃了人工方法的缺点，利用仪器仪表准确检测结构对冲击激励的响应。本项目的研究成果具有巨大的工程应用价值和需求，应用前景十分广阔。
Claims (5)
1.一种钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术其中钢管混凝土拱是桥梁的主要承载部件，按照设计要求，钢管的混凝土应和钢管紧密接触并三向受力，但由于混凝土和钢管在材料特性、施工、受力等因素作用下，经常出现管内混凝土脱空现象。钢管混凝土脱空将直接影响和改变钢管混凝土的受力状况，极大的降低钢管拱的承载能力
2.对钢管混凝土拱桥的受力特点、承载能力进行分析。研究钢管混凝土拱桥在施工和使用过程中可能产生的缺陷，对混凝土钢管脱空现象进行分析。
3.研究钢管混凝土拱桥的动力特性、振动特点，动力分析方法在钢管混凝土拱桥中的应用等进行探讨。
4.钢管混凝土除具有强度高、重量轻、延性好、耐疲劳、耐冲击等优越的力学性能外，还具有省工省料、架设轻便、施工快速等优越的施工性能。
5.钢管混凝土优越的力学性能和施工性能。
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| CN2010102404694A CN102346170A (zh) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | 钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术 |
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| CN2010102404694A CN102346170A (zh) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | 钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术 |
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| CN102346170A true CN102346170A (zh) | 2012-02-08 |
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Family Applications (1)
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| CN2010102404694A Pending CN102346170A (zh) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | 钢管混凝土拱桥钢管脱空检测技术 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN102346170A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104155365A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-11-19 | 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院 | 一种隧道衬砌混凝土脱空的检测方法及装置 |
| CN106053597A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-26 | 湖南科技大学 | 一种基于hht特征提取的钢管混凝土脱空缺陷的检测方法 |
| CN110045016A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-23 | 四川升拓检测技术股份有限公司 | 一种基于声频分析的隧道衬砌无损检测方法 |
| CN112649501A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-04-13 | 交通运输部公路科学研究所 | 基于振动信号控制冲击钻钻孔验证混凝土内部缺陷的方法 |
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2010
- 2010-07-29 CN CN2010102404694A patent/CN102346170A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Zhang Lingzhi Document name: Notification of Publication of the Application for Invention |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120208 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |