桥梁挠度测量方法及比较分析
桥梁检测方法
桥梁检测方法1.强度检测回弹法检测混凝土强度主要是通过回弹仪在结构混凝土各测区内测量回弹值R，根据规范中给出的相关公式求其每个测区的平均回弹值，结合检测的混凝土碳化深度值，然后根据规范中已建立的测区混凝土强度换算表，查规范得测区的混凝土强度值。
现在市面上的回弹仪多是数显式，可以在系统里设置国家或地区的关系曲线，同时还可以设定回弹方向和碳化深度等参数，自动计算处理回弹结果。
回弹法是混凝土表面硬度的检测方法，优点是操作易于掌握，仪器构造简单，检测效率高，费用低廉。
缺点是受参数、测试环境和混凝土表面状态影响较大，结果波动性大。
超声法对混凝土强度进行检测是利用波在混凝土中的传播速度随强度等级的增高而增大的原理进行强度检测。
将超声波换能器置于被测物体上（黄油、凡士林或水等耦合剂等），通过仪器中的脉冲信号发生器发出一系列的周期性电脉冲，加在发射换能器上的压电体上，转换成超声脉冲，穿过被测物到达接受换能器，超声仪将接收到波速、波幅、频率、波形等声学参数，通过对各参数综合分析和判断，从而可对混凝土强度强度，进而还可以推断混凝土完整性、均匀性的缺陷。
超声――回弹综合法以材料的应力应变行为与强度的关系为依据进行强度检测。
在结构混凝土同一测区分别测量声时值t和回弹值R，然后利用已建立起来的测强公式推算该测区强度的一种方法。
在测试结果上将超声法和回弹法结合在一起，起到互相补充测试受不同因素影响，产生的测试偏差，使结果更加接近真实值。
2.钢筋检测钢筋锈蚀状况检测原理：在混凝土中钢筋锈蚀过程中，钢筋表面形成阳极区和阴极区，导致钢筋离解，在阳极区生成膨胀的锈蚀产物。
腐蚀速率受铁离子通过混凝土从阳极迁到阴极的便利程度的影响。
因此，电势越高，电阻率越低，通常腐蚀率也就越大。
半电池电位钢筋锈蚀度测量法是目前在现场无损钢筋锈蚀度检测中较先进的一种方法。
电磁法采用电磁感应原理对钢筋混凝土结构中钢筋位置、间距、保护层厚度和钢筋直径进行无损检测。
材料力学梁的挠度和刚度计算课件
桥梁刚度反映了桥梁结构抵抗变形的能力。刚度计算可以帮助工程师了解桥梁在不同载荷作用下的变形情况，从 而优化结构设计，提高桥梁的承载能力和稳定性。
梁的挠度和刚度在房屋建筑中的应用
房屋挠度
在房屋建筑中，挠度对建筑物的安全 性和稳定性具有重要影响。通过计算 和分析挠度，可以确保建筑物在使用 过程中不会发生过大的弯曲和变形， 从而保证居住者的安全。
泊松比与挠度
泊松比是衡量材料横向变形能力的 参数。泊松比越大，梁在受到压力 时横向变形越大，导致挠度增加。
剪切模量与刚度
剪切模量反映了材料抵抗剪切应力 的能力。剪切模量大的材料具有较 大的刚度，能够更好地抵抗变形。
材料的弹性模量对挠度和刚度的影响
01
弹性模量与挠度
弹性模量是衡量材料抵抗弹性变形能力的参数。弹性模量越大，梁在受
03
梁的挠度计算方法
挠度的计算公式
挠度计算公式：$y = frac{Fl^4}{48EI}$
$I$：梁的惯性矩 $E$：材料的弹性模量
$F$：施加在梁上的力 $l$：梁的长度
挠度的计算步骤
确定施加在梁上的力 $F$和梁的长度$l$。
将已知数值代入挠度 计算公式进行计算。
确定材料的弹性模量 $E$和梁的惯性矩$I$ 。
材料的泊松比对挠度和刚度的影响
泊松比与横向变形
泊松比描述了材料在受到压力时横向变形的程度。泊松比 越大，横向变形越明显，这可能对梁的挠度和刚度产生影 响。
泊松比与交叉应力
在分析梁的挠度和刚度时，需要考虑由于泊松比引起的交 叉应力效应。这种效应会影响梁的剪切力和弯矩分布，从 而影响挠度和刚度。
泊松比与材料非线性的考虑
梁的刚度定义
刚度
浅谈桥梁挠度精密水准测量方法
浅谈桥梁挠度精密水准测量方法【摘要】本文详细阐述了使用精密水准方法进行桥梁挠度测量的基本原理，结合工程实例比较了三种精密水准挠度观测方法的精度，多角度论证了采用精密水准方法进行桥梁挠度测量的优点和实用价值。
[Abstract] This paper describes the use of standard methods of precision measuring bridge deflection of the basic principles of engineering examples compared three methods of observation precision level of deflection accuracy, precision multi-angle demonstrated using the standard method of measuring bridge deflection advantages and practical value.【关键字】桥梁挠度；水准测量；原理；精密1 前言桥梁挠度检测是桥梁检测的重要部分，也是桥梁安全性评价的一项重要指标。
为检验桥梁结构的工作性能和施工是否能够达到设计的要求，保证桥梁运营的可靠性，并为桥梁竣工验收提供可靠依据，桥梁的挠度与桥梁的承载能力和抵御地震等动荷载能力有密切的关系，因此需对桥梁进行静载试验。
进行桥梁的静载试验时的一个重要内容是对结构的变形即桥梁挠度进行观测。
桥梁挠度测量方法的研究对于桥梁承载能力的检测和桥梁的防震减灾有着重要的实际意义。
目前常用的桥梁挠度水准测量方法存在数据精度不足等诸多问题。
在许多的情况下变位与变形数据采集的精度，还不能够满足对结构物微小变位与变形的检测的要求。
数据的可靠性较低。
以人工观测和记录为主的观测方法，数据的出错的环节很多，错误率相对比较高，因而成果可靠性较低，难以实现理想的自动化检测。
五点法测量挠度原理
五点法测量挠度原理1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对挠度测量的重要性和挠度测量方法的介绍。
挠度是指物体在受力或受外界因素作用下发生的弯曲或变形程度。
在工程领域中，准确测量和控制物体的挠度对于确保结构的安全性和可靠性至关重要。
挠度测量可以提供有关结构变形、荷载影响和结构健康状况的宝贵信息，因此在结构设计、工程监测和维护等各个阶段都起着重要的作用。
五点法是一种常用的测量挠度的方法，其原理基于对物体在局部受力作用下的弯曲形态进行分析。
这种方法通过在物体上放置五个测量点并对其进行测量，可以准确地确定物体的挠度。
五点法可以适用于各种不同类型的结构和材料，具有较高的测量精度和可靠性。
在接下来的文章中，我们将详细介绍五点法测量挠度的步骤、优点以及应用领域。
通过了解挠度测量的原理和方法，我们可以更好地理解和应用这一技术，从而提升结构设计和工程监测的水平。
文章结构通常用于组织文章内容并为读者提供逻辑清晰的阅读顺序。
本文按照以下结构展开：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 五点法测量挠度原理概述2.2 五点法测量挠度的步骤3. 结论3.1 五点法测量挠度的优点3.2 五点法测量挠度的应用领域在本文中，我们将首先介绍引言部分，在这部分我们会概述本文要讨论的主题领域，并明确文章的结构和主要目的。
接下来，我们将在正文部分详细介绍五点法测量挠度原理的概述以及测量挠度的具体步骤，包括测量所需的工具和方法。
最后，在结论部分，我们将总结五点法测量挠度的优点以及在哪些应用领域可以使用这种方法。
通过以上的文章结构，读者能够清晰地了解到文章的整体框架和内容安排，有助于理解文章的核心主题并更好地阅读和消化文章中的细节部分。
文章1.3 目的部分的内容:本文旨在介绍五点法测量挠度原理，并详细阐述该测量方法的步骤。
通过对挠度的测量，我们可以了解结构件受力后的变形情况，进而评估结构的稳定性和安全性，为工程设计和结构分析提供准确可靠的数据支持。
桥梁结构试验检测应变与挠度测量方法研究
桥梁结构试验检测应变与挠度测量方法研究摘要：在桥梁结构试验检测时,应变和挠度(变形)是必需测量的两个物理量。
目前应变测量普遍采用的方法是贴应变片。
使用应变片时,贴片、焊线、封片等工作常常在几米乃至几十米的高空进行,工作难度大,质量难保证,效率比较低,而且测量值受环境温度和环境湿度影响大,时常有些测点的测值飘移,测量数据可信度低;另外还有光纤应变测量方法,但仪器价格昂贵,测试成本很高;钢弦式应变测量方法,反复使用时传感器易损,仅广泛应用于长期监测中。
本文旨在研究桥梁结构试验检测应变和挠度测量方法，从应变电测技术、光纤应变测试方法、钢弦式应变测量传感器以及新型的挠度测量方法的角度详细进行阐述，为我国桥梁检测的发展提供一些可行性的思路。
关键词：应变；挠度测量；桥梁结构；试验检测；方法0前言应变和挠度作为桥梁结构试验检测的两个物理量，直接关系着整个桥梁结构的安全和质量，具有至关重要的意义。
如何提高桥梁结构试验检测应变和挠度的测量方法是我们当前所面临的主要问题，笔者结合多年的桥梁结构检测经验，从理论和实际操作两方面详细分析检测应变和挠度的新方法和新技术，为我国桥梁检测指明方向和思路。
1桥梁结构试验检测的实际意义以及应变与挠度的概念分析科学试验是理论发展的前提，更是检测理论的最好方法。
当前我国对于桥梁结构的理论分析众多，但是对于实际的桥梁结构试验检测仍处于相对落后的状态。
加强桥梁结构试验检测的力度和强度不仅为推动了桥梁结构设计的理论的发展，更为实际的桥梁结构建设起到了无可替代的促进作用。
我国的桥梁结构试验检测主要是针对桥梁本身设计的原型结构以及桥梁模型结构进行科学有效地检测和试验，其中主要由试验准备工作、理论计算工作、实际现场试验工作以及试验和理论分析整理工作等部分构成的，目的在于核实桥梁结构的承载能力大小以及使用和应用的具体条件;评估和测量已有桥梁的实际使用性能和基本的承载能力;分析桥梁结构中每个构件的具体受力程度，总结桥梁结构中构建受力的基本规律。
钢箱梁桥面板第二体系挠度及应力的计算分析
钢箱梁桥面板第二体系挠度及应力的计算分析摘要：钢桥面板作为正交异性桥面板，不仅直接承受车轮荷载作用，而且作为主梁的一部分参与主梁共同受力，其力学行为十分复杂。
本文以某钢箱梁第二体系为研究对象，采用Midas-FEA NX实体仿真有限元软件建模，分别对比I截面加劲肋、梯形截面（U肋）加劲肋在不同加载位置时，钢箱梁桥面板第二体系应力及相对挠度的大小，从而得出钢箱梁桥面板第二体系计算中最不利的加载位置，为类似设计、计算提供参考。
关键词：钢箱梁第二体系应力正交异性桥面板0前言钢箱梁桥具有抗拉强度高、弹性模量高、材料利用率高、自重小、跨越能力强、施工工期短；工厂制作、现场安装质量可以保证；韧性、延性好，抗震性能好；材料能耗低、污染少，且可回收利用；钢桥整体受力性能好，拆除方便，对变宽、小半径桥梁适应能力强，在国内外工程中被广泛使用。
钢箱梁桥面板计算分析方法有两种。
一种是整体计算法，该方法采用有限元软件把所有结构建立出来，此方法比较接近实际受力，但建模过于复杂，对计算机要求较高，分析耗时较长，对于跨度大、桥梁宽、结构复杂的桥梁甚至达不到计算的程度。
另一种是叠加计算法，此方法是将钢箱梁三个结构体系分别进行计算，然后叠加近似求出结果。
钢箱梁各部件之间的传力比较明确，采用叠加计算法比较经济、快捷，本项目采用叠加计算法。
桥面板纵向加劲肋有I、L、T、梯形截面（U肋）、V、U等截面形状，L形截面、T形截面、U形截面工厂焊接量大，工地连接比较困难，V形截面受力较差，很少使用。
本文选用常用的I形截面和梯形截面（U肋）加劲板分别计算分析在不同加载位置时，钢桥面板在第二体系计算中最不利加载位置，为类似设计提供参考。
1桥梁概况某高速公路钢箱梁桥跨径为44+80+50m，平面位于圆曲线上。
桥梁按左右双幅布置，桥梁全宽度为25.2m，单幅桥宽为12.25m。
本桥采用双向六车道，桥梁设计荷载采用公路-Ⅰ级。
桥面铺装为10cm厚改性沥青混凝土，调平层为10cm 厚C50钢纤维防水混凝土，钢箱梁采用Q345qD钢材。
桥梁荷载试验中挠度测量方法现状与展望
Ｒ） 。加 载 前 测 站 点与 测 点相 对 高 差 ｈ的 计 算 公
式为 ：ｈ ＝Ｓ． ｓ ｉ Ｓ ｏ ２ － － ２ ｓ ａ－ｉ ｃ １ －
根 据上 式 即可得 加载 后相 对 高差 ｈ 。 贝 挠度 ： ：厅 一 ．ｉ ａ＋ ０ ’ ： ｓ ｎ
得 到各测 点 的挠度 值 ，测 量结 果稳 定可 靠 。但 是 该 方 法 比较 繁 琐 ， 一般 需 要 在 测 点 下 面 搭 设 架 子 ，准 备工 作 比较繁 琐 ，耗 时较长 ，有 很大 的现 场应 用局 限 性 。悬 锤法 也 是该 方法 中比较具 有代 表 性 的一种 方法 。该 方法 用于 测量 陆地 上 的桥梁 挠度 ，测 量值 中包 含 有桥 墩在 荷载 作用 下 的沉 陷 量 ，该类 方法 结 果可 靠 ，在 国 内外 早期 的挠度 测
挠 度仪 器 也朝着 自动化 的方 向发 展 。近年 来 ，许
１ ０
桥梁荷载试验中挠度测量方法现状与展望
李永强
多桥梁 工作 者提 出了一 些新 的挠 度测 试 方法 ，这
些 方法 与传 统 的测试 方法 相 比有 所 突破 ，其 中有
点 处梁 的变 形 。Ｃ Ｄ法结 合 了远距 离 成像技 术 、 Ｃ 光 电子 技术 、数 字 图像 处理 和 相关 技术 等 多种 高 新技 术 ，是 一种 远 距离 、非 接触 式测 量 方法 。该 设备 价格 昂贵 ，易受 环境 条 件 的影响 。
年 来 出现 的 高精度 水 准仪 和全 站仪 大大提 高 了光 学仪 器测 量法 的精 度 。该类 测 量法 是 目前 国 内应
用 较 为广 泛 的一种 方法 。
２ 桥梁挠度 自动测量法
桥梁结构变形监测与数据分析方法
桥梁结构变形监测与数据分析方法桥梁作为基础设施的重要组成部分，在现代社会扮演着不可或缺的角色。
然而，由于长期以来的使用和环境影响，桥梁结构可能会出现变形问题，这对于桥梁的安全性和使用寿命是一项重要的考虑因素。
因此，桥梁结构变形监测与数据分析方法的研究具有非常重要的意义。
本文将介绍几种常见的桥梁结构变形监测方法以及数据分析方法。
一、桥梁结构变形监测方法1. 钢筋应变传感器钢筋应变传感器是常见的桥梁结构变形监测方法之一。
它通过采集桥梁结构中的钢筋应变信息来评估其变形状况。
传感器安装在桥梁的关键位置，能够准确地检测钢筋的应变变化。
通过与预设的安全阈值进行比较，可以实时判断桥梁结构的变形情况。
2. 振动传感器振动传感器可以监测桥梁结构的振动情况。
它采集桥梁的加速度数据，并根据数据的变化来判定桥梁结构是否存在变形问题。
振动传感器可以安装在桥梁的各个位置，全面地监测桥梁的振动情况，从而及时发现异常情况。
3. 激光测距仪激光测距仪是一种非接触式的变形监测方法。
它通过测量激光的反射时间来获取桥梁结构的位移信息。
激光测距仪可以获取高精度的位移数据，并能够实时监测桥梁结构的变形情况。
由于是非接触式的监测方法，所以对桥梁的损坏影响较小。
二、桥梁结构数据分析方法1. 数据采集与处理在桥梁结构变形监测中，数据采集是非常重要的一步。
采集到的数据需要经过预处理，包括数据校正和去噪等步骤。
校正可以消除仪器误差和传感器漂移等因素对数据的影响，而去噪可以滤除数据中的噪声信号，提高数据的准确性。
2. 变形分析方法变形分析是对桥梁结构变形数据进行综合评估和分析的过程。
常用的变形分析方法包括时间域分析、频域分析和小波分析等。
时间域分析可以研究时间序列数据的变化趋势和周期性特征；频域分析可以分析数据的频率成分和能量分布；小波分析则可以同时分析时域和频域特征，对数据的变形情况进行更全面的评估。
3. 模型建立与拟合在数据分析中，常常需要建立数学模型来描述桥梁结构的变形行为。
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桥梁挠度测量方法及比较分析
摘要：文章简首先阐述了传统的人工测梁挠度的测量方法，然后
给出了几种桥梁挠度自动检测方法，最后预测了挠度测量的发展方
向。
关键词：桥梁挠度测量 人工测量 自动检测 预测方向
桥梁的挠度变形是桥梁健康状况评价的重要参数，在桥梁检测、
危桥改造以及新桥验收等方面都需要准确测量桥梁的静、动态挠度
值。随着桥梁健康监测技术的进步，人们研究了许多用于位移及挠
度测量的方法。目前，国内外测量桥梁挠度的方法有许多种，下面
对常见的几种测量方法的原理、特点及适用范围做以简要介绍。
1、传统的人工测量方法
1.1百分表测量法
百分表测量法是较传统的挠度测量方法。百分表的工作原理，就
是利用齿轮转动机构所检测位置的位移值放大，并将检测的直线往
返运动转换成指针的回转转动，以指示其位移数值。
特点：1）优点是设备简单，可以进行多点测量，直接得到各测
点的挠度值测量结果稳定可靠；2）缺点比较繁琐，耗时较长，工
作效率较低，现场应用有很大局限性；3）适用于桥下可搭设支架
的桥梁工程。
1.2 精密水准仪测量法
水准测量又名“几何水准测量”，是用水准仪和水准尺测定地面
上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点
上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或
任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。
特点：1）具有速度快、计算方便、精度高和能够及时比较观测
结果的特点；2）主要适用于测点附近能够提供测站条件、范围不
大的桥梁挠度变化、观测点数不多的精密水准测量。
1.3 全站仪测量法
全站仪挠度测量基本原理是三角高程测量。三角高程测量通过测
量两点间的水平距离和竖直角求定两点间高差的方法。
特点：1）这种测量方法简单，不受地形条件限制，是测量桥梁
挠度的一个基本方法。2）在桥梁加、卸载过程中，由于全站仪和
棱镜固定不动，这就完全消除了仪器高和棱镜高的量测所带来的误
差。3）采用高精度全站仪可以更加有效地提高桥梁荷载试验挠度
测量精度。
2、桥梁挠度自动检测技术
2.1 连通管测量法
利用连通管原理，根据安装在桥梁各处连通管内液面高度的变化
获得桥梁挠度的变化。当桥梁梁体发生变形时，固定在梁体上的水
管也将随之移动，此时，各竖直水管内的液面将与基准点处的液面
保持在同一水平面，但各测点处的竖直水管液面却发生了大小不等
的相对移动，测得的相对位移量即是该被测点的挠度值。
特点：连通管法测量桥梁挠度的优点是可靠、易行，当挠度的绝
对值大于20mm时，它1mm最小读数至少可有5%的相对精度。
2.2 倾角仪法
使用倾角法测量桥梁的挠度，并不同于传统的方法如百分表法、
水准仪法直接测得桥梁某一点的挠度值，而是首先使用倾角仪测得
桥梁变形时几个截面的的倾角，根据倾角拟合出倾角曲线，进而得
到挠度曲线，这样就可以求得桥梁上任意一点的挠度值。倾角法实
际上是一种间接地利用倾角仪测量得到桥梁挠度的方法。
特点：桥梁不需要静止的参考点，特别适于测量跨河桥、跨线桥、
大型的跨海、跨峡谷桥梁和高桥，大大提高了测量效率。
2.3 激光图像挠度测量
激光图像挠度测量利用了激光良好的方向性。随着桥梁不同程度
的变形，照射在被测点固定不动的光电接收器上的激光光斑中心发
生等量变化，因此只要获取光斑中心位置就可得到桥梁挠度。
特点：具有很高的测量精度，可达到0.1 mm，且采样速率高、成
本较低；适合于跨度不大的中小型桥梁。
2.4 gps挠度测量
利用一台接收机(基准站)安在参考点(岸基)上固定不动，另一台
接收机(移动站)设在桥梁变形较大的点，2台接收机同步观测4颗
或更多卫星，以确定变形点相对岸基的位置。实时获取变形点相对
参考点的位置，可直接反映出被测点的空间位置变化从而得到桥梁
结构的挠度值。
特点：具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力；
具有良好的抗干扰性和保密性。
2.5 光电成像挠度测量
光电成像挠度测量是在桥梁的测点上安装一个目标靶，并在靶上
制作一个光学标志点(光标)。通过光学系统(光学镜头)把标志点成
像在ccd接收面阵上，当桥梁产生挠度/位移时，目标靶也随之移
动。通过测出靶上光标点在ccd接收面上成像位置的变化值，就可
计算出桥梁实际的挠度/位移量。
挠度测量方法的比较图
3、桥梁挠度监测的发展方向
(1)长期在线自动动态测量
现在和未来，人们对桥梁，尤其是大型桥梁的安全评估不仅要求
在施工过程中进行严格的检测，而且，更加注重成桥后在正常载荷
下的长期在线自动监测。成熟的网络技术使人们不再局限于对一座
桥梁进行集中监控，而逐步要求实现区域内多座大型桥梁的集群式
监控。
(2)大量程测量
随着建筑材料和工艺的不断成熟，现代桥梁呈现出/跨度大、结
构柔等特点，这就造成桥梁结构本身在各种外界环境的影响下，会
出现较大的形变，将来挠度测量的量程相应地要求成倍提高。
总之，随着计算机等级的提高、数据采样技术的进步，今后桥梁
的挠度测量将在此方法基础上进一步完善。未来桥梁挠度监测将会
沿着/高度集中自动化、大量程测量的方向继续发展.
参考文献：
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长安大学.2009.