桥梁结构声发射检测及监测方案

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桥梁检测方案

桥梁检测方案

桥梁检测方案桥梁是现代交通系统中不可缺少的重要组成部分,承载着人们的出行和货物运输需求。

然而,随着时间的推移,桥梁也会逐渐老化,面临着各种潜在的结构问题。

因此,为了确保桥梁的安全可靠运行,及时的桥梁检测方案变得至关重要。

为了有效检测桥梁的结构状况,工程师们设计了多种不同的方案。

其中,非破坏性检测技术是一种被广泛采用的方法。

这种技术通过利用声波、电磁波、红外线等各种物理现象,不对桥梁进行破坏性测试,从而获取桥梁内部结构的信息。

首先,声波技术是非破坏性检测中常用的方法之一。

通过发送声波信号并接收回波信号,可以测量声波在桥梁材料中的传播速度和衰减情况。

这样一来,工程师们可以判断桥梁内部是否存在裂缝、孔洞或者材料老化等问题。

此外,声波技术还能通过分析回波信号的频谱特征来评估桥梁的结构完整性和强度。

其次,电磁波技术也可以应用于桥梁的非破坏性检测。

这种技术利用电磁波在材料中的传播特性,测量电磁波通过桥梁时的反射和透射情况。

通过分析电磁波信号的幅度、相位和频谱等特征,可以判断桥梁材料是否存在裂纹、锈蚀或者其他结构问题。

电磁波技术还可以用于检测桥梁内部钢筋的腐蚀程度,进一步评估桥梁的结构健康状况。

此外,红外线技术也被广泛应用于桥梁的检测中。

红外线技术通过测量桥梁表面的红外辐射,可以评估桥梁的温度和热传导情况。

由于结构问题通常会导致局部热点的出现,红外线技术能够通过检测这些热点来发现桥梁的隐患。

通过红外线检测,工程师们可以识别出诸如混凝土开裂、潮湿渗水等问题,及时进行维修和加固。

除了以上几种常见的非破坏性检测方法,还有许多其他的方案被应用于桥梁检测领域。

例如,激光扫描技术可以用于快速获取桥梁形状和几何数据,从而评估其整体结构状态。

图像处理和计算机视觉技术则可以应用于桥梁表面缺陷的检测和识别。

这些先进的技术手段为桥梁检测提供了更加准确、高效的方案。

总之,桥梁检测方案的发展与创新对于保障桥梁安全运行至关重要。

非破坏性检测技术通过有效利用声波、电磁波、红外线等物理现象,为工程师们提供了多种手段来评估桥梁的结构健康状况。

桥梁工程检测技术方案

桥梁工程检测技术方案

桥梁工程检测技术方案一、桥梁检测的目的桥梁检测的目的是为了及时有效地发现桥梁结构的缺陷和损坏,保障桥梁结构的安全运行。

具体来说,桥梁检测的目的包括以下几个方面:1. 找出结构缺陷:包括桥梁结构的裂缝、变形、腐蚀、松动等问题。

2. 评估结构安全性:通过检测和监测,评估桥梁结构的承载能力,判断其是否符合安全要求。

3. 制定维护计划:通过检测结果,制定桥梁的维护方案和计划,及时修复和加固桥梁结构。

二、桥梁检测的方法1. 目测检测:传统的桥梁检测方法,通过人工目测来发现桥梁结构的问题。

这种方法简单直观,但不能发现深层次的隐患,而且受限于人工经验。

2. 非接触式检测:采用激光扫描、无人机航拍等技术,对桥梁结构进行三维扫描和测量,能够快速高效地获取结构信息,并生成数字化的结构模型。

3. 传感器监测:在桥梁结构关键部位安装传感器,进行实时监测桥梁的振动、变形、应力等参数,能够及时发现和记录结构变化。

4. 超声波检测:通过超声波对桥梁结构进行探伤检测,可以发现深层次的内部缺陷。

5. 磁粉探伤:对桥梁结构进行磁粉检测,能够有效发现表面和近表面的裂缝和缺陷。

6. 声发射检测:通过桥梁结构的声发射信号,进行结构监测和健康诊断。

三、桥梁检测技术方案1. 数据采集:选用高精度激光扫描仪、无人机、传感器等设备,对桥梁进行全方位的数据采集,获取结构的三维信息、振动数据、应力数据等。

2. 数据处理:对采集的数据进行处理和分析,使用数字化建模技术,生成桥梁的结构模型,对结构参数进行分析和计算。

3. 缺陷识别:利用图像处理和模式识别技术,对结构模型进行缺陷识别和分类,发现桥梁结构的问题。

4. 综合评估:基于数据分析和结构模型,对桥梁的安全性进行评估,判断其承载能力和使用寿命,确定维护和加固的优先级和措施。

5. 报告输出:生成桥梁检测报告,包括结构的详细信息、缺陷和问题的分析、维护建议和预算等内容,为维护管理人员提供决策依据。

四、桥梁维护管理基于检测结果和报告,进行桥梁的维护计划制定和实施。

桥梁检测项目实施方案

桥梁检测项目实施方案

桥梁检测项目实施方案一、项目背景。

近年来,随着城市化进程的加快和交通建设的不断扩张,桥梁作为交通运输的重要组成部分,承担着连接城市和地区的重要作用。

然而,由于桥梁长期受到自然环境和车辆荷载的影响,桥梁结构存在一定的老化和损坏现象,因此,对桥梁的定期检测和评估显得尤为重要。

二、项目目的。

本项目旨在制定桥梁检测实施方案,通过科学、规范的检测手段和方法,全面了解桥梁结构的安全性和完整性,为桥梁维护和修复提供科学依据,确保桥梁的安全运行。

三、项目内容。

1. 检测范围,本项目将对城市内所有桥梁进行全面检测,包括桥梁主体结构、桥面铺装、桥墩桥台、伸缩缝等部位。

2. 检测方法,采用无损检测技术、声波检测技术、磁粉探伤技术等多种先进技术,结合实地勘察和实验室分析,全面评估桥梁结构的安全状况。

3. 检测周期,桥梁检测将定期进行,其中包括日常巡查、定期检测和专项检测。

日常巡查由桥梁管理单位负责,定期检测和专项检测由专业检测机构负责,确保桥梁结构安全可靠。

4. 检测报告,对于每次检测,将形成详细的检测报告,包括桥梁结构的实际情况、存在的问题和建议的维护措施,为后续的维护和修复工作提供参考。

四、项目实施步骤。

1. 制定检测计划,根据桥梁的数量和分布情况,制定检测计划,明确每座桥梁的检测时间和方法。

2. 检测准备工作,确定检测人员和设备,对检测现场进行准备,包括交通管制、安全防护等。

3. 实施检测,按照计划,对桥梁进行检测,采集相关数据和样本。

4. 数据分析和报告编制,对检测数据进行分析,形成检测报告,明确桥梁的安全状况和维护建议。

5. 维护措施实施,根据检测报告的建议,对桥梁进行维护和修复,确保桥梁的安全运行。

五、项目保障措施。

1. 人员保障,确保检测人员具备专业技能和丰富经验,保障检测工作的准确性和可靠性。

2. 设备保障,配备先进的检测设备和工具,保障检测工作的顺利进行。

3. 安全保障,严格遵守安全操作规程,确保检测过程中的安全,避免事故发生。

桥梁结构声发射检测及监测方案

桥梁结构声发射检测及监测方案

桥梁结构声发射检测及监控方案兰川,刘时风,董屹彪(北京声华兴业科技有限公司)摘要:声发射技术以其独有的技术特点,为桥梁定期检测及长期在线监控提供了一种新的方法。

本文分析了混凝土桥,钢架桥,悬索桥及斜拉桥各自的材料及结构特点,提出了针对不同桥梁利用声发射技术进行定期检测及进行长期在线监控的方案。

关键字:声发射,桥梁结构,检测方案,监控方案0. 前言桥梁是用于跨越障碍物(如河流、海峡、山谷、道路等)而使道路保持连续的人工构造物,俗称道路咽喉。

随着我国经济的快速发展,作为陆上交通运输的咽喉,桥梁的建设也进入了高速发展期。

截止目前,我国大约有公路桥32万余座,铁路桥5万余座,如果再算上城市桥,管道桥及水利桥,我国现有桥梁数已超过40万座。

我国已成为世界桥梁大国。

桥梁往往是一个城市,一个国家的象征,她不仅承载着巨大的经济意义,更承载了巨大的政治意义及战略意义。

其安全性不仅关乎经济发展,更关乎国家安全。

然而与巨大的桥梁保有数量及在建数量形成鲜明对比的是,近年来我国桥梁事故的频发。

据不完全统计2007年至2012年间,全国共有37座桥梁垮塌,致使182人丧生,177人受伤。

如,2011年7月,北京怀柔区白河大桥被超载大货车压塌;2011年7月,福建武夷山公馆大桥北端发生垮塌事故,一辆旅游大巴车坠入桥下,造成1人死亡22人受伤;2010年1月,昆明新机场在建大桥发生坍塌致7人死亡、34人受伤;2007年8月,湖南凤凰县沱江大桥发生垮塌,事故造成64人死亡、22人受伤。

就在2013年2月,河南省义昌大桥发生了因运输烟花爆竹车辆爆炸致13人死亡的重大垮塌事故。

这些桥梁事故的原因是多种多样的,大多数报道将矛头指向了车辆超载、洪水暴雨、年久失修、日常管护不到位等方面,但是桥梁自身的质量缺陷却是不容忽视的内因。

如何能够尽早的发现桥梁的安全隐患成为了保障桥梁安全运行的重要手段。

1. 声发射技术简介1.1 声发射基本原理材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission,简称AE),有时也称为应力波发射。

利用声发射(AE)技术监测大型混凝土桥梁结构

利用声发射(AE)技术监测大型混凝土桥梁结构

具 有其 独特之处 。通 常 , 在结 构动 态加载 期 间 , 据 根
材 料 内部 能量 释 放—— 缺 陷增 长 的情 况 , 用 AE 使
系统 性价 比的影响是 相 当可观 的。有些 大型 AE检 测系统 通道 数 目竟 高 达 2 。原机 械 工 业 部 长 春 试 。 验机研究 所二 十世纪八 十年 代初期 在 国内率先研 制
行诊 断 。
[ 稿 日期 ] 2 1 —0 — 1 收 00 1 8 [ 者 简 介] 郭 健 ( 9 2 )男 , 级 工程 师 , 国机 械 工 程 学 会无 损 检 测 学 会 委员 , 要 研 究 方 向 : 子仪 器 测 量 和 自动 控 制 。 作 15一 , 高 中 主 电
24 ・
部 科技进 步二 等 奖 。可想 而 知 , 大 型结 构环 境 条 受
件 的限制 , 采用 传统 AE检测 系统 进行 大 型 结 构监
测是 十分 不经济 的 。
监测技 术 。近 代随 着科 学 技 术 的发 展 和进 步 , 多 许
发达 国家 在飞机 、 船业 、 造 化工 容 器 、 坝 和高 架 桥 水 梁 等大 型结 构部 件上都 采用 了 AE技 术进 行安 全性 能监 测 。AE是 一 种 动 态 检 测技 术 , 优点 是 可 以 其 根据 各种材料 内部 正 在 扩展 裂 纹 的状 况 , 研究 结 构
的3 2通 道 AE 源 定 位 及 分 析 系 统 在 小 型 化 工 容 器
进行 监 测 。先 进 的 AE 检 测 系 统 可 以 对 频 率 为
2 k  ̄几 MHz AE信 号 进 行 高 速率 的采集 处 0 Hz 的 理 。利用 AE技 术 可 以对 材 料 、 结构 的使 用 寿命 进

道路桥梁工程检测技术

道路桥梁工程检测技术

道路桥梁工程检测技术引言概述:道路桥梁是城市交通的重要组成部分,其安全性直接关系到人民的生命财产安全。

因此,道路桥梁的定期检测是至关重要的。

随着科技的发展,道路桥梁工程检测技术也在不断更新和完善,为保障道路桥梁的安全提供了有力的技术支持。

一、非破坏检测技术1.1 高清相机检测:利用高清相机对桥梁进行全方位拍摄,通过图像识别技术分析桥梁的裂缝、变形等情况,实现对桥梁结构的全面检测。

1.2 红外热像仪检测:通过红外热像仪对桥梁进行热成像,可以检测桥梁结构的温度分布情况,发现潜在的结构问题。

1.3 飞行器无人机检测:利用无人机进行空中巡检,可以快速、高效地获取桥梁的全貌,发现结构缺陷和裂缝,为后续维修提供数据支持。

二、声波检测技术2.1 超声波检测:利用超声波探测仪器对桥梁结构进行声波检测,可以发现混凝土内部的裂缝和空洞,及时修复。

2.2 冲击声波检测:通过冲击声波检测仪器对桥梁进行冲击声波检测,可以评估桥梁的结构完整性和稳定性。

2.3 声发射检测:利用声发射检测技术对桥梁进行实时监测,发现结构变形和破坏的迹象,及时采取修复措施。

三、振动检测技术3.1 加速度传感器检测:通过安装加速度传感器对桥梁进行振动监测,可以实时监测桥梁的振动情况,评估结构的稳定性。

3.2 振动传感器检测:利用振动传感器对桥梁进行振动频率和振幅的监测,可以发现桥梁结构的异常振动情况,及时进行修复。

3.3 动力响应检测:通过对桥梁施加外力,监测桥梁的动力响应,可以评估桥梁的结构强度和稳定性。

四、电磁检测技术4.1 电磁感应检测:利用电磁感应技术对桥梁进行电磁检测,可以发现钢筋的腐蚀和锈蚀情况,及时维修。

4.2 电磁波透视检测:通过电磁波透视技术对桥梁进行检测,可以发现混凝土内部的裂缝和空洞,为后续维修提供数据支持。

4.3 电磁波探测:利用电磁波探测技术对桥梁进行电磁波探测,可以发现桥梁结构的缺陷和裂缝,及时修复。

五、数据分析技术5.1 大数据分析:将各种检测数据进行整合和分析,建立桥梁结构的数字化模型,为桥梁的健康管理和维护提供决策支持。

桥梁噪音和振动检测方案减少环境污染和噪声影响

桥梁噪音和振动检测方案减少环境污染和噪声影响

桥梁噪音和振动检测方案减少环境污染和噪声影响桥梁作为城市交通的重要组成部分,承担着车辆和行人的通行任务。

然而,桥梁的建设和使用过程中常会产生噪音和振动,给周围环境和人们的生活带来不利影响。

为了减少环境污染和噪声影响,科学有效的桥梁噪音和振动检测方案显得尤为重要。

本文将从不同角度探讨几种常用的桥梁噪音和振动检测方案,旨在为工程师提供参考和指导。

第一部分:噪音和振动检测的重要性在了解桥梁噪音和振动检测方案前,我们首先需要明确噪音和振动对环境和人体健康的影响。

桥梁噪音和振动是由交通流、行人活动以及风力等所引起的。

长期处于高噪音和强振动环境下会导致人员听力受损、睡眠质量下降、心理压力增加等负面影响,对人们的身心健康造成威胁。

同时,噪音和振动也会对周围的自然环境造成不可忽视的破坏,影响野生动物和植物的生存。

第二部分:主要桥梁噪音和振动检测方案1. 传感器检测方案传感器作为一种常见的检测设备,在桥梁噪音和振动检测中起到重要作用。

它能够实时监测桥梁的振动情况,帮助工程师了解桥梁的结构状况和健康程度。

当桥梁的振动超过安全标准时,传感器能够及时报警,提醒相关部门采取相应的维修和加固措施,减少噪音和振动的产生。

2. 数值仿真模拟方案数值仿真模拟方案以计算机为工具,通过建立桥梁的数值模型,模拟桥梁在不同工况下的振动情况。

通过对模型进行力学分析,在设计阶段识别潜在的问题,并针对性地进行优化设计,减少桥梁的振动和噪音。

数值仿真模拟方案具有可靠性高、经济性强、操作简单等优点,成为桥梁噪音和振动检测中的重要手段。

3. 声学测试方案声学测试方案主要利用专业的声学仪器对桥梁周边的噪音进行监测和测试。

通过分析噪音的频率、强度和来源等信息,找出噪音主要的产生源,并制定相应的控制策略。

声学测试方案能够全面了解桥梁噪音的分布情况,为有效减轻噪音提供科学依据。

第三部分:桥梁噪音和振动检测方案应用案例1. 桥梁振动传感器的应用某城市的一座重要桥梁在经历了长期的使用后,出现了严重的振动问题。

桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用

桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用

桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用桥梁安全检测方案:超声波检测技术的应用随着现代社会的发展和城市建设的不断推进,桥梁作为城市交通的重要组成部分,承载着重要的交通运输任务。

然而,由于桥梁长期处于恶劣的自然环境下,以及交通运输的频繁使用,桥梁结构会受到各种力的作用,存在一定的安全隐患。

为了保障桥梁的安全运行,超声波检测技术应运而生。

本文将详细介绍超声波检测技术在桥梁安全检测方案中的应用。

一、超声波检测技术概述超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播,接收和分析反射信号的无损检测技术。

它通过探头将超声波传导入材料中,当超声波遇到材料的界面时,会发生声能的传输、反射和散射,并通过接收器接收反射回来的信号,通过分析和处理这些信号可以准确获取材料内部的结构信息和缺陷情况。

二、桥梁安全检测方案中的超声波检测技术应用1. 桥梁基础和支座的超声波检测桥梁的基础和支座是保障桥梁结构安全的重要组成部分。

使用超声波检测技术可以对桥梁基础和支座进行全面的检测,包括发现混凝土中的裂缝、空洞和腐蚀等问题,及时采取修复措施,以保障桥梁的稳定性和安全性。

2. 桥梁结构的超声波检测超声波检测技术可以用于桥梁主体结构的检测,包括混凝土、钢结构等材料的检测。

通过对桥梁结构进行超声波扫描,可以发现隐蔽在结构内部的裂缝、腐蚀和孔洞等问题,及时采取维修和加固措施,避免桥梁产生安全隐患。

3. 桥梁梁面的超声波检测桥梁的梁面承受着车流的冲击和重压,容易出现裂缝和损伤。

超声波检测技术可以应用于桥梁梁面的检测,通过扫描梁面并分析反射信号,可以快速定位裂缝和腐蚀情况,及时采取维修措施,保障桥梁的安全运行。

4. 桥梁钢梁的超声波检测桥梁的钢梁承受着较大的荷载和应力,容易出现疲劳、断裂和锈蚀等问题。

超声波检测技术可以应用于桥梁钢梁的检测,通过扫描钢梁表面并分析反射信号,可以发现钢梁中的裂缝、变形和腐蚀等问题,及时进行维修和更换,确保桥梁的安全使用。

5. 桥梁桩基的超声波检测桥梁的桩基作为承受桥梁荷载的重要部分,其安全状况直接影响桥梁的稳定性。

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桥梁结构声发射检测及监控方案兰川,刘时风,董屹彪(北京声华兴业科技有限公司)摘要:声发射技术以其独有的技术特点,为桥梁定期检测及长期在线监控提供了一种新的方法。

本文分析了混凝土桥,钢架桥,悬索桥及斜拉桥各自的材料及结构特点,提出了针对不同桥梁利用声发射技术进行定期检测及进行长期在线监控的方案。

关键字:声发射,桥梁结构,检测方案,监控方案0. 前言桥梁是用于跨越障碍物(如河流、海峡、山谷、道路等)而使道路保持连续的人工构造物,俗称道路咽喉。

随着我国经济的快速发展,作为陆上交通运输的咽喉,桥梁的建设也进入了高速发展期。

截止目前,我国大约有公路桥32万余座,铁路桥5万余座,如果再算上城市桥,管道桥及水利桥,我国现有桥梁数已超过40万座。

我国已成为世界桥梁大国。

桥梁往往是一个城市,一个国家的象征,她不仅承载着巨大的经济意义,更承载了巨大的政治意义及战略意义。

其安全性不仅关乎经济发展,更关乎国家安全。

然而与巨大的桥梁保有数量及在建数量形成鲜明对比的是,近年来我国桥梁事故的频发。

据不完全统计2007年至2012年间,全国共有37座桥梁垮塌,致使182人丧生,177人受伤。

如,2011年7月,北京怀柔区白河大桥被超载大货车压塌;2011年7月,福建武夷山公馆大桥北端发生垮塌事故,一辆旅游大巴车坠入桥下,造成1人死亡22人受伤;2010年1月,昆明新机场在建大桥发生坍塌致7人死亡、34人受伤;2007年8月,湖南凤凰县沱江大桥发生垮塌,事故造成64人死亡、22人受伤。

就在2013年2月,河南省义昌大桥发生了因运输烟花爆竹车辆爆炸致13人死亡的重大垮塌事故。

这些桥梁事故的原因是多种多样的,大多数报道将矛头指向了车辆超载、洪水暴雨、年久失修、日常管护不到位等方面,但是桥梁自身的质量缺陷却是不容忽视的内因。

如何能够尽早的发现桥梁的安全隐患成为了保障桥梁安全运行的重要手段。

1. 声发射技术简介1.1 声发射基本原理材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission,简称AE),有时也称为应力波发射。

裂纹在应力作用下扩展时,应力波由声发射源向四周扩散,并被安装于声发射源周围的传感器捕捉到。

声发射系统根据应力波到达各个传感器的时间差,对声发射源进行定位,并能够根据接收到信号的强弱对缺陷的严重程度进行评价。

1.2 声发射技术的优势声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法,其优点主要表现为[1]:1)声发射是一种动态检验方法,声发射探测到的能量来自被测试物体本身,而不是像超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供;2)声发射检测方法对线性缺陷较为敏感,它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况,稳定的缺陷不产生声发射信号;3)在一次试验过程中,声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态;4)可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息,因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报;5)由于对被检件的接近要求不高,而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测,如高低温、核辐射、易燃、易爆及有毒等环境;6)对于在役设备的定期检验,声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产;7)由于对构件的几何形状不敏感,而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。

2. 桥梁定期检测2.1 混凝土桥梁检测2.1.1 仪器选择本方案推荐使用北京声华兴业科技有限公司生产的SAEU2S集中式声发射检测仪。

集中式声发射检测仪的采集卡都集中安装于声发射采集器主机中。

由于混凝土桥梁的长度一般较短,布线工作较为轻松,故使用更为稳定,性能更加优异的集中式声发射检测仪。

传感器选用北京声华兴业科技有限公司生产的SR40M传感器。

SR40M传感器为低频窄带传感器,适用于非金属材料的声发射检测。

前置放大器增益为40dB,带通频率为10KHz~2.5MHz。

2.1.2 布置方法:混凝土桥梁的声发射检测主要侧重于桥梁结构的局部损伤状态检测,通过选取受力集中部位布置声发射传感器,采用应力损伤驱动的特征参数对结构的局部构件损伤进行判断、评价和定位,并能有效地评估其损伤的程度,传感器布置方案如下[2]:混凝土材质属于非均质高衰减材料,选用低频传感器用来保证检测范围,根据混凝土桥梁结构的受力特点选择合适的安装位置。

传感器传感器前置放大器前置放大器传感器传感器图2-2 混凝土桥墩桥体连接处检测位置示意图首先混凝土桥梁的桥墩与桥面连接位置由于受力较大,也是容易发生破坏的地方,在接近桥墩与桥面接触面的位置布置一定数量的传感器,传感器应在距离接缝位置约1米处布置,传感器安装于桥面底面上。

传感器及前置放大器图2-1 混凝土桥底部检测位置示意图另外在两端桥墩的中间位置,桥面受到最大的表面拉应力,选在桥面中间位置纵向布置一定数量的传感器。

同样安装在桥面底面上。

如图2-1与图2-2所示。

传感器的耦合和固定方式可采用硅胶粘和,具有较好的声波传导性能和粘合强度。

检测人员及电脑可以安置在桥梁的一端,减轻了供电压力及人为干扰。

检测系统布置方式如图2-3所示,传感器及前置放大器布置于检测位置,传感器采集到的信号经前置放大器通过同轴电缆上传至采集器主机;采集器主机与交换机相连,通过无线网络将数据上传至计算机。

采集器主机同轴电缆交换机交换机Wi-Fi计算机传感器图2-3 混凝土桥检测系统架构图2.2 钢结构桥检测2.2.1 仪器选择钢结构桥一般跨度比较大,如果选用SAEU2S 集中式声发射检测仪则布线时工作量非常大。

因此对于钢结构桥的检测,推荐选择SAEW1分布式声发射检测仪。

SAEW1分布式声发射检测仪数据传输可以选择通过WiFi 无线通讯上传,传输距离100米,供电可以采用标配电池,能够提供6小时的连续供电;或者采用外接更大的电池组,延长工作时间。

分布式声发射检测仪区别于传统声发射系统,无需在现场布置数据线及电源线。

传感器选用同为北京声华兴业科技有限公司生产的SR150M 传感器。

前置放大器增益为40dB ,带通频率为10KHz ~2.5MHz 。

2.2.2 布置方法声发射信号在钢结构中的传播距离较远,能量损失小,因此可放大两个相邻传感器的距离,但为了保证检测的准确度,传感器间距不宜超过5米。

采集器及传感器图2-4 检测部位局部图钢结构桥梁在检测时应重点对工字钢梁与支座的高强螺栓连接处等位置进行检测。

传感器布置时应将多个传感器组合布置,将螺栓连接处位置覆盖在有效的检测区域内,形成区域定位,传感器布置的位置示意图见图2-4的红色标记处,背面被遮挡的部位与前面的监测位置受力相同处也应检测。

计算机检测部位采集器无线换机无线交机远距离无线模块远距离无线模块WiFi WiFi LANWiFi WiFi WiFi LAN WiFiWiFiWiFi图2-5 钢结构桥检测系统架构图传感器的固定采用磁性夹具,检测人员及电脑可以安置在桥梁的一端的监控室。

检测时将传感器及采集器都布置在检测位置附近,并在合适位置布置无线交换机;采集到的数据通过交换机传至WiFi 远程模块,然后再上传至数公里外的计算机。

2.3 悬索桥、斜拉桥的检测由于制造、安装的原因,拉索不可能完全与理论设计一致,拉索中各股钢丝的受力也不尽相同,利用声发射技术可以清晰的捕捉到钢丝断裂的瞬间。

2.3.1 仪器选择检测仪器推荐选用SAEW1分布式声发射检测仪。

本声发射仪的采集器小巧轻便,可以被直接安装于拉索或拉杆上需要检测的位置附近。

采用无线通讯技术可以减少布置难度及信号线对检测的影响。

传感器根据拉索及拉杆的材质2.3.2 传感器布置采集器对于钢制拉索,在端头的重点检测部位位置声发射传感器布置数量应不少于2个,采用SR150M 中频传感器,这样可以定位缺陷的精确位置,传感器的布置示意图见图2-6计算机无线交换机远程无线模块远程无线模块无线交换WiFi WiFi WiFi远程无线模块远程无线模块WiFi图2-6 悬索桥检测系统架构图待检测的钢索中间部位距离很长,推荐选用SR 40M 低频传感器,以增加有效检测距离,但距离不宜超过10米。

图2-7。

交换机通过电池供电,做好防护后,可放置在任意位置。

采集到的数据通过Wi-Fi经交换机上传至计算机。

图2-7 斜拉桥拉索连接处检测示意图3. 长期在线监控方案3.1声发射仪器的选择对于桥梁的长期在线监控,本方案推荐选用北京声华兴业科技有限公司的SAEW1分布式声发射检测仪。

SAEW1分布式声发射检测仪的每个声发射仪采集器可以使用太阳能电池供电,可满足长时间在线监测。

通过使用交换机和远程无线模块最大可将无线传输距离延长至10公里。

本仪器还可以使用光纤通讯,最大传输距离可达100公里以上。

3.2监控与评估3.2.1监控的前期准备桥梁结构声发射长期监测的系统架构见图3-1分散在各检测部位的采集器通过光纤与光端机相连,通过光端机将数据上传至计算机。

计算机采集光端机网络交换机LAN光端机光端机光端机网络交换机光端机图3-1且区别于定期检测,长期监控的传感器布置不需要立即对缺陷进行精确定位,可以在发现缺陷后,进行局部检测时进行精确定位。

因此,传感器仅仅在可能发生破坏的位置单个布置即可。

其它如监控的前期准备工作,传感器布置,监控开始前的仪器调试,系统灵敏度校准,衰减测量,预采集等,均与定期检测基本一致。

所不同的是,不需要对被测桥梁进行加载。

3.2.2 开启监控监控开始前,在桥梁正常工作时,分不同时段分别采集30分钟的噪声。

通过分析不同时段的噪声,识别噪声信号的特征,采用触发门限的设置及滤波器的设置,进行幅值滤波、频率滤波,可以尽可能的剔除噪声影响。

设置完毕后,即可开启监控系统。

3.2.3 监测评估对于检测到的缺陷信号,利用参数、波形、事件定位、关系图等实时数据处理功能,观察实时分析结果,声发射信号处理通常采用参数分析法和波形分析法。

声发射信号源的强度可用能量幅度或计数参数来表示,源的强度计算取源区前5个最大的能量、幅度的平均值。

数参数的平均值通过对声发射事件的活度与强度的分析当量。

通过以上分析,对桥梁的状态做出评定。

参考文献:[1]沈功田、刘时风、戴光. 声发射检测[M]. 2004.8[2]丁幼亮, 邓扬, 李爱群. 声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展[J]. 防灾减灾工程学报, 2010.6, 30(3): 341-351。

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