橋梁健康監測描述

2022-12-18 09:39:06 字數 1170 閱讀 1124

在50,60年代的歐美等國家,那些前期隨著經濟的飛速發展而進行的基礎建設開始出現種種問題,許多大型結構的損壞引發了嚴重的事故,許多科研人員開始研究能否在結構發生損壞之前向管理人員發出警報,使管理人員能夠及時做出反應,從而減少相應的損失,於是健康監測系統就誕生了。

早期應用於橋梁的結構健康監測系統主要監測的是橋梁在使用過程中的力學特徵。之後經過多年的發展橋梁健康監測系統的監測專案日趨完善起來,能夠達到更多的目標,例如:建立橋梁完整的健康記錄,評估各個時期橋梁的健康狀況,指導橋梁各個時期的養護重點,突發事件後的橋梁整體評估等等。

在建立橋梁健康監測的過程中很多感測器都是在建橋時就開始預埋設到橋梁的各個部位中了,所以在橋梁建造施工過程中對施工也可以進行監測。

橋梁的健康監測系統一般是首先利用一些感測器(包括光纖感測器、壓電感測器、電磁伸縮材料製成的感測器、gps、靜力水準儀,風速風向儀等)來讀取橋梁各部分結構的溫度、應力、位移變化、風力、風向等引數,然後通過光纖等網路傳輸手段將這些資料傳輸到橋梁監控室的資料處理裝置上,由專用的資料處理裝置和處理方法來對訊號進行處理和分析,經過處理和分析的資料由為這座橋梁專門設計製作的軟體進行特殊計算、顯示和儲存,最終顯示給使用者的是一段時間內連續採集的各個資料。各方專家會同橋梁設計的部門也可以對某些資料設立警戒值,當某個資料超過了相應的警戒值那麼系統會主動報警,提醒管理人員及時做出反應。大型橋梁的力學和結構特點以及所處的特定環境,在大橋設計階段完全掌握和**其力學特性和行為特性是非常困難的。

因此,通過橋梁健康監測系統所獲得的實際結構的動靜力資料對檢驗大橋的理論模型和計算假定具有重要意義。目前在我國,結構健康監測主要運用於大型橋梁上,如:香港的青馬大橋、汲水門大橋、昂船洲大橋、上海的徐浦大橋、東海大橋以及江蘇的江陰大橋、潤揚大橋等。

以即將完成的香港昂船洲大橋為例,該橋是一條1.6公里長的高架斜拉橋,主跨為1018公尺。昂船州大橋是在建的8號幹線的重要組成部分,大橋的健康監測系統總共使用了1500多個監測裝置,分布於全橋各個重點部位,全天候不間斷地監測整座大橋,使昂船洲大橋在服役期限內得到最適當的養護和安全保障。

橋梁健康監測系統的建立正日益受到各個管理單位的重視,對於一些未建立過橋梁健康監測系統的大型橋梁,其管理人員也在考慮為自己管理的橋梁增設這樣乙個保護傘,橋梁健康監測的優異效能正日益在各方面顯現。展望未來,大型結構的健康監測系統將會從大型橋梁逐漸擴充套件到高層建築、大型複雜結構、重要歷史建築的監測方面。大型結構健康監測系統在以後的基礎建設中必將占有重要的地位,發揮其積極的作用。

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