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桥梁健康监测的重要性和监测内容

发布时间:2021-06-07 16:16 浏览次数:194 
  桥梁是交通运输的重要渠道和国家的经济命脉,其建设和维护一直都是我国基础设施建设的重要组成部分。目前对于大跨度桥梁的人工检测,存在主观性强、整体性差、时效性差以及影响正常运营等缺点。为保持桥梁在长期使用过程中的结构安全和使用状态中的行车安全,运营期间的健康监测技术是一种行之有效的方法。
 
  桥梁结构实时监测系统可以通过对各种传感器实时采集的各种数据和信号进行处理和分析,反映桥梁的工作状态和健康状况,确保其设计使用安全性和耐久性达到预期标准,并为桥梁维护、维修和管理决策提供依据和指导。
 
  桥梁结构实时监测还可使结构设计方法与相应的规范标准等得到改善。从运营中的桥梁结构与其环境所获得的信息能够提供结构行为和环境规律的真实信息。
 
  桥梁运营实时监测系统基本原理
 
  实时监测系统一般包括传感系统、信号采集与传输系统以及监控中心等几部分组成。在运营状况发生异常时可发出预警报告,为桥梁的养护、维修以及管理决策提供指导依据。
 
  其中传感系统由传感器、二次仪表等部分组成;信号采集与传输系统实现多种信息源、不同物理信号的采集和预处理,对数据进行分解、变换从而获取所需的参数,通过一定的形式存储起来并将数据传输到监控中心;经过采集和处理系统传输到监控中心进行诊断,进而对结构的健康状况作出评估。
 
  如果结构发生异常的行为,就由监控中心发出预警报告,而且对检测出来的损伤进行详细的分析并提供维修建议。整套系统由各类软硬件系统组成,包括各种高性能智能传感元件、信号采集和通讯系统、综合监测数据的智能处理和管理系统、结构实时损伤识别、定位与模型修正系统、结构健康诊断、安全预警和可靠性预测系统等部分。
 
  通过传感器获取桥梁各个部分结构的温度、应变、位移、加速度、风速等参数,将这些数据通过网络传输到监控中心,利用专业设备和处理方法对数据进行存储、处理、分析和显示,最终展示给用户一段时间内采集的各个数据。会同桥梁设计部门和专家对某些数据设立阈值,当数据超过了相应的阈值,系统自动报警。
 
  桥梁健康监测内容和分项
 
  ①环境荷载监测:风荷载是导致桥梁结构体系破坏的主要因素之一,环境温湿度对桥梁结构的损伤也有着重要影响。本工程针对环境风荷载和温湿度进行监测;
 
  ②构件应力监测:内力是反映结构受力情况最直接的参数,跟踪结构运营阶段的内力变化,是了解结构受力情况最直接的途径,也是判断结构效应是否符合设计计算预期值的有效方式。
 
  ③结构的温度监测:构件表面的温差将致使结构产生变形和内力。通过有代表性断面上的温度分布监测,可以验证设计假定,根据实际测量的结果计算温度对桥梁结构的影响,可以对安全状态作出符合实际的评价。
 
  ④结构的变形监测:恒载作用下主梁轴线的位置是桥梁安全状态的重要标志,活载作用下主梁的挠度既是桥梁整体刚度的重要标志,也能反映作用于桥梁上的荷载情况,通过对桥梁变形的监测可以从整体上把握桥梁的健康状态。本工程变形监测重点关注主梁的线形变形以及伸缩缝的变形。
 
  ⑤结构的动力监测:主梁既是结构的基本组成部分,又是车辆及人群荷载的承担者,极易因异常局部荷载引起损伤。通过动态特性监测可以了解主要受力构件的受力状态。对控制车辆荷载、进行构件疲劳分析都十分必要。
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