本帖最后由 Nino 于 2022-4-25 11:29 编辑
桥梁裂缝的问题是诸多引发桥梁安全事故中，最引人关注的安全问题之一。每年因为桥梁裂缝，带来的交通安全隐患和威胁，给交通运营部门带来了极大的压力。而且因为桥梁裂缝的出现，可能会使货车出现倒塌的危险，进而威胁到桥梁安全通车运营。
桥梁为什么会出现裂缝？
1、梁底的拉应力影响
简支梁在恒活载作用下，跨中区域承受正弯矩作用，梁底混凝土处于受拉状态，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土出现开裂，裂缝一般分布在跨径的1/4~3/4范围内。
在正常运营过程中，简支梁裂缝宽度应小于规范规定限值。如果当裂缝的宽度超过规定的限值时，那么裂缝的宽度就会越来越大。
2、受地质灾害影响
受桥梁地质灾害泥石流、滑坡、洪水暴雨、边坡、冰雪等影响，这类地质灾害可能不仅仅会造成桥梁裂缝，还可能直接会造成桥梁的断裂，并且在雨季和冬季雨雪来临之际，由于对桥梁长期的侵蚀，会让桥梁的裂缝越来越明显。
3、桥梁工程施工问题
桥梁工程施工过程，是一个长期而消耗精力的过程，如果在施工过程中，因为材料问题比如混泥土、钢筋等，都有可能造成后期桥梁极容易出现断裂。这种断裂可能不是一个方向，而是多个方向，多个角度出现裂缝。
4、桥面混凝土等问题
为了稳固桥面，基本上所有的桥梁都会在混凝土和橡胶方面下功夫，但即使是再好的混凝土和橡胶，能把桥梁桥面和桥梁梁底进行粘合，也不能应对长期的磨损给桥面和梁底带来的危害。
混凝土在硬化过程中，由于混凝土脱水引起收缩，或者受温度的高低温差影响，引起膨胀与收缩不均裂缝。由于地基塌陷，地面超负荷受力而产生混凝土裂缝。
5、长时间的挤压承重
桥梁寿命有的几十年，有些桥梁如果施工技术和施工材质不过关的话，可能也就几年的寿命。但是其实桥梁每天都在承受桥梁路面，各种各样的车载压力，给桥梁自身的健康带来很大的隐患，如果桥梁过载，严重的还会直接导致桥梁坍塌。
为什么要进行桥梁裂缝监测：
1、桥梁裂缝监测的目的
桥梁结构出现裂缝后，我们监测的目的就是测试桥梁在活载作用下，裂缝的工作状态，以评估其对结构的影响。
桥梁结构表面的裂缝大体上分为结构性受力裂缝和非结构性受力裂缝，在桥梁健康监测系统需要监测的裂缝为结构性受力裂缝。
2、桥梁裂缝出现的原因
一些混凝土表面的非规则的表面浅裂缝（可能是由于温度差、表面的干缩等引起），其实也是由于其表面的拉应力超过了混凝土的允许应力产生的。结构性受力裂缝是结构在荷载作用下，产生的与在荷载作用下应力方向垂直的裂缝。
3、为了提前预防桥梁安全危害
每年相关职能部门在预防桥梁安全危害方面，都会下很大的时间和精力，去维系和运营桥梁自身的健康，以确保桥梁能够正常使用。但是如果因为桥梁裂缝受到温度等因素的影响，越来越大的话，那随着而来的可能就是事故的发生。
4、为了监测桥梁裂缝受力
每个桥梁或多或少都会存在裂缝的情况，但是监测裂缝的程度，也是监测桥梁受裂缝影响程度的范围，监测桥梁在各种荷载作用下，裂缝的开展和恢复状态。
5、桥梁自身承载能力
当桥上通过超载车辆时，裂缝的宽度在开展后可能会有一部分参与，裂缝在车辆通过后难以恢复至车辆通过前的状态，裂缝的宽度可能要大于其基准状态的宽度。
桥梁裂缝监测设备：
1、裂缝计
裂缝计是监测裂缝深度，宽度，开合度的仪器。常见的有图像式和位移式的裂缝计。
图像式——顾名思义，通过拍摄，然后经过算法等分析方法，得到裂缝的宽度，这种方式不需要对裂缝进行接触。
位移式——是通过线性可变差动变压器进行直线位移探测的传感器，原理是利用线圈和杆状铁芯产生的感应电动势变化，进行位移的大小输出。
2、温湿度传感器
温湿度传感器是一种装有湿敏和热敏元件，能够用来测量裂缝受温度和湿度影响的传感器装置。
温度传感器，有金属材料膨胀式，液体和气体形变式，热敏电阻式，热电偶式等。
湿度传感器，有电阻式和电容式两种。电阻式通过测试元器件感湿膜上覆水所造成的电阻测得湿度，而电容式测试由于湿敏电容器的导热系数变化造成的容量变化测得湿度。
3、测斜仪
测斜仪是一种测量物体表面与地球重力方向夹角的仪器。随着传感器的发展，测斜仪已经拥有了多种形态。除了传统的单方向的测斜仪，双方向的测斜仪也在不断丰富传感器市场。提供更精确和完整地斜度数据。
在桥梁监控中，桥梁由于受力产生的变形和斜度变化，是造成桥梁重大事故的主要成因。
4、锚索测力计
锚索测力计是长期监控桥梁预应力的锚固状态的的振弦式传感器，并且可同步测量埋设点温度。
锚索测力计一般有二弦，三弦，四弦和六弦等。通过振弦频率测量出测力计各只应变传感器的实时测量值，并通过传感器特性参数计算出锚索被施加的压力。
对钢索施加的压力，会通过杨氏模量对钢索的变形度和安全度进行评估，并及时判断，钢索的安全程度，即桥梁的安全程度。
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