桥梁在线监测方案

桥梁在线监测方案

桥梁在线监测系统


  监测背景
  我国是一个桥梁大国,据交通部最新数据统计,我国约有75.71万座公路桥梁(不含市政桥梁)。

  由于中国特有国情许多当初设计规范及交通量荷载与现在有较大差异。大交通量、超载及本身设计考虑因素不足诸多不确定因素造成桥梁出现不同程度损伤,如上部结构部分主梁承载能力不足,主梁存在裂缝,桥面铺装有纵向、横向裂缝等损伤,但由于城市功能需要无法施行交通中断,所以及时发现问题对于桥梁管理显得十分重要。就目前的科技水平而论,桥梁健康系统是解决此问题最科学有效的方法。


  系统概述
  桥梁健康监测系统将立足于高起点、高目标,充分利用现代高新技术,将计算机及网络通信、传感器新技术、自动化监测技术与桥梁工程的最新研究成果相结合,在可靠、实用的前提下进行一定的技术创新,形成软、硬件系统有机结合,适应桥梁工程环境、满足监测需要自动化监控系统,通过对桥梁布置一系列的传感器从而获得桥梁的变形特征。利用现代通信技术进行组网传输,形成区域规模化、综合集成化的信息处理网络,并远程传输到数据库,实现桥梁的实时监测,并最终实现“实时、自动、连续、智能、可靠”等五项要求,即:
  (1)实时性:在监控终端上能实时显示各类监测数据。
  (2)自动化:整个系统要求能实现监测过程全自动化,不需人工值守。
  (3)连续性:整个监测系统的观测数据可以是连续的。
  (4)智能化:根据上述实时性和自动化要求,在数据处理和状态评估中所采用的数据分析工具(方法)要求能体现成熟的专家知识,在桥梁损伤识别方面要求采用目前较先进的方法。

  (5)可靠性:长期健康监测成果是为保障大桥安全运营提供决策依据的,因此,所有监测数据和分析结果必须准确、可靠。


  主要监测内容
  1.环境监测
  2.变形监测
  3.应力应变监测
  4.受力监测

  5.桥梁振动监测

桥梁监测,边坡监测,静力水准仪,固定式测斜仪,全向位移计,倾角仪,房屋监测

桥梁监测,边坡监测,静力水准仪,固定式测斜仪,全向位移计,倾角仪,房屋监测

监测示意图


施工期监测

 

监测内容

监测参数

监测方式

部位

环境监测

温湿度

温湿度计

结构附近或内部

风速

风速仪

结构空旷处

变形监测

沉降

GNSS

桥墩、桥塔等位置

挠度

GPS监测设备或者压差式变形测量传感器或形变测量雷达

桥面

倾斜

垂直水平仪

桥墩、桥塔等高耸结构

应力应变监测

混凝土结构内部应变

内埋式应变计

梁身、桥塔、桥墩、桩基等

混凝土表面应变

表面式应变计

梁身、桥塔、桥墩等

钢筋受力

钢筋计

桩基、混凝土等主要结构部位等

受力监测

拉索、吊杆预应力等索力

锚索计或形变测量雷达

锚固端

 

 

运营期监测

 

监测内容

监测参数

监测方式

部位

环境监测

温湿度

温湿度计

结构附近或内部

风速

风速仪

结构空旷处

变型监测

沉降

GNSS

桥墩、桥塔、桥体等整体位移、沉降

挠度

物位计或形变测量雷达

桥面

倾斜

垂直水平仪

桥墩、桥塔等高耸结构

相对变形

裂缝计

桥台、伸缩缝等位置

应力应变监测

混凝土表面应变

表面式应变计

梁身、桥塔、桥墩等

桥梁振动监测

桥梁固有频率、震动大小等

加速度计

桥身、桥塔、桥墩等

受力监测

拉索、吊杆预应力等索力

锚索计、索力动测仪、形变测量雷达

拉索



  监测依据

桥梁监测,边坡监测,静力水准仪,固定式测斜仪,全向位移计,倾角仪,房屋监测

  实现功能
  1.24小时实时监测:通过对监测项目等实时在线监测,实时掌握建筑桥梁的结构变化
  2。报表推送:监测结果实时显示发布,定期将监测报表推送给用户
  3。多重分级预警:建立三级报警机制,当检测数据异常时,第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户,实现综合预警功能。
  4.应急预案处理:从专家系统中直接提取相应处理方法,及时采取人员介入、封锁道路等措施,将安全隐患消除在萌芽状态
  5。结构趋势分析:通过对桥梁的监测数据分析与安全评价,可实现结构稳定性趋势分析
  6。历史资料存储:监测数据的存储,为今后同类工程设计、施工提供类比依据。

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