桥梁挠度测量的一种新方法
测量挠度的仪器和方法
测量挠度的仪器和方法
挠度是在垂直于轴线（或构件轴线）的方向上，构件承受的垂直于轴线（或构件轴线）的力作用下产生的挠曲变形的大小。
测量挠度的方法有多种，下面是其中两种常见的方法：
1.百分表测量法：将测杆固定在挠度测点处，测杆上的读数装置
（百分表）可直接读出挠度的最大值。
此方法需要用到百分
表、测杆和支撑架等设备，适用于较长的构件或桥梁的挠度测量。
2.光学仪器测量法：使用光学仪器（如经纬仪、光学水准仪等）
测量构件的挠度。
将光学仪器固定在测点处，通过望远镜或光学水准仪等设备，可以读出挠度的最大值。
此方法需要用到光学仪器、支架和支撑架等设备，适用于高精度的测量要求。
需要注意的是，测量挠度时需要考虑到构件的弹性变形和塑性变形等因素，以及环境温度、湿度等因素对测量结果的影响。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测量方法和仪器。
新型非接触式桥梁挠度和变形的检测方法
在 交 通 行业 中 ．限 于地 形 和水 域 及 传 统 测 量方 法 的 限 制 ．非 接 触 式 桥 梁 结 构 测 试 技 术 具 有 广 阔 的
桥 静 载 试验 为背 景 ，分 刖采 川 非 接 触 式位 移 检 测 装 置 和传 统 的 百 分表 测 量 方 法 进 行 对 比测 量 研 究 ．确 认 了 非 接触 式 桥 梁 位 移测 量 精度 可 满 足 Ｔ 测 量要 求 结 果表 明 非接 触 式 位移 检 测 法不 仅 测 量 时无 需 支 架 ．省时 省 力 ．而 且在 １ ０ｍ以 程 ． ０
要设 备是高 分辨率黑 白数字 摄像机 和镜头 ．其中摄像 机有 效成像 为 １２ ０×９ ０ 素 ．像 素尺 寸为４６ １ ８ ６像 ．５Ｉ × Ｉ
行 的 ．但 需 要假 设 构 件 的 实 际挠 度 曲线 方 程 ． 日通 ．
收 稿 日期 ：２ １— ４ ０ ０００—９ 第 一 作 者 简 介 ： 项 贻 强 （ ９ ９ ） 男 ， 浙 江 杭 州 人 ， 浙 江 大 １５ 一 ， 学桥 梁 隧道 工 程 教 授 ．博 士 生 导 师 ． 主要 研 究 方 向 为 大跨 度 桥 梁 的 分 析 理 论 、 健 康 监 测 与 控 制 、损 伤 识 别 、 捡 测 加 固 、 评 估 管 理 系 统
文 献 ｆ １介 绍 了 连 通 管现 自动 读 数 ．在 连 通 管 的基 础 上 ． 采 用 了超 声 波 和
桥梁挠度测量方法及比较分析
桥梁挠度测量方法及比较分析引言：桥梁是城市交通网络的重要组成部分，而桥梁的安全性是确保交通运输顺畅和人民生命财产安全的关键要素之一、其中，测量桥梁的挠度是评估桥梁结构安全性的重要手段之一、本文将介绍几种常见的桥梁挠度测量方法，并对其进行比较分析。
一、细微应变法细微应变法是测量桥梁挠度最常见的方法之一、该方法通过在桥梁上设置一定数量的应变传感器，测量桥梁上的细小应变变化，然后根据杨氏模量计算出桥梁的挠度。
该方法的优点是操作简单、测量准确，并且可以长时间连续监测桥梁挠度。
但是，细微应变法需要频繁校准应变传感器，并且无法满足大跨度桥梁挠度测量的要求。
二、激光扫描法激光扫描法是一种非接触式测量方法，通过激光测距仪或者激光测量系统对桥梁进行扫描，然后根据扫描结果计算出桥梁的挠度。
该方法适用于大跨度桥梁的测量，并且可以快速、准确地获得桥梁的挠度数据。
但是，激光扫描法需要对扫描结果进行后期处理，同时需要保证激光测距仪的精度和扫描的稳定性。
三、应变测量法应变测量法是一种传统的桥梁挠度测量方法。
通过在桥梁结构上设置应变计，然后根据杨氏模量和梁的几何尺寸计算出桥梁的挠度。
该方法的优点是简单易行，并且能够对桥梁的局部变形进行测量。
但是，应变测量法需要避免传感器与桥梁结构的相互影响，并且无法满足长时间连续监测的需求。
四、位移测量法位移测量法是一种直接测量桥梁挠度的方法。
通过在桥梁上设置位移传感器，然后测量桥梁的实际位移，从而计算出桥梁的挠度。
该方法的优点是能够快速、准确地获得桥梁的挠度数据，并且可以满足长期连续监测的要求。
但是，位移测量法需要校准传感器和安装测量装置，并且需要考虑传感器与桥梁结构的耦合效应。
比较分析：从上述介绍可以看出，细微应变法、激光扫描法、应变测量法和位移测量法都是常见的桥梁挠度测量方法。
细微应变法和应变测量法是传感器直接测量桥梁的应变变化进行计算，适用于小跨度桥梁的挠度测量。
而激光扫描法和位移测量法是直接测量桥梁的位移进行计算，适用于大跨度桥梁的挠度测量。
钢筋混凝土桥梁悬臂段挠度监测方法
钢筋混凝土桥梁悬臂段挠度监测方法摘要本文介绍了钢筋混凝土桥梁悬臂段挠度监测的方法。
钢筋混凝土桥梁是现代道路交通中常见的重要结构之一，悬臂段是桥梁中具有较大挠度的部分。
为了确保桥梁的安全运行，对悬臂段挠度进行准确的监测是至关重要的。
本文介绍了基于传感器技术的悬臂段挠度监测方法，包括传感器的选择、安装位置的确定以及数据采集和分析的方法。
介绍钢筋混凝土桥梁在长期使用和外部荷载的作用下，悬臂段往往会出现挠度变形。
当挠度超过一定限度时，可能会影响桥梁的稳定性和安全性。
因此，及时准确地监测桥梁悬臂段的挠度是保证桥梁正常运行的重要手段之一。
传感器的选择在桥梁悬臂段挠度监测中，传感器的选择非常重要。
可选的传感器包括应变计、倾斜计和位移传感器等。
应根据具体情况选择合适的传感器，并确保其测量精度和稳定性。
安装位置的确定传感器的安装位置是影响悬臂段挠度监测准确性的关键因素之一。
在选择安装位置时，应综合考虑桥梁结构、悬臂段特性和传感器性能等因素。
通常情况下，传感器应安装在悬臂段的最大挠度位置，以保证监测的准确性和有效性。
数据采集和分析传感器采集到的数据需要进行采集和分析。
数据采集可以通过有线或无线方式进行，具体方法取决于监测设备的配置和要求。
在数据分析过程中，可以使用各种数学模型和算法，如有限元分析和挠度预测模型，来处理和分析挠度数据，以得出结论和进行预测。
结论钢筋混凝土桥梁悬臂段挠度监测是确保桥梁安全运行的重要手段之一。
本文介绍了基于传感器技术的悬臂段挠度监测方法，包括传感器的选择、安装位置的确定以及数据采集和分析的方法。
通过合理选择传感器和准确安装位置，并采用科学的数据采集和分析方法，可以有效监测桥梁悬臂段的挠度，保证桥梁的安全运行。
在线监测桥梁挠度的实用方法
在线监测桥梁挠度的实用方法桥梁的挠度是指在受到外部荷载作用时，桥梁结构产生弯曲或变形的程度。
挠度的监测对于确保桥梁结构的安全性和稳定性非常重要。
以下是几种实用的在线监测桥梁挠度的方法：1.激光位移传感器：激光位移传感器可以通过测量光束的位移来监测桥梁的挠度。
这种传感器具有高精度和高稳定性，能够实时监测桥梁的变形。
激光位移传感器可以安装在桥梁的关键位置上，并与计算机或数据采集系统连接，实时记录桥梁的挠度数据。
2.光纤传感器：光纤传感器是一种基于光纤光学原理的传感器，可以通过光纤的弯曲来测量桥梁的挠度。
将光纤安装在桥梁的重要部位，当桥梁发生挠曲时，光纤弯曲度的变化会导致光信号的强度和相位发生变化，通过对这些变化进行分析，可以实时监测桥梁的挠度。
3.压力传感器：压力传感器可以测量桥梁在受力状态下产生的压力变化，从而推测桥梁的挠度情况。
将压力传感器安装在桥墩、梁体或关键承载构件上，当桥梁受力变化时，压力传感器会测量到相应的压力变化，通过分析这些数据，可以得到桥梁的挠度信息。
4.加速度计：加速度计可以测量桥梁的加速度变化，进而推测桥梁的挠度情况。
将加速度计安装在桥梁的关键位置上，当桥梁受到外部荷载作用时，会产生相应的振动和加速度变化，通过对这些加速度数据的收集和分析，可以得到桥梁的挠度信息。
5.挠度计：挠度计是一种专门用于测量桥梁挠度的传感器。
将挠度计安装在桥梁的关键位置上，当桥梁发生挠曲时，挠度计会记录下相应的变形情况。
挠度计可以分为光学挠度计、电阻式挠度计、电容式挠度计等多种类型，每种类型都有其特定的监测原理和应用范围。
这些在线监测桥梁挠度的方法可以单独使用，也可以结合多种方法进行综合监测。
通过对桥梁挠度数据的实时监测和分析，可以及时发现并解决桥梁结构的安全隐患，确保桥梁的正常运营和使用安全。
一种新的高速铁路桥梁动挠度测试方法
一种新的高速铁路桥梁动挠度测试方法高速铁路桥梁的动挠度是衡量其结构安全性和服务性能的重要指标之一、对于高速铁路桥梁的动挠度进行准确测试可以帮助工程师们了解桥梁的结构特性，并根据测试结果来调整桥梁的设计和维护方案，确保桥梁的安全性和稳定性。
下面介绍一种新的高速铁路桥梁动挠度测试方法。
该方法基于振动测试原理，通过在桥梁上布置加速度传感器、激振器和数据采集系统，利用振动测试仪器对桥梁进行动态振动测试。
具体步骤如下：步骤一：选择测试路段首先需要选择适合动挠度测试的高速铁路桥梁路段。
一般根据桥梁类型、桥梁使用年限、桥梁设计参数和桥梁维护条件等因素进行选择。
测试路段应具备充分的连续性和稳定性，确保测试数据的准确性。
步骤二：准备测试仪器准备振动测试仪器，包括加速度传感器、激振器和数据采集系统。
加速度传感器用于测量桥梁的振动响应，激振器用于对桥梁施加控制振动，数据采集系统用于采集、处理和分析测试数据。
步骤三：布置传感器和激振器在桥梁上布置加速度传感器和激振器。
传感器应均匀分布在桥梁的各个关键位置，如支座、梁段和塔楼等。
激振器应安装在桥梁的较为中央位置，以确保施加的控制振动能够充分传递到整个桥梁结构上。
步骤四：进行振动测试开始进行动挠度测试。
首先通过激振器施加正弦控制振动信号，从而使桥梁发生自由振动。
在此期间，通过加速度传感器采集桥梁的振动响应信号，并利用数据采集系统进行数据处理和分析，得到桥梁的振动特性参数，如振动频率、阻尼比和振型等。
步骤五：数据分析和结论将采集的数据进行分析，并绘制出相应的图表，以得到桥梁的动挠度。
通过比对标准值或者与其他桥梁的对比，可以评估桥梁的结构安全性和服务性能，并针对测试结果制定相应的维护和改进措施。
这种新的高速铁路桥梁动挠度测试方法相比传统方法具有以下几个优点：1.非接触式测试：采用无线传感器技术，减少人工干预，避免了传统测试方法中可能引起的人为误差。
2.实时监测：测试仪器可以实时采集和分析桥梁的振动响应数据，有效减少测试时间，提高测试效率。
梁挠度检测方法
梁挠度检测方法一、引言梁挠度是结构工程学中常用的一种指标，它反映了梁的变形程度。
梁挠度检测方法作为一项重要的工作，为保障工程结构的安全运行提供了有效的手段。
本文将围绕梁挠度检测方法展开探讨，以期为相关工程领域的从业者提供帮助。
二、梁挠度的检测目的梁挠度检测方法的目的在于确定梁的变形程度以及变形形态，并比较实际变形与设计或规范要求之间的差别。
这是衡量梁结构安全性和稳定性的重要手段之一。
三、常用的梁挠度检测方法1.静态方法静态方法是指以静载荷作用下的梁挠度及竖向位移为基础，采用传统的数学方法计算梁的挠度。
传统的数学方法包括德劳内方程、差分方程和有限元分析等。
静态方法检测结果准确，但测试时间较长，工程投入成本高。
2. 动态方法动态方法是指以梁振动波形作为测量对象，分析梁的振动特性得出梁的挠度。
动态方法分为非接触测量和接触测量两种。
非接触测量主要是采用光纤传感等技术，进而得到梁表面形变信息，监测梁结构的变形和振动。
接触测量是利用激光滞后测量、振弦等技术对梁的振动采集数据，借此得到梁的挠度信号。
动态方法测试过程较快，成本较低，但准确度不如静态方法，易受到外界环境的影响。
四、梁挠度检测的实用范围梁挠度检测方法可应用于大型建筑、桥梁等重要工程结构领域，检测工作的实用范围较广。
五、结论梁挠度是反映梁变形程度的重要指标，梁挠度检测方法是保障工程结构安全运行的有效手段。
目前，静态和动态方法是梁挠度检测的主要手段。
不同的检测方法优缺点各有所长，从实际应用来看，可根据检测场景选择合适的检测方法，进而更准确地评估梁的安全性和稳定性。
桥梁挠度仪动挠度检测原理
桥梁挠度仪动挠度检测原理桥梁是连接两个地方的关键交通设施，而保障桥梁结构的稳定性和安全性对于交通运输的顺畅至关紧要。
在桥梁的设计、建设和维护过程中，挠度是一个关键的参数，它反映了桥梁结构在负载作用下的变形程度。
为了准确测量桥梁的挠度，工程师们使用了一种被称为桥梁挠度仪的设备。
本文将介绍桥梁挠度仪的动挠度检测原理，解释其在保障桥梁安全方面的紧要性。
桥梁挠度仪使用传感器来测量桥梁的挠度。
这些传感器通常是位移传感器，如应变计或位移传感器，它们安装在桥梁的关键位置，例如梁底或支座。
传感器测量到的位移信号将被桥梁挠度仪的数据手记系统记录下来。
数据手记系统可以是硬件设备或软件程序，负责接收传感器信号并将其转换为数字信号进行处理。
接下来，测得的位移信号需要进行信号处理，以提取有用的挠度信息。
这可能涉及到滤波、放大和采样等处理步骤，以确保测量结果的准确性和可靠性。
通过这些信号处理步骤，我们能够获得清楚且可靠的挠度数据。
然后，利用测量到的位移数据，我们可以进行挠度计算。
挠度计算可以基于简单的几何关系，例如使用杆件理论，或者基于更多而杂的有限元分析等数值方法。
这些计算方法使工程师们能够准确地了解桥梁的挠度情况，以便评估桥梁结构的稳定性和安全性。
最终，测量到的挠度结果可以通过显示器、打印机或计算机界面等方式进行显示和记录。
这样，工程师或技术人员可以方便地分析和评估桥梁的挠度情况，及时发现任何异常或潜在的结构问题。
这为他们订立维护计划、采取必需的修复措施供应了紧要的依据，以确保桥梁的安全运行。
总结起来桥梁挠度仪的动挠度检测原理是基于传感器测量桥梁的位移信号，经过信号处理和挠度计算，最终得到桥梁的挠度结果。
这项技术成为保障桥梁结构安全的紧要工具，具有以下几个关键优势：1、非破坏性检测：桥梁挠度仪的动挠度检测是一种非破坏性的测量方法，无需对桥梁进行拆除或转变结构，就可以取得关键的结构变形信息。
2、高精度和准确性：通过精准明确的传感器测量和信号处理技术，桥梁挠度仪能够供应高精度和准确的挠度测量结果，帮忙工程师们更好地评估桥梁的结构性能。
在线监测桥梁挠度的实用方法
在线监测桥梁挠度的实用方法在桥梁工程中，监测桥梁的挠度是非常重要的，可以帮助工程师及时检测桥梁的变形情况，提前发现并解决潜在的安全隐患。
下面将介绍几种在线监测桥梁挠度的实用方法。
1.传感器监测法：使用传感器对桥梁进行监测，最常用的是应变传感器和位移传感器。
应变传感器通过检测桥梁结构中的应变变化来间接测量桥梁的挠度。
位移传感器直接测量桥梁中一些特定点的位移变化来确定桥梁的挠度。
这种方法可以实时监测桥梁的变形情况，并将数据传输给监测系统，可视化显示桥梁的挠度变化。
2.振动监测法：通过在桥梁的关键部位安装振动传感器，实时监测桥梁的振动情况。
当桥梁受到外力作用产生振动时，传感器会检测振动的频率和振幅，并将数据传输给监测系统。
监测系统可用于分析桥梁的动力特性，并根据振动参数推断桥梁的挠度情况。
3.激光扫描监测法：通过激光扫描仪在桥梁的不同位置进行测量，获取桥梁表面的三维坐标数据。
通过不同时间点的三维数据比对，可以计算出桥梁的挠度变化情况。
激光扫描监测法具有高精度和无接触的特点，可以获得桥梁全面、准确的变形数据。
4.雷达监测法：利用雷达技术对桥梁进行监测，通过测量电磁波的反射时间和强度变化来获取桥梁表面的形变信息。
雷达监测法适用于监测桥梁远距离视线不良或无法直接观察到的部位，如桥塔、桥墩等。
5.大数据分析法：将桥梁监测系统收集的大量数据存储于云端，并应用大数据分析技术对数据进行处理和分析。
通过对大数据中的挠度变化进行统计和建模，可以实现对桥梁挠度的长期监测和预测。
总之，在线监测桥梁挠度的实用方法具有多种选择，可以根据具体的桥梁情况和监测需求进行选择和组合使用。
这些监测方法可以及时提供桥梁的变形情况，在保障桥梁安全和可靠性方面起到重要作用。
随着监测技术的不断发展和创新，相信在线监测桥梁挠度的方法也会越来越先进和精确。
基于连通管原理的桥梁挠度自动测量方法
基于连通管原理的桥梁挠度自动测量方法殷春林【摘要】A bridge deflection measurement method based on the communicating pipe principle is given by using RS485 communication technology. This method is characterized by its real-time measurement, on-line measurement, remote measurement, precise measurement and so on. And it is not affected by human factors and environmental factors. The application of the measurement method based on the communicating pipe principle in Shibanpo Yangtze River Bridge of Chongqing shows that the measurement system is stable and reliable, and the deflection relative error is less than 5%. And the method can be applied in automatic monitoring of more bridge deflection.% 基于连通管原理，采用RS485通讯技术等手段，给出了一种桥梁挠度自动测量的方法。
该方法具有实时、在线、远程、精确等特点，且不受人为因素和环境因素的影响。
通过重庆石板坡长江大桥应用该方法测量挠度的案例证明，其测量结果的相对误差小于5%，表明该系统稳定可靠。
这种测量方法能用于更多桥梁挠度的自动监测。
毫米波雷达在桥梁挠度监测场景的应用
毫米波雷达在桥梁挠度监测场景的应用摘要：2021年末全国公路桥梁96.11万座，随着桥梁建设规模越来越大，对其结构安全监测需求也日益增长。
传统的桥梁挠度监测方法在实践中存在一些问题，例如传感器数量有限、安装位置受限、不便于远程监测等。
毫米波雷达作为一种新型无线传感器，可以实现远距离、高分辨率、实时性的挠度监测，为桥梁结构安全保障提供了新的思路和技术手段。
本文首先介绍了毫米波雷达技术基本原理和特点，其次阐述了毫米波雷达在桥梁挠度监测中的应用场景和优势，接着详细分析了毫米波雷达挠度监测数据处理方法和算法，最后讨论了毫米波雷达在桥梁结构安全监测中应用前景和发展趋势。
关键词：毫米波雷达；桥梁挠度监测；数据处理；算法；应用前景一、引言桥梁作为重要的基础设施之一，承载着大量人和货物的运输任务。
随着经济发展和人口增加，桥梁建设规模和数量持续增大。
根据2021年交通运输行业数据显示，到2021年末，中国公路桥梁共有96.11万座、7380.21万延米，其中特大桥梁7417座、1347.87万延米，大桥13.45万座、3715.89万延米。
如何保障桥梁结构安全成为桥梁建设和运营中必须考虑的重要问题。
2021年3月交通运输部办公厅颁发了《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》，提出工作目标2025年之前要在全国跨江跨河跨谷401座特大桥梁上安装结构健康监测系统。
挠度作为桥梁结构的重要参数之一，可以反映出桥梁结构的变形和承载能力，是桥梁结构安全评估和监测的重要依据。
传统的桥梁挠度监测方法主要采用连通管法、水准仪、GPS、图像式或光电式等，但这些传统方法存在传感器数量有限、安装位置受限、不便于远程监测、数据无法实时传输等问题。
因此，如何开发一种新型的挠度监测方法，以满足桥梁结构安全监测的需求，成为了一个重要的研究方向。
毫米波雷达技术作为一种新型无线传感器技术，测试精度和采样频率较高，可以实现远距离、高分辨率、实时挠度监测，不仅能够测试桥梁静挠度和动挠度，还能实现多点同时采集，桥下无需搭设支架，不影响正常交通，受环境影响小，能实现长期监测，为桥梁结构安全保障提供了新的思路和技术手段。
桥梁挠度测量实验报告
### 参考信息分析
[1] 提出了一种基于梁体转角的桥梁挠度测量新方法，并自主研发了一套测量装置。
该方法通过对梁体转角进行测量，间接计算出桥梁挠度，具有较好的精度和实用性。
[2] 全站仪测量法是一种常见的桥梁挠度测量方法，其基本原理是三角高程测量。
该方法操作简单，但受环境影响较大。
[3] 基于单片机的桥梁挠度测量系统，适用于大跨度铁路桥梁和公路桥梁的挠度测量。
该方法具有较好的精度和稳定性。
### 桥梁挠度测量方法及比较
1. 基于梁体转角的测量方法
- 原理：通过测量梁体转角，间接计算出桥梁挠度。
- 优点：精度高，适用于各种类型的桥梁。
- 缺点：需要自主研发测量装置，成本较高。
2. 全站仪测量法
- 原理：利用三角高程测量原理，测量两点间的水平距离和竖直角，计算两点
间高差。
- 优点：操作简单，成本较低。
- 缺点：受环境影响较大，精度相对较低。
3. 基于单片机的桥梁挠度测量系统
- 原理：利用单片机采集桥梁挠度数据，通过软件进行处理和分析。
- 优点：精度高，稳定性好，适用于大跨度桥梁。
- 缺点：需要专业的技术支持，成本较高。
### 总结
桥梁挠度测量方法的选择应根据实际需求和工程条件进行。
对于大跨度桥梁，建议采用基于单片机的桥梁挠度测量系统或基于梁体转角的测量方法，以保证测量精度和稳定性。
对于中小跨度桥梁，可考虑使用全站仪测量法，以降低成本。
在实际应用中，应根据具体情况进行综合评估，选择最合适的测量方法。
大跨径桥梁挠度测量新方法研究
df =
∂f ∂f ∂f ∂f (dsa 2 ) + (dsb 2 ) + (dsa1 ) + (dsb1 ) + ∂sa 2 ∂sb 2 ∂sa1 ∂sb1
∂f ∂f ∂f ∂f ( dα a 2 ) + ( dα b 2 ) + ( d α a1 ) + (dα b1 ) ∂α a 2 ∂α b 2 ∂α a1 ∂α b1
（6）
2 2 + (sb1 cos α b1/ρ ) 2σ α (sa1 cos α a1/ρ ) 2σ α a1 b1
。由于仪 由于是等精度观测，则可认为中误差 σ = σ ， σ = σ （i=a,b；j=1,2） 器和棱镜固定不动，则可认为 α = α ,α = α ,S = S ,S =S （i=1，2） 。为简化公式
si , j s
αi , j
a
α
a ,i
a
b ,i
b
a ,i
b ,i
b
3
（7） 为直观表述 TCA2003 测量机器人挠度观测值中误差与竖直角的关系，用曲线表示其变 化关系，如图 3 所示。竖直角一般小于 15°，故其取值范围为 0~15°。为简化公式，不妨 认为 α = α = α 、 D = D = D 、 σ = ±1mm 、 σ = ±0.5′′ 。从图 2 可知，水平距离越 大，中误差越大；竖直角增加，中误差增加，但其变化非常小。
如图1所示ccd光源发射出红外照准光经折射后沿望远镜视准轴方向发射出去被棱镜反射回来望远镜里专用分光镜将反射回来的红外照准光束与激光测距束红外测距光束分离出来红外照准光束被折射到ccd阵列上形成光点
大跨径桥梁挠度测量 大跨径桥梁挠度测量新 方法研究 桥梁挠度测量新方法研究
挠度测量方法
挠度测量方法
以下是 7 条关于挠度测量方法的内容：
1. 你知道用百分表来测量挠度吗？就像医生用听诊器听心跳一样，把百分表轻轻放在要测量的地方，然后就能精确地读出数值啦！比如测量一个钢梁的挠度，放好百分表，看着指针的变化，哇，就能知道它弯了多少呢！
2. 激光测距仪可是个厉害的玩意儿来测量挠度哦！想象一下，它就像你的超级眼睛，能一下子看到细微的变形。
比如说在测量一个大型桥梁的时候，用激光一扫，数据马上就出来了，多酷啊！
3. 应变片测量挠度也很不错呀！它就好比是个小侦探，悄悄地贴在物体上，感受它的变化。
就像给一个柱子贴上应变片，任何微小的挠度都逃不过它的“法眼”呢！
4. 水准测量法你听说过吗？这就好像是在给物体量身高一样。
当要测量一个大坝的挠度时，通过水准测量，能清楚地掌握大坝的“弯腰”程度，是不是很神奇？
5. 全站仪也能用于挠度测量呢！它就像是一个全能高手，各种角度、各种距离都能搞定。
就拿测量一个高楼来说，全站仪能精确地捕捉到每一点的变化，真厉害啊！
6. 挠度计测量也是常用的方法呀！这就好像有个专门的卫士在看护着物体的变形。
比如在监测一个机器零件的时候，挠度计能随时告诉你它是不是在“偷懒变弯”了。
7. 还有一种方法叫悬垂法测量挠度呢！是不是听起来很特别？就像是用一个线吊着东西，看它垂下去多少。
在测量一个细长杆件的时候，这种方法简单又好用呢！
我觉得这些挠度测量方法都各有特点和用处，在不同的场合和物体上都能发挥出它们独特的优势呢！。
全站仪挠度测量方法
全站仪挠度测量方法全站仪是一种用于测量建筑物、道路、桥梁等工程的高精度仪器。
在工程测量中，挠度是一个重要的参数，它用于评估结构的刚度和变形情况。
全站仪可以通过测量不同位置的垂直高差来实现挠度的测量。
下面将详细介绍全站仪挠度测量的方法。
全站仪挠度测量一般包括以下几个步骤：1. 设置仪器：首先，将全站仪放置在适当的位置，确保其稳定性和水平度。
使用三角架或其他支撑结构固定全站仪，确保其能够在测量过程中保持稳定。
2. 校准仪器：在开始测量挠度之前，需要进行仪器的校准。
校准包括水平校准和垂直校准。
水平校准是为了保证仪器水平度的准确性，而垂直校准是为了确保测量方向的垂直性。
3. 设置测量区域：确定要测量挠度的区域，并设置起始点和终点。
起始点通常是结构的固定端，终点可以是自由端或其他感兴趣的位置。
4. 进行测量：使用全站仪进行测量，在起始点和终点之间设置一系列测量点。
根据测量的需要，可设置多个测量点以获得更准确的结果。
5. 数据处理：将测量得到的数据导入计算机，并使用相应的软件进行数据处理。
通过计算每个测量点的垂直高差，可以获得结构在不同位置的挠度情况。
根据需要，可以进行拟合和插值等操作，以获得更精确的挠度曲线。
需要注意的是，在进行全站仪挠度测量时，应注意以下几个问题：1. 测量间隔：在设置测量点时，要根据结构的特点和需要确定测量点的间隔。
对于大范围或曲线结构，应增加测量点的密度，以获得更详细和准确的挠度数据。
2. 数据精度：全站仪的测量精度对于挠度测量非常重要。
要选择合适的全站仪，并在测量前进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 数据处理方法：在对测量数据进行处理时，要选择适当的方法和软件。
常见的方法包括三次样条插值、有限元分析等，可以根据实际情况选择合适的方法。
全站仪挠度测量方法的主要优点包括快速、高精度和非接触性。
相比传统的挠度测量方法，如拉线法和变形计法，全站仪能够提供更准确、更方便的测量结果，并且能够实时获取结构的变形情况，提供有力的支持和指导，确保工程项目的安全和质量。
桥梁结构挠度监测方案与应用
桥梁结构挠度监测方案与应用桥梁作为现代交通建设的重要组成部分，承担着连接两岸、畅通交通的重要任务。
然而，由于长期的使用和自然环境的影响，桥梁结构会产生一定的挠度，给其安全性和稳定性带来一定的隐患。
因此，开展桥梁结构挠度监测显得尤为重要。
一、桥梁结构挠度监测的重要性桥梁结构挠度是指桥梁在荷载作用下产生的变形量，是评估桥梁健康状况的关键指标。
准确监测桥梁挠度可以帮助我们了解桥梁受力情况，及早发现结构变形、裂缝等问题，进而采取相应的维护和修复措施，确保桥梁的安全运行。
二、桥梁结构挠度监测方案1. 传统挠度监测方法传统的挠度监测方法主要采用测量仪器进行定期现场测量，例如使用测量仪器在桥梁上设置一定的测量点，通过测量点进行实时或定期的测量。
这种方案虽然能够获得较为准确的数据，但需要长时间的人力和物力投入，并且只能提供有限的数据。
2. 激光测距法激光测距法是一种非接触式、高精度的桥梁挠度监测方法。
该方法采用激光测距仪进行测量，将测量点与监测设备相连，通过测量点上的反射物来获取桥梁挠度数据。
激光测距法具有快速、准确、自动化等优势，可以实现对整个桥梁结构的全面监测。
3. 基于传感器的挠度监测系统基于传感器的挠度监测系统是一种全自动、实时的监测方案。
该系统通过在桥梁结构上布置多个传感器，实时采集桥梁的挠度数据，并传输到监测中心进行处理和分析。
这种方案具有实时监测、数据精确、无需人工干预等特点，能够提供更全面、详细的挠度监测数据。
三、桥梁结构挠度监测的应用1. 桥梁健康评估通过准确监测桥梁结构的挠度变化，可以评估桥梁的健康状况，分析结构的受力情况和变形趋势，为桥梁的维护和修复提供科学依据。
2. 预警和减灾及早发现桥梁结构的挠度异常情况，可以提前采取措施进行修复和加固，避免发生桥梁倒塌等严重事故，减少人员伤亡和财产损失。
3. 桥梁安全管理挠度监测数据为桥梁的安全管理提供重要依据，可以及时发现潜在风险和结构问题，做好桥梁的日常维护和管理工作。
梁挠度测量方法
梁挠度测量方法
桥梁的挠度变形是桥梁健康状况评价的重要参数，随着桥梁健康监测技术的进步，除了传统的人工挠度测量方法，还有很多自动检测的方法。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
连通管测量法是利用连通管原理，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。
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( j = 1, k )
A′( x) 和 g ′j ( x) 分别为函数 A( x) 和函数组
就可以唯一确定一组解 X j
j = 1, m
g j ( x) 对 x 的一阶导数 这样得到一组只有 k − 1
个未知数 而有 k 个方程的方程组 不可能存在一组 解 X j ( j = 1, k − 1) 使得它精确满足方程组(4)所有
k −1
+ A( x)∑ X j g ′j ( x)] x = x j
j =1
k −1
(6)
θ ( x j ) 定义为在第 j 个倾角测点的由(6)式计算得
到的倾角值 使得该目标函数取得最小值的一组解就
*
是所求的最佳解 X j
此时须有下式成立
k −1 j =1
∂M ( X j ) ∂X j
= 2∑ (θ ( x j ) − θ j )
桥梁挠度 但是该设备价格昂贵 易受下雨 雾天等 环境条件的影响 本文介绍一种桥梁挠度测量的新方法 通过在所 测桥梁上布设 QY 型倾角仪[1,2] 测量桥梁各测点的倾 角值 然后通过专用软件给出桥梁各截面的挠度值 倾角值和曲率值 QY 型倾角仪是在回转摆上利用电 容传感技术和无源伺服技术构成的高灵敏度抗振动干 扰的倾角测量仪器 倾角仪的输出电压与所测桥梁截 面的转角成正比 QY 型倾角仪灵敏度为 100mv/角分 最大量程为 10 角分 漂移值小于 0.2 角秒 该仪器可 用于公路桥梁 城市立交桥梁和铁路桥梁的倾角和挠 度测量 采用 QY 型倾角仪测量桥梁挠度克服了以往桥梁 挠度测量方法的不足 不仅适用于简支梁和静载情形 而且适用于连续梁和动载情形 实验室对比测量表明 该方法的精度满足工程要求[3] 本方法已在北京 九 江 哈尔滨 大庆 乌鲁木齐等地的多座桥梁挠度测 量中得到应用 并引起工程界的重视
实测倾角值 10-3rad 百分表读数(mm) 方案一计算值(mm) 相对误差(%) 方案二计算值(mm) 相对误差(%)
0.7068 0.449 0.427 -4.90 0.429 -4.39
0.6289 1.150 1.167 1.48 1.158 0.72
0.2518 1.420 1.464 3.10 1.445 1.73
2.2 建议的倾角仪布点方案 显然 倾角仪的布点越多 桥梁挠度测量的精度越
3
1
2
3
4
5
6 -1 0 挠度(mm)
1
2 倾角仪布点 图2
3
4
5
1 2 0 1 2 3 4 距离(m)
计算值 实测值 5 6
百分表布点
简支梁对比实验示意图
0.0 方案一 挠度(mm) 0.4 0.8 1.2 1.6 0 图3 1 2 3 4 距离(m) 5 6 方案二 实测值
为了检验用倾角仪测量桥梁挠度的可靠性 我们在 工字钢梁上做了大量的对比实验[3] 并用百分表测得了 一些观测点的实际挠度值 图 2 所示为简支梁对比实验的示意图 钢梁全长 6m 每隔 1.2m 布一倾角仪 百分表布在两个倾角仪中 间 具体布点如图 2 所示 表 1 为倾角的实测数据 两 种方案的计算结果及其与百分表实测数据的相对误差 由两种方案计算得到的挠度曲线和实测值的比较见图 3 图 4 所示为两跨等间距连续梁对比实验的示意图 钢梁全长 6m 每隔 1.0m 布一倾角仪 百分表位于两个 倾角仪中间 具体布点如图 3 所示 表 2 和表 3 分别给 出了连续梁左端和右端偏载的倾角实测数据 采用方案 二计算的观测点挠度结果及其与百分表实测数据和相 对误差 计算得到的挠度曲线和实测值的比较分别见图 5 左端偏载 和图 6 右端偏载
i =1
n −1
(2)
o
x
倾角仪布点 图1 用倾角仪测量桥梁挠度
为得到桥梁变形的挠度曲线 y ( x )
并给出连续 可
采用本方案得到的挠度曲线和倾角曲线连续光 滑 桥梁截面的曲率连续 并且精确满足所有桥梁支 座的挠度边界条件和倾角的实测值 值得指出的是 利用该方法在每跨的最后一段需 做出合理的处理 以 消化 由于前面各段测量误差 而引起的误差积累 使得挠度曲线 倾角曲线和曲率 曲线更趋合理 方案二 分跨的最小二乘方法 梁 设被测桥梁有 m 跨 m = 1 时为单跨的简支桥 第 i 跨布设 k 个倾角仪 适当选取第 i 跨桥梁的 使之满足该跨所有支座的挠度边值
1
概述
桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分 是桥 梁安全性评价的一项重要指标 桥梁的挠度与桥梁的 承载能力及抵御地震等动荷载的能力有密切的关系 因此 桥梁动 静挠度测量方法的研究和仪器设备的 开发研制对于桥梁承载能力检测和桥梁的防震减灾有 着重要的意义 目前常用的桥梁挠度的测量方法主要有悬锤法 水准仪直接测量法和水准仪逐点测量法 悬锤法由于 设备简单 操作方便 费用低廉 所以在桥梁挠度测 量中被广泛采用 但是 该方法存在一些不足 此法 要求在测量现场有静止的基准点 所以一般只适用于 干河床情形 而且 利用悬锤法只能测量某些观测点 的静挠度 一般只测跨中的静挠度 无法实现动态的 桥梁挠度检测 也难以给出其他非测点的静挠度值 另外 由于测量结果中包含桥墩的下沉量和支墩的变 形 以及由于悬锤重量 滑轮的摩擦系数和钢丝直径 的选择不当等不可避免的因素而导致测量结果存在较 大的误差 水准仪直接测量法采用水准仪 或经纬仪 和标尺 根据加载前 后设置在跨中的标尺读数差得到 跨中的静挠度 该方法难以在桥墩上空间很小的公路 桥梁上进行挠度测量 水准仪逐点测量法是用高精度 水准仪和铟钢塔尺在桥面上沿桥梁轴线对桁架各节点 或桥面 进行逐点水准测量 此方法只能测量桥梁 静挠度曲线 精度较高 但采用该方法测量封桥时间 长 效率较低 光电法是利用 CCD 光电耦合器件测量
∂θ ( x j ) ∂X j
=0
(7)
高 结果也越精确 考虑到被测桥梁的实际情况 建议 采取如下的布点原则 首先 无论采用分段的曲线拟合方案还是分跨的最 小二乘方案 为保证测量的准确性 每跨桥梁的倾角仪 布点最少不能低于四个 其次 由于两端支座倾角为极大值 中间支座倾角 是判断跨间偏载的重要依据 所以支座处 或支座附近 根据被测桥梁的具体情况而定 必须布设倾角仪 如果采用分段的曲线拟合方案 宜采用不等距的倾 角仪布点方式 由 2.1 方案一的分析 每跨最后两个倾 角仪的距离应不小于 1/3 跨距 建议在每跨的两个端 点 1/4 1/2 和 2/3 跨长处布设倾角仪 采用分跨的最小二乘方案 倾角仪布点宜大于或等 于 5 个 可采用等距离的倾角仪布点方式 建议在每跨 的端点及 1/4 1/2 和 3/4 跨长处布设倾角仪 倾角仪的布点不是一成不变的 应根据被测桥梁 的实际情况布设 比如 对于桥梁局部的截面突变 由于在此处会发生曲率的不连续 所以建议在变截面 处也应布设倾角仪
设该段桥
X j 是基函数 g j ( x) 的
就可
梁存在 m 个约束条件 包含挠度 倾角 曲率的连续 条件和支座挠度的边值条件 可按下式构造该段桥梁 的挠度曲线方程:
根据实际测得的倾角值 θ j ( j = 1, k )
以建立有 k 个方程组成的方程组
y j ( x) = ∑ X j N l ( 平
(中国地震局工程力学研究所) 摘 要 桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分 是桥梁安全性评价的一项重要指标 本文介绍了一种桥梁
挠度测量的新方法及其应用软件的开发原理 通过在所测桥梁上布设 QY 型倾角仪 测量各测点的倾角值 然后用 专用软件给出关心桥梁截面的挠度 倾角和曲率值 从而为桥梁安全性评价提供依据 本方法克服了以往桥梁挠度 测量方法的不足 不仅适用于简支梁和静载情形 而且适用于连续梁和动载情形 大量的实验室对比实验和工程实 测结果表明 采用倾角仪计算得到的桥梁挠度精度满足工程要求 该仪器具有很强的推广价值和广阔的工程应用前 景 关键词 桥梁挠度测量 U446 倾角仪 挠度曲线 A 中图分类号 文献标识码
y i ( x) = A( x)∑ X j g j ( x)
j =1
k −1
(3)
上式中
g j ( x) 为合理选取的函数组 它是 k − 1
f2
f3
集中荷载 维线性空间的一组基 A( x) 为适当选择的满足该段桥 梁支座挠度边值条件的函数 常系数
可以分别计算得到该段桥梁挠
N 2 ( x) 和 N 3 ( x)
( j = 1, k − 1)
3
桥梁静挠度测量的对比实验分析
这样就得到一个 k − 1 阶的方程组 求解该方程组 就可以唯一确定 X j ( j = 1, k − 1) 将这组最佳解代入
*
方程(3)就得到该跨桥梁的挠度曲线
y i ( x) = A( x)∑ X * j g j ( x)
j =1
k −1
使得该段桥梁的挠度函数 y i ( x) 唯一满
足全部的 m 个约束条件 实际上 X j 的物理含义为 f l 作用点处该荷载形式的力的幅值 将各梁段的挠度曲线累加在一起即得整个所测桥 梁的挠度曲线
k 个方程 而只能求得一组最佳解 X * j ( j = 1, k − 1)
使这组解比其他任何一组解更好地满足方程(4) 为求 得 最 佳 解 Xj
-0.2350 1.114 1.187 6.55 1.162 4.30
-0.6140 0.438 0.456 4.11 0.427 -2.42
-0.6890
表 2 左端偏载连续梁的对比实验数据及计算结果 实测倾角 10-3rad 2.0195 0.963 1.007 4.57 0.9125 -1.2787 1.945 1.917 -1.44 -1.2110 0.776 0.774 -0.26 -0.2127 -0.471 -0.468 0.64 -0.712 -0.698 1.97 0.4167 0.6162 -0.322 -0.302 6.21 百分表读数(mm) 方案二计算值(mm) 相对误差(%)