大跨径桥梁健康与安全监测的构建

公路

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大跨径桥梁健康与安全监测系统的构建

卞钧霈

浙江省公路管理局)

杭州市

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摘

要!根据我国桥梁健康与安全监测的发展状况1阐述桥梁健康与安全监测系统的构建要求与基本内容1

并提出贯穿设计2施工2质量监督与养护全过程的构建思路3

关键词!桥梁健康4安全监测4系统4构建

5桥梁健康与安全监测系统构建的目的与意义据第二次全国公里里程普查数据表明!到("""年%全国公里总里程%其中(月/%日1+’607万891等级公路%全国共有桥梁(/%6$0万8’677万座191近%我国已建成主跨(%"/%6(万延米3"年来1""9以上的桥梁逾("大跨径连续刚构桥2拱桥2斜""座1拉桥2悬索桥等结构新颖2技术复杂的特大型桥梁相继矗立于大江大河上3仅浙江省就有钱塘江三桥2宁波跨海大桥2温州大桥2淳安南浦大桥2杭州下沙大桥等多座单跨跨径在%拟建的杭州""9以上的特大桥1湾跨海大桥将以/+89的桥长在世界跨海大桥中位居首位3为这些大跨径桥梁构建健康与安全监测系确保其安全与耐久性1减少或避免人民生命和国统1

家财产的重大损失1保障公路交通运输网络的安全畅通1促进国民经济繁荣和发展具有重要意义3

桥梁健康与安全监测系统构建的目的!通过对桥梁整体结构模拟荷载试验与外观检)%*

查及局部损伤检测1为交工质量鉴定及竣工质量检验提供科学依据4

通过对桥梁结构运营状况的监测与评估1为)(*

特大桥在特殊气候和交通条件下或桥梁运营状况异为桥梁检查养护2维修与管理决策提常时提供预警1供依据和指导4

为特大桥结构设计带来验证和反思1从而促)/*

进特大桥结构设计方法与相应的规范标准等得以改进和提高4

为桥梁设计建造中的未知问题和超大跨度桥)#*

梁的研究提供新的契机1加深技术人员对大跨径桥梁

收稿日期!(""#&"0&($

在多种交通条件和自然环境行为以及对环境荷载的奠定基础3

<桥梁健康与安全监测系统的发展状况

随着对大跨径桥梁结构安全与耐久性重视程度的不断提高1大跨径桥梁健康与安全监测技术得到了种类不同的桥梁健康监测设备或监测系统3英国北爱尔兰的=主跨(总长#"91>?@A桥)

安装了监测桥梁主跨$$(9的三跨变高度连续箱梁桥*

挠度2气象资料2温度和应变等的检测仪器和设备1成为最早安装的较为完整的检测系统之一3希腊的

合理建模的理解1为将来实现桥梁结构的:虚拟设计;

迅猛发展1目前国内外不少桥梁都安装了规模不等2

曼谷的F美国的HG桥2BC@D8DE桥2C9CIJEKDJAH8?LC?桥2韩国的MC9KCA桥2加拿大的N>JOAPAQCRD>J桥及丹麦的=CQA跨海斜拉桥等也根据各自桥型的要求分别安装不同观测系统用于近程或远程监测1以达到实时分析或通过卫星2移动电话或9>PA9远程监控的目的3

在大跨径桥梁健康与安全监测系统开发研制方

面1我国起步较晚3近%我国有关科研单位和"年来1

高等院校对该项技术进行了深入细致的基础研究1香港青马大桥2江苏江阴长江大桥2广东虎门大桥等均完成了综合观测系统的安装与运行3特别是以卢德唐教授为首的中国科技大学工程科学软件研究所数字化大桥;研究组研制的桥梁检测与分析系统软:

件在安徽铜陵长江大桥的成功应用1极大地提高了

已初步具备了产业化的条件3目前1上海徐浦大桥2

万方数据

*66,年第’’期卞钧霈%大跨径桥梁健康与安全监测系统的构建

:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::我国大桥养护管理的信息化程度!

"桥梁健康与安全监测系统构建内容与构建思路在桥梁跨度不断加大#结构更加轻柔#形式与使用功能日趋复杂的情况下$桥梁健康与安全监测的重要性已逐渐显现$已建立的监测系统具有以下共同特点%根据结构性能埋设各种相应的传感装置&’(并通过测量获得结构行为的各种响应记录)强调&*(监测结构的环境条件$如风载#车辆荷载等)在通&+(车运营后连续或间断监测结构状态)数据采集系&,(统数据量大并实现了网络共享!但是$目前已有的桥梁健康与安全监测系统明显存在监测项目种类不足或个别监测项目规模又过于庞大的现象$尤其是并未贯穿设计#施工#质量监督检查与养护管理整个过程$大量的监测数据得不到妥善处理和利用$对某些突发性损伤考虑不足且桥梁健康监测理论的研究主要集中在结构整体性和损伤识别上!随着基于振动信息的整体性评估技术的深入研究和广泛应用$如何把桥梁结构局部健康检测与桥梁整体监测技术综合运用$实现检测与监测数据采集的实时化与自动化$合理利用检测与监测数据进行桥梁结构健康检查与安全评估成为系统构建的基本要求!

"-.桥梁健康与安全监测系统的构建内容

桥梁健康与安全监测系统应结合有关设计理论#施工检验#质量监督检查及养护管理的要求$根据不同桥型#不同结构#不同运营等级确定构建内容$总体应包含/大系统!

数据自动采集系统!利用先进的传感技术$&’(实现不同形式的物理量&如位移#应变#温度#振动加速度等(的数字化自动采集!

数据处理与传输系统!对测量结果进行预处&*(

理&如数据换算#主应变计算等(后通过光纤调制解调器和光缆传输至监控中心的系统工作站!数据存储管理与自动查询系统!根据各项监&+(

测项目的特点$对不同类型的数据科学分类和统计分析$实现数字化#图表化自动查询!

结构实时可视化监控系统!在监控屏幕上提&,(

供实时的结构形变图形$实现桥梁结构工作状况的可视化监控!

服务水准安全报警系统!根据桥梁结构控制&0(

截面的设计计算值#验收荷载试验结果及历史监控数据极值等确定桥梁结构最佳特征参数在不同服务万方数据水准下的正常使用控制值和极限值$并将实时监测

2结语

全面大跨径桥梁健康与安全监测系统应科学#地涵盖结构各项主要性能的检测与监控数据!其系统的构建应贯穿桥梁建设全过程$通过总体设计阶段#施工检验阶段#质量监督检查与验收阶段及养护管理阶段等的逐步优化与完善$最终实现桥梁健康与安全监测系统的数字化#自动化与最优化!参考文献%

杭州市交通路桥建设处-杭州3’4交通部公路科学研究所$

下沙大桥主桥健康与安全监测系统研究报告3-54*66’-桥梁结构的健康监测3中国公路学报$3*4秦权-4-*666$7

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数据与之比较$实现对桥梁结构状态和工作状况的两级报警$即桥梁结构使用预警和安全报警!结构健康与安全评估系统!主要根据对桥梁&/(

结构进行综合监测的结果$分析获取桥梁结构特性参数$建立桥梁结构工作状态评估与损伤识别的数据库和判断程序$实现对桥梁结构的健康与安全评估!"-1桥梁健康与安全监测系统的构建思路

桥梁健康与安全监测系统的构建应贯穿桥梁建设全过程$通过总体设计#施工检验#质量监督检查与养护管理等一系列的工作$逐步实现大跨径桥梁结构健康与安全监测系统的数字化与自动化!总体设计阶段%桥梁健康与安全监 …… 此处隐藏：1711字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……