桥梁在线监测
作为交通系统的组成部门,桥梁在人类文明的生长和演化中起到了主要作用。我国现有公路桥5000余座,总长130万公里,1/3以上的桥梁都存在结构性缺陷、差异水平的损伤和功效性失效的隐患。近年来,我国陆续泛起了多ci重大桥梁事故。这些发生的事故与许多因素有关,可是缺乏有用的监测措施和须要的维修、养护措施是主要的缘故原由之一。传统的桥梁检测在很洪流平上依赖于治理者和手艺人yuan的履历,缺乏科学系统的要领,wangwang对桥梁特殊是大型桥梁的状态缺乏周全的掌握和相识,信息得不到实时反馈。若是对桥梁的病害预计不足,就很可能失去养护的最佳时机,加速桥梁损坏的历程,缩短桥梁的服务寿命。常用桥梁康健监测内容如下表:
监测内容 | 监测装备 | 监测内容 | 监测装备 |
应力应变 | 应变计 | 桥塔位移 | 北斗GNSS |
桥墩倾斜 | 测斜仪 | 索力 | 加速率计 |
沉降及挠度 | 静力水准仪 | 风速风向 | 风速风向仪 |
振动 | 振动传感器 | 温湿度 | 温湿度计 |
伸缩缝/裂痕 | 裂痕计 | 视频监控 | 摄像机 |
若是桥墩的沉降过大,尤其是地质条件相差较大时影响较为显著,会导致桥面发生偏位,造成受力不均,导致桥梁的失稳。在运营时代通过监测相识桥墩稳固性;梁体挠度丈量是桥梁检测的主要组成部门,是其清静性评价的一项主要指标。桥梁的挠度与桥梁的承载能力及抵御动荷载的能力有亲近关系,桥梁受到承载车辆、行人及索拉的配相助用,受力重大,为受弯结构,故有须要对桥墩沉降和梁体挠度举行监测。桥墩沉降及挠度监测通常选用静力水准仪。
桥墩作为桥梁的承重结构,其倾斜过上将造成桥面伸缩缝扩大、支座变形等,严重时影响桥梁整体构件的受力形式及使用寿命。对于高墩由于墩shen高,重心高等,施工精度要求较高。桥墩的倾斜在一定水平上也反映设计参数是否合理,施工工艺是否切合要求。通过对桥墩倾斜监测,反映出桥梁的康健状态,相识桥墩的变形情形,实时预警,验证设计参数及施工工艺是否合理。桥墩倾斜监测接纳盒式牢靠测斜仪。
桥塔作为斜拉桥的主要承重结构,主梁恒荷载、活荷载均通过对称部署在左右两侧斜拉索转达到桥塔,其受力主要为竖直向下的力,并把竖向力转达给桥墩,桥塔也是施工中的重点工程。通过对桥塔极点三维空间位置的转变举行监测,相识桥塔的位移情形和结构的稳固性,使受力剖析更合理等,也可验证桥梁设计及施工工艺是否合理。桥塔位移监测接纳GNSS举行监测。
桥梁结构的应力监测是通过对应变监测间接实现,主要监测桥梁结构关jian截面的受力情形,以相识结构的恒久或瞬态的受力情形。对于各桥梁监测段,受自重以及其他荷载的作用,会发生一定的应变,而应变是应力的间接反映。大桥桥面受荷载的影响大,因此对桥面有代表性断面的应力举行监测,可以相识作为主要承力构件的受力状态,实时诊断桥梁的病害,对桥梁结构举行疲劳剖析十分须要。桥体作为主要承力结构,受力是很是主要的,必须增强应变的监测。结构应变接纳外貌应变计。
为知足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝;桥梁在运营历程中,受各方面因素影响,桥梁可能出现裂痕。为了相识伸缩缝及裂痕现状和掌握其生长情形,应举行裂痕转变的视察,测定桥梁上裂痕漫衍位置,裂痕的走向、长度、宽度及其转变水平。裂痕监测接纳裂痕计举行监测。
斜拉桥所接纳的施工要领和安装顺序与成桥后的主梁线形及内力状态有亲近关系,在施工阶段随着斜拉桥结构系统和荷载工况的一直转变,结构内力和变形也随之一直转变。另外,主梁、索塔和拉索之间刚度相差十分悬殊,受拉索垂度、温度转变、风力和日照影响、混凝土缩短徐变等重大因素滋扰等,使力与变形的关系十分重大,使得设计盘算和施工控制越发重大。斜拉索的张拉及索力的巨细对整个斜拉索的受力有很大的影响,因此,除了在施工历程中需对索力监测外,在运营期也需对索力举行监测。索力监测常使用振动法或者磁通量传感器。
桥梁动力特征参数(频率、振型和阻尼等)和振动水平(振动强度和幅值)是桥梁整体清静的标志,桥梁质料强度的退化会引起结构振动特征的改变,例如桥梁结构刚度的降低会引起桥梁自振频率的降低,桥梁局部振型的改变可能预示着结构局部损坏。因此对桥梁动力特征及振动水平的监测能够起到整体上对桥梁结构康健状态监测的目的。桥梁振动监测使用振动传感器。
桥梁结构所处的天气情形,对桥梁结构事情状态有很大的影响,需要对桥梁事情情形举行监测。首先要监测的内容就是温度转变,需要丈量外部情形、桥梁自shen的温度值,为桥梁设计时温度应力的盘算剖析提供依据,纪录在差异温度下,桥梁变形、应力转变等事情状态的较量和定量剖析,完善和验证桥梁设计理论。另外,需要对桥梁事情情形中的空气湿度举行监测,因其是影响混凝土结构碳化和钢筋侵蚀的主要因素,是对桥梁举行耐久性评价不行缺少的数据资料。情形温湿度监测接纳温湿度传感器。
成桥后风荷载是桥梁结构的主要动力荷载之一。在风荷载作用下,桥梁的主要构梁将发生振动,引起疲劳损伤累积,导致桥梁抗力衰减,尤其是义阳大桥为斜拉索结构,斜拉索受到风力作用发生特殊荷载。通过监测风速、风向,统计最大风速值,可以得出结构的风与结构响应关系,相识桥梁受风动力荷载的情形。主要为施工和运营期的监测。风速风向的监测接纳风速风向仪。