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橋梁健康監測的重要性和監測內容

發布時間:2021-06-07 16:16:58 瀏覽次數:27?
  橋梁是交通運輸的重要渠道和國家的經濟命脈,其建設和維護一直都是我國基礎設施建設的重要組成部分。目前對于大跨度橋梁的人工檢測,存在主觀性強、整體性差、時效性差以及影響正常運營等缺點。為保持橋梁在長期使用過程中的結構安全和使用狀態中的行車安全,運營期間的健康監測技術是一種行之有效的方法。
 
  橋梁結構實時監測系統可以通過對各種傳感器實時采集的各種數據和信號進行處理和分析,反映橋梁的工作狀態和健康狀況,確保其設計使用安全性和耐久性達到預期標準,并為橋梁維護、維修和管理決策提供依據和指導。
 
  橋梁結構實時監測還可使結構設計方法與相應的規范標準等得到改善。從運營中的橋梁結構與其環境所獲得的信息能夠提供結構行為和環境規律的真實信息。
 
  橋梁運營實時監測系統基本原理
 
  實時監測系統一般包括傳感系統、信號采集與傳輸系統以及監控中心等幾部分組成。在運營狀況發生異常時可發出預警報告,為橋梁的養護、維修以及管理決策提供指導依據。
 
  其中傳感系統由傳感器、二次儀表等部分組成;信號采集與傳輸系統實現多種信息源、不同物理信號的采集和預處理,對數據進行分解、變換從而獲取所需的參數,通過一定的形式存儲起來并將數據傳輸到監控中心;經過采集和處理系統傳輸到監控中心進行診斷,進而對結構的健康狀況作出評估。
 
  如果結構發生異常的行為,就由監控中心發出預警報告,而且對檢測出來的損傷進行詳細的分析并提供維修建議。整套系統由各類軟硬件系統組成,包括各種高性能智能傳感元件、信號采集和通訊系統、綜合監測數據的智能處理和管理系統、結構實時損傷識別、定位與模型修正系統、結構健康診斷、安全預警和可靠性預測系統等部分。
 
  通過傳感器獲取橋梁各個部分結構的溫度、應變、位移、加速度、風速等參數,將這些數據通過網絡傳輸到監控中心,利用專業設備和處理方法對數據進行存儲、處理、分析和顯示,最終展示給用戶一段時間內采集的各個數據。會同橋梁設計部門和專家對某些數據設立閾值,當數據超過了相應的閾值,系統自動報警。
 
  橋梁健康監測內容和分項
 
 ?、侪h境荷載監測:風荷載是導致橋梁結構體系破壞的主要因素之一,環境溫濕度對橋梁結構的損傷也有著重要影響。本工程針對環境風荷載和溫濕度進行監測;
 
 ?、跇嫾ΡO測:內力是反映結構受力情況最直接的參數,跟蹤結構運營階段的內力變化,是了解結構受力情況最直接的途徑,也是判斷結構效應是否符合設計計算預期值的有效方式。
 
 ?、劢Y構的溫度監測:構件表面的溫差將致使結構產生變形和內力。通過有代表性斷面上的溫度分布監測,可以驗證設計假定,根據實際測量的結果計算溫度對橋梁結構的影響,可以對安全狀態作出符合實際的評價。
 
 ?、芙Y構的變形監測:恒載作用下主梁軸線的位置是橋梁安全狀態的重要標志,活載作用下主梁的撓度既是橋梁整體剛度的重要標志,也能反映作用于橋梁上的荷載情況,通過對橋梁變形的監測可以從整體上把握橋梁的健康狀態。本工程變形監測重點關注主梁的線形變形以及伸縮縫的變形。
 
 ?、萁Y構的動力監測:主梁既是結構的基本組成部分,又是車輛及人群荷載的承擔者,極易因異常局部荷載引起損傷。通過動態特性監測可以了解主要受力構件的受力狀態。對控制車輛荷載、進行構件疲勞分析都十分必要。
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