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桥梁结构健康监测系统的意义
日期:2017-7-10 9:12:17 作者:佚名 来源:本站原创
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 桥梁结构健康监测系统的意义
1. 桥梁结构健康监测系统的主要作用包括:
1)设计验证,确保桥梁安全;
2)及时发现桥梁损伤;
3)为桥梁维护管理提供技术依据;
4)辅助桥梁日常交通管理。
尽管( 截止到2006年) 我们国家现有桥梁已经达到了50万余座,但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是被动式的,也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护( 检测和加固) 这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全事故的频繁发生。
结构检测与健康监测概况工程结构一般会受到两种损伤:突发性损伤和累积性损伤。突发性损伤由突发事件引起,使损伤在短期内达到或超过一定限值;累积损伤则有缓慢积累的性质,达一定程度会引起破坏影响安全和使用。健康检测能够在突发性损伤发生时及时做出判断和警报,以便采取处理措施,防止发生进一步的破坏和引发其它事故。对于累积损伤,能够定期对损伤的状态做出描述,以便根据情况采取相应措施。
2. 桥梁健康监测意义
(一)监控与评估
桥梁健康检测的基本内涵是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为工程在特殊气候、交通条件下或运营状况严重异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统通常对以下几个方面进行监控:①桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态;②桥梁重要非结构构件和附属设施的工作状态;③结构构件耐久性;④工程所处环境条件等等。
(二)设计验证
由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段安全掌握和预测其力学特性和行为特性是非常困难的。因此,通过桥梁健康检测所获得的实际结构的动静力行为
来检验大桥的理论模型和计算假定具有重要意义。不仅对设计理论和设计模型有验证作用,而且有益于新的设计理论的形成。
(三)研究与发展
桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和某种特定桥梁设计的反思,它还可能并成为桥梁研究的现场实验室。由于运营中的桥梁结构及其环境所获得信息不仅是理论研究和实验室调查的补充,而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。
2. 现有桥梁结构监测系统存在的问题
在目前已有的桥梁结构健康与安全监测系统中,明显存在监测项目种类不足,而个别监测项目规模又过于庞大,尤其在对监测数据的管理方面,还没有形成一个较为完善的数据存储与管理查询系统,大量的监测数据得不到妥善的处理和利用。总结现有桥梁健康与安全监测系统的不足之处,主要体现在监测系统的总体规划和桥梁结构健康监测及诊断的研究水平两个方面。
(一)在监测系统的总体规划上主要有以下一些较为突出的问题:
1)缺乏有效实用的优化算法造成测点数量巨大,系统规模过大导致数据量大、信息大量冗余;
2)监控系统与管理系统未能实现无缝连接;
3)结构安全评价系统研究多基于理论范畴,缺少工程实用性的研究;
4)桥梁监测系统缺乏规范性指导原则。
(二)就现在桥梁结构健康监测及诊断的研究水平来看,在技术层面上也有许多问题主要表现为:传感器的优化布设是桥梁结构健康监测和诊断中的一个重要问题,应该做到使用尽量少的传感器获取尽可能多的结构的健康信息。开发适合桥梁结构检测的专用传感器是桥梁检测问题中的关键。测量仪器的精度不够以及效率低是困扰桥梁检测的一大难题。
桥梁结构健康监测研究涉及振动理论、传感技术、测试技术、系统辨识理论、信号分析处理、数据通信、计算机、随机过程和可靠度等多门学科,是—个系统工程。经过多年来的积极探索,人们已经取得了许多成果。但是由于桥梁结构受到许多不确定因素和复杂工作环境的影响,现有技术还无法满足桥梁结构健康监测的要求,因此对桥梁结构健康监测的探索还需进一步进行完善。

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