桥梁结构健康监测设计规范与经典案例
通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护维修与管理决策提供依据和指导。
一般大型桥梁健康监测系统对以下几方面进行监控:
①结构的固定模态及其相对应的结构阻尼;
②桥梁在正常车辆荷载及风载作用下的结构响应和力学状态;
③桥梁在突发事件(如强烈地震、意外大风或其它严重事故等)之后的损伤情况;
④桥梁结构构件的真实疲劳状况;
⑤桥梁重要非结构构件(如支座)和附属设施的工作状态;
⑥大桥所处的环境条件,如风速、温度、地面运动等。
桥联建筑监测结构监测的重要性:
·报告大桥在各种工作环境下的结构载荷变化;
·设定日常信道报警系统用于桥梁的日常运营管理;
·报告大桥各主要构件的实际工作状况,为结构维护提供依据;
·报告大桥主要构件有否任何损坏或者累积性的损伤并设立报警系统;
·对大桥主要构件有否潜在损坏及其主要构件的剩余使用寿命进行评估;
·对大桥结构的健康状况、结构安全可靠性进行评估。
桥梁结构健康监测经典案例:
随着健康监测技术的发展,越来越多的桥梁和大型结构使用了健康监测系统,对桥梁的安全运行起到了重要作用。
1、上海徐浦桥结构健康监测系统
在我国,上海徐浦桥结构状态监测系统包括测量车辆荷载温度、挠度、应变、主梁振动、斜拉索振动六个子系统。
2、香港青马大桥结构健康监测系统
香港青马大桥建立的监测系统称之为“风和结构健康监测系统”,包括加快度计、应变计、位移传感器、水平传感器、风速计、温度传感器、车速车载感觉系统等各类传感器计776个和数据采集及办理系统。监测项目包括作用于桥梁上的外部作用及桥梁的响应,详细可分为风、地震、温度、车辆载荷、结构位移、标高、应变、应力及结构动力特性等。
3、日本明石海峡大桥结构健康监测系统
外国,日本明石海峡大桥是当前世界上跨度最大的悬索桥。为了证实该桥在强风和地震作用下的设计假设和相关参数的取值,以及确定在环境变化影响下的变形特点,在该桥上安装了包括地震仪、风速计、加快度评、速度计、全球卫组定位系统(GPS),测量主梁边缘位移的位移计、测量调质阻尼器的位移计、温度计等传感器的监测系统。