本實用新型屬于橋梁結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及到一種黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

處于黃土高原腹地采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑的山區(qū)橋梁，由于黃土溝谷地區(qū)坡陡溝深，其單排雙柱式下部結(jié)構(gòu)往往呈現(xiàn)以下特點：1○橋墩沿山體高低布設(shè)，橋墩臺的邊坡為高陡坡甚至為高急坡；2○運營期橋面集中排水容易沖刷樁基附近軟弱巖土；3○水土流失或樁基附近巖土崩塌導(dǎo)致有效樁長不足。黃土層多孔，透水性、沉陷性較強(qiáng)，在干燥時較堅硬，一旦流水浸濕，容易剝落和遭受侵蝕，甚至發(fā)生塌陷；如遇強(qiáng)降雨，在山洪和公路集中排水的沖刷下，可能導(dǎo)致橋梁下部周邊土體剝離、塌陷，給下部結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的安全隱患。

鑒于上述特點，黃土溝谷地區(qū)常發(fā)生的水土流失、坡體滑落對山區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和樁基承載力的影響十分明顯。季節(jié)周期性的滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害對下部結(jié)構(gòu)更是造成直接沖擊破壞。目前，成橋后黃土邊坡不同程度沖刷破壞對單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)承載性狀及安全狀態(tài)的影響尚缺乏有效的識別判斷裝置和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)，可適用于識別判斷成橋后黃土邊坡不同程度沖刷破壞情況下單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)的承載性狀及安全狀態(tài)。

一種黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)，包括：單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)，預(yù)埋在所述單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋計陣列、數(shù)據(jù)采集儀7、測試連接線8和沖刷側(cè)邊坡9，測試連接線8連接鋼筋計陣列和數(shù)據(jù)采集儀7，通過測量鋼筋計陣列的頻率確定黃土邊坡9沖刷破壞后樁側(cè)土壓力合力作用點位置。

優(yōu)選的，所述單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)包括鋼筋籠3、成橋樁基4、橫系梁5、橋墩6。

優(yōu)選的，所述鋼筋計陣列包括第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2，在使用前對鋼筋計的受力與輸出頻率之間的線性關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。

優(yōu)選的，所述第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2在樁基4鉆孔灌樁施工階段沿樁長設(shè)置在樁基截面位于側(cè)向土壓力施加方向上，分別位于同一直徑的兩端，串聯(lián)固定安裝。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)采集儀7和測試連接線8采集第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2的輸出頻率，進(jìn)一步計算得到樁基4的最大彎矩及位置。

優(yōu)選的，黃土邊坡9沖刷破壞后樁側(cè)土壓力合力作用點位置是所述樁基4的最大彎矩位置，位于黃土邊坡9沖刷破壞后樁基4開裂處附近。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)操作簡單、測試結(jié)果誤差小，能夠真實的反映成橋后特殊地質(zhì)條件下樁基的承載性能及風(fēng)險演變規(guī)律，另外，測試結(jié)果可為橋梁下部結(jié)構(gòu)后期管養(yǎng)及維修加固提供科學(xué)方法和依據(jù)。

附圖說明

圖1是本實用新型中黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)在應(yīng)用中的布置圖；

圖2是成橋后黃土邊坡沖刷破壞概況圖；

圖3是本實用新型中樁身截面鋼筋計安裝位置示意圖；

圖4是單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別結(jié)果。

附圖標(biāo)記：

1-第一列鋼筋計、2-第二列鋼筋計、3-鋼筋籠、4-成橋樁基、5-橫系梁、6-橋墩、7-數(shù)據(jù)采集儀、8-測試連接線、9-沖刷側(cè)邊坡。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型所述的黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)做進(jìn)一步說明，但是本實用新型的保護(hù)范圍并不限于此。

一種黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)，包括第一列鋼筋計1、第二列鋼筋計2、鋼筋籠3、成橋樁基4、橫系梁5、橋墩6、數(shù)據(jù)采集儀7、測試連接線8和沖刷側(cè)邊坡9。

鋼筋籠3、成橋樁基4、橫系梁5、橋墩6構(gòu)成黃土沖溝區(qū)典型的單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)。第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2在樁基4鉆孔灌樁施工階段沿樁長在鋼筋籠3不同深度既定位置處分兩列串聯(lián)固定安裝。

沖刷側(cè)邊坡9成橋后沖刷破壞，使樁基4邊界條件發(fā)生改變；樁基4的邊界條件改變致使第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2的輸出頻率發(fā)生改變。數(shù)據(jù)采集儀7和測試連接線8采集得到第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2的輸出頻率。通過第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2的輸出頻率進(jìn)一步計算得到樁基4不同斷面的測試鋼筋內(nèi)力，由鋼筋內(nèi)力進(jìn)一步得到相對應(yīng)的混凝土應(yīng)變，由樁基4的彎矩分布識別出樁基4的最大彎矩及位置，并判斷樁側(cè)土壓力合力作用點。

第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2在樁基截面位于側(cè)向土壓力施加方向上，分別位于同一直徑的兩端。

第一列鋼筋計1和第二列鋼筋計2在使用前對鋼筋計的受力與輸出頻率之間的線性關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。

樁基4的最大彎矩位置為黃土邊坡9沖刷破壞后樁側(cè)土壓力合力作用點位置，位于黃土邊坡9沖刷破壞后樁基4開裂處附近。

通過樁基4的最大彎矩及出現(xiàn)位置判斷出黃土邊坡9的沖刷破壞程度以及橋梁下部結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。

在使用時，可以按照如下步驟進(jìn)行：

(1)鋼筋計在樁基鉆孔灌樁施工階段沿樁長在鋼筋籠不同深度既定位置處分兩列串聯(lián)固定安裝；

(2)黃土沖溝區(qū)邊坡成橋后沖刷破壞使樁基邊界條件發(fā)生改變，致使鋼筋計輸出頻率發(fā)生改變；

(3)由數(shù)據(jù)采集儀和測試連接線采集得到鋼筋計輸出頻率；

(4)由鋼筋計輸出頻率直接得到樁基不同斷面的測試鋼筋內(nèi)力，由鋼筋內(nèi)力得到相對應(yīng)的混凝土應(yīng)變，由樁基彎矩分布識別出樁身最大彎矩及位置，并判斷樁側(cè)土壓力合力作用點；

(5)重復(fù)步驟(2)～(4)，識別判斷黃土邊坡進(jìn)一步?jīng)_刷破壞情況下單排雙柱式橋梁下部結(jié)構(gòu)的承載性狀及安全狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的黃土沖溝區(qū)橋梁下部結(jié)構(gòu)效應(yīng)識別系統(tǒng)操作簡單、測試結(jié)果誤差小，能夠真實的反映成橋后特殊地質(zhì)條件下樁基的承載性能及風(fēng)險演變規(guī)律，另外，測試結(jié)果可為橋梁下部結(jié)構(gòu)后期管養(yǎng)及維修加固提供科學(xué)方法和依據(jù)。

以上所述僅為本實用新型的示例性具體實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。