Page 152 - 公路桥梁养护与管理

Maintenance and Management of Highway Bridges
公路桥梁养护与管理

方法的实测调查研究其可行性和潜力；寻求用于结构状态指标的敏感参数；研究
各种损伤的检测和定位技术。结构动力特性是结构本身所固有的，可以看作为结
构的“指纹”，就是振动特征码，通过结构初始（安全）状态和以后不同时期的

指纹的比较，可以诊断出结构的整体安全的状况。桥梁结构的指纹可以是阻尼、
频率、振型，也可以是频响函数功率谱等。较早利用动力测试进行土木结构的是
在 20 世纪 80 年代，当时主要是研究频率的变化对结构安全性能的影响，并发展
了结构评估的“频率淘汰法”。

利用系统识别方法进行结构安全快速检测评定，面临着许多困难，比如量
测自由度不足、测量噪声干扰、结构理论模型误差、实测模态集不完备，以及可
获得的响应量的测值对感兴趣结构参数的不敏感等。但是随着桥梁的发展，现在
一般的检测方法已经不能适应其安全性能和耐久性维护的迫切需要。所以基于

系统识别理论和动力测试方法对桥梁结构安全性能进行快速评定具有广阔的应用
前景。
对于桥梁结构来说，确定了它的几何尺寸、材料和边界条件，就确定了它的
结构静力特性。桥梁的结构工作性能会伴随着使用发生变化，反映出来的现象是

刚度降低、裂缝的出现和扩展、变形增大。同样，结构的各参数一旦确定，其结
构动力的特性也唯一地确定了，随着结构工作性能的变化，其结构动力的性能变
化也表现出阻尼增加、频率和动刚度的下降、振幅加大等等。所以，认识结构可
以通过荷载试验通过桥梁的静力特性，也可以通过动力试验，由桥梁的结构动力

特性来认识其结构，找出内部联系，建立一套识别方法，对桥梁进行评定。
桥梁结构的动力特性与其承载能力之间的相互关系是快速评定的关键。困难
是混凝土桥梁在其使用过程中容许开裂：从不开裂到开裂，从微小的裂缝到较大
的裂缝，桥梁的动力特性都有较大的变化，而且桥梁中各梁的开裂情况也不尽一

样。结构的动力特征在桥梁的使用过程中也会有所变化。此外，桥梁结构的动力
特性也会受桥梁边界条件的变化影响，所以直接寻找桥梁的结构动力特征与其承
载能力的关系是比较困难的。
（二）桥梁的专家系统评定

桥梁的评定，涉及许多因素。在评定时，必须综合考虑诸多相关因素。要建
立一个非常复杂的数学模型对桥梁进行定量的综合评价，但由于我们对于桥梁结
构的养护知识还不足以建立一个完善的模型。所以目前只能做到对桥梁某些基本

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