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桥梁自动化监测

桥梁结构监测宜以位移监测为主,力监测为辅,位移测量具有“测得准”、“分析得了”的优点,比应力测量更能直观反映桥梁健康状态。

位移测量包括“静位移”和“动挠度”测量,“静位移”反映桥梁的总体变量,“动挠度”不仅反映桥梁的变形趋势,还可以直接反映桥梁的损伤程度。

桥梁裂缝会减小梁体的有效截面高度,致使桥梁挠度增加,而挠度又会加速裂缝发展。

因此,裂缝和挠度监测是中小桥主要的两个测项。

针对大桥、特大型桥梁,除裂缝、挠度必须监测外,还应对桥塔倾斜、索力、风速风向、雨量、环境温湿度、车流量等进行监测。

典型案例

▋某桥梁群监测项目


该项目是桥梁健康监测示范项目,桥梁群包含系杆拱桥及钢筋混凝土空心板等多种类型,均存在运营时间久、交通流量大、超载情况较严重的问题。为保障群众日常出行安全,提升桥梁管养水平,对桥梁群内9座大桥展开健康监测,根据监测成果对桥梁的荷载及病害情况进行评估。

根据桥梁群的实际状况结合每座桥的结构特点,设计了以动态挠度监测为主,抓拍联动技术与自动化健康监测技术相结合的监测方案。测项主要包括主梁挠度、超载抓拍,同时对应力应变、结构温度、环境温湿度等测项进行辅助监测。

动挠度测点主要布设在主跨的跨中部位,梁底布设,每断面布设4-8个测点;超载抓拍布设在桥面人行道对应部位,同时对所有车道进行超载抓拍。



该桥梁于2021年7月5日14点54分08秒出现机器视觉智能测量仪监测的跨中挠度报警,随即启动上部抓拍摄像机。视频显示该时刻有一辆汽车驶过桥梁,荷载超标,系统成功抓拍车牌照片并识别车牌。




▋某大桥监测项目


该大桥为主跨达336m的中承式钢管混凝土提篮拱桥,主拱肋采用空间变截面桁架式钢管混凝土组合体系,主拱轴线采用悬链线线形,两拱肋在竖直面内向桥轴线侧倾斜形成提篮式,拱肋为等宽变高度矩形截面钢管混凝土桁架结构。

大桥监测项目是交通运输部在全国安排的11座长大桥梁结构健康监测试点项目之一,项目建设期间,采用机器视觉智能测量系统,对大桥的挠度及水平位移进行监测。



监测系统自安装运行至今,设备运行稳定,对桥梁主梁挠度进行了高精度测量,得出该大桥结构总体处于健康状态,无明显的过大变形。

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