目前,我國對於中小跨徑橋(qiáo)梁健康(kāng)監測係(xì)統的研究尚不成熟(shú),存在健康監測(cè)方案設(shè)計不夠完(wán)整、監測指標的確(què)定以(yǐ)及傳感器(qì)的(de)優化布置等問題有待改進。而大跨度橋(qiáo)梁健康監測係統傳(chuán)感器測點(diǎn)數目眾多、造價昂貴、維修成本高,並不適用(yòng)於中(zhōng)小跨徑橋(qiáo)梁健康監測係統的建立。本文通過對高速公(gōng)路(lù)不同截(jié)麵形式的(de)病害橋梁加固處治後,建立橋梁健康監測係統進行實時(shí)監測。
高速(sù)公(gōng)路橋梁健康監測係統監測內容的確定(dìng),首(shǒu)先考慮橋梁結構(gòu)形式,針對各(gè)橋(qiáo)梁結構的特點(diǎn),選擇重(chóng)點的(de)監測(cè)內容(róng)。另外,考慮到為養護管理係統提(tí)供必要的信(xìn)息、為養護、維修決(jué)策提供科學依據、做到(dào)預防性養(yǎng)護,增加輔助的監測內(nèi)容(róng)。加固(gù)後的橋梁,常以環境與(yǔ)荷載(zǎi)條件監測、橋梁幾何(hé)形(xíng)態監測、橋梁靜態與動(dòng)態響應監測(cè)為主要監測(cè)內容,除了需要監測(cè)以上常規內容以外,也需(xū)要對處治(zhì)後的病害進行監測,例如結構裂縫需要(yào)進行實(shí)時監測,監(jiān)測(cè)裂縫的在運營過程中是(shì)否有發(fā)展的變化。
1、橋梁健康監測係統的構(gòu)成
高速(sù)公路橋梁健康監測與安全(quán)評價係統包括:數傳感器係統、數據采集與傳輸係統、數據(jù)處理和控(kòng)製係統、結構健康評估係統。
(1)傳感器係統,將采集(jí)各類(lèi)信號並傳輸到附近的工作站。對電阻應(yīng)變計、振弦應變計、光纖光柵(shān)傳感(gǎn)器三種常用傳感器進行對比。傳感器(qì)的耐久性是影響長期(qī)健(jiàn)康監測的主(zhǔ)要因素,同時也需要傳感器具有精度高、測(cè)量範圍大、抗幹擾能力強(qiáng)等(děng)優點,對三種傳感器的綜合性能進行(háng)比較,光纖光(guāng)柵(shān)傳感器是最佳選擇(zé)。
(2)數據采集站設計,數據采集站包括傳感器輸入輸出調理通道、網絡控(kòng)製器、線(xiàn)路保護設備(bèi)、輸入(rù)輸出端口,它是(shì)為(wéi)戶外運行而(ér)設計的,它可以持續進(jìn)行(háng)數據采集、預處理、傳輸並保存一(yī)定時段的采樣(yàng)數(shù)據。具備在-20C~60C溫度變化範圍內、濕度高的環境(jìng)下工作的能(néng)力,具(jù)有強大電源淨化和電力後備功(gōng)能。
(3)數據處理和控製(zhì)係統(tǒng)的設計,監(jiān)測數據(jù)的數據處理(lǐ)包括預處(chù)理、二次預處理和邏輯組內融合(hé)處理和組(zǔ)間相關分(fèn)析處理(lǐ)三個過(guò)程。
2、橋梁健(jiàn)康監測(cè)預警係統
對(duì)公路橋梁(liáng)健(jiàn)康監測(cè)預警係統分為初級預(yù)警及結(jié)構預警兩部分(fèn)。初級預(yù)警流程(chéng)如下:首(shǒu)先抽(chōu)取或識別的實時監測信息和(hé)巡檢信息相對(duì)於(yú)模型結果異常時(shí),加大(dà)工作站的采(cǎi)樣頻率(lǜ)及時段,再次抽(chōu)取或識(shí)別的實(shí)時監測信息和巡檢信息異常時(shí),工作站便會進行係統自檢(jiǎn),這時如果訊號還是處於異常狀態初級預警程序將會自動啟動。
為了保障高(gāo)速公路(lù)的安全(quán)運營,避免災難性事故(gù)的發(fā)生,針對某高速公路中(zhōng)小跨徑病害橋梁(liáng)在加固施(shī)工完成後,不(bú)同截麵形式(現澆箱梁、預應力混凝土 T 梁、空(kōng)心板梁),針對各橋梁結構的特點,選擇重點的監測(cè)內(nèi)容和相應輔(fǔ)助的監測內容,合理的布置(zhì)監測測點(diǎn),來對該(gāi)高速公路病害橋梁進行長期(qī)健康監測(cè)。同(tóng)時(shí)也給其他中小跨(kuà)徑橋梁加固(gù)後(hòu)健康監測係統的建立提(tí)供一定的(de)經驗指導。
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