[发明专利]一种基于应变测试的高桩码头基桩损伤识别方法

说明书

本发明公开了一种基于应变测试的高桩码头基桩损伤识别方法，包括以下步骤：步骤一：布设应变片，连接应变采集仪；步骤二：施加水平荷载，采集应变值；步骤三：分析各基桩应变线性关系；步骤四：线性关系对比；步骤五：判定损伤基桩；步骤六：确定基桩损伤位置。本发明所采用的判别方法具有操作方便、结果可靠、成本低廉以及高效率的特点。

技术领域

本发明涉及一种基于应变测试的高桩码头基桩损伤识别方法，属于高桩码头基桩损伤识别技术领域。

背景技术

高桩码头作为港口工程建筑物的主要结构形式之一，具有承载力高、材料用量少、对挖泥超深适应性强和适用于软土地基等特点，但由于其构件多、结构复杂，易出现损伤或破坏。目前我国有相当多的高桩码头已经接近使用寿命，码头结构随着使用时间的增加结构所产生的自然老化与腐蚀，以及结构长时间处于超负载作用下产生的疲劳，都对结构造成了不同程度的损伤。这些损伤的积累都可能导致结构失稳和强度破坏，进而将会造成灾难性的人员伤亡和财产损失。现实中由于结构损伤没有被及时发现，而造成损伤积累引起安全事故的事件不胜枚举。为了减少工程事故所带来的灾害，对码头结构损伤检测识别进行研究就显得至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作方便、结果可靠、成本低廉以及高效率的高桩码头基桩损伤识别方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于应变测试的高桩码头基桩损伤识别方法，包括以下步骤：

步骤一：布设应变片，连接应变采集仪，在码头各排架同位置基桩桩帽下部(无桩帽的在与梁连接节点下部)相同位置相同高度处粘贴应变片，其中应变采集方向为沿桩身方向，应变片粘贴面为桩身与横梁垂直面任一面(如为圆桩，粘贴位置为桩身切线方向与横梁垂直位置)，将应变片连接到应变采集仪上；

步骤二：施加水平荷载，采集应变值，在高桩码头上部施加水平荷载，通过采集仪记录应变时程曲线，提取最大荷载时各应变片应变值；

步骤三：分析各基桩应变线性关系，以排架基桩位置为横坐标，最大荷载时应变值为纵坐标，将坐标点进行连线，得到应变线性关系；

步骤四：线性关系对比，将得到的应变线性关系与码头完好时线性关系进行对比；

步骤五：判定损伤基桩，根据线性关系分析以及判别标准判断出损伤基桩；

步骤六：确定基桩损伤位置，判定某根基桩为损伤基桩后，通过探伤设备对损伤基桩进行探伤，确定基桩损伤位置。

进一步的，步骤二中采用船只靠泊或锤击来施加水平荷载。

进一步的，步骤四中码头完好时线性关系通过以下方式得出：对确定完好的码头段进行测试得出；或通过建立码头数值仿真模型，用有限元计算分析得出；或在码头建好后(或完好状态时)进行完好时线性关系测量。

进一步的，步骤五中判别标准为应变值减小，在曲线上明显偏离完好时线性关系的为发生损伤基桩。

进一步的，步骤六中所述探伤设备包括雷达或超声波设备。

进一步的，所述方法还可用于与所述高桩码头结构类似的重复性框架结构。

本发明所达到的有益效果：

1、本发明是基于高桩码头结构为重复性排架组合，在其上部施加水平荷载后，各排架相同位置基桩上相同部位的应变连线具有一定的线性关系，而损伤基桩的应变响应会发生偏离这一特征，提出了一种新的基桩损伤判别方法，并且采用应变测试技术及数据后处理技术简单成熟，易于操作，能够快速实现高桩码头基桩的损伤判别；

2、本发明所需水平荷载加载设备方式可以根据现场选择，如利于现场船只靠泊、撞击等荷载，经济易行。