橋梁健康狀況檢測診斷
2015-07-23
所謂橋梁健康診斷系統(tǒng)，是指利用一些設置在橋梁關鍵部位的傳感器、測試元件、測試儀器，實時在線地量測橋梁結構在運營過程中的各種反應，并將這些數(shù)據傳輸給中心控制系統(tǒng)，按照事先確定的評價方法與反應閥值，實時地評價診斷橋梁結構的健康狀況，必要時提出相應的處理措施，并在極端情況下（如臺風、地震）給出警示信號或處置對策，如關閉交通。目前，橋梁結構健康診斷技術主要用于大跨度重要橋梁，是傳統(tǒng)長期監(jiān)測技術的發(fā)展和延伸，它的特點表現(xiàn)在：監(jiān)測內容比較全面、測試，診斷，評估，預警實現(xiàn)了自動化，能夠事先發(fā)現(xiàn)橋梁病害或結構狀態(tài)的不利改變，并采取預防性處理措施。橋梁結構性能德健康診斷技術不僅是保證大跨度橋梁的安全運營的重要手段，而且可以補充、修改、完善大跨度橋梁的設計理論與設計規(guī)范，降低大跨度橋梁的維修費用，因而具有重大的實用價值。
目前，橋梁健康診斷技術正在迅速發(fā)展之中，國內外投入運營的健康診斷系統(tǒng)也各有特色。一般來說，橋梁健康監(jiān)測診斷系統(tǒng)主要包括以下幾個功能模塊：
?。?、橋梁荷載源實時在線監(jiān)控。橋梁監(jiān)控內容包括風荷載、地震、溫度和交通荷載等，所使用的傳感元件大致有：風速儀，記錄風向、風速、溫度、濕度差時程歷史，進而分析溫濕度對結構相應的影響；車輛荷載稱重系統(tǒng)，記錄交通荷載源時程歷史，通過數(shù)據處理系統(tǒng)分析后可得測量荷載譜、超限車輛的統(tǒng)計特征等；強震記錄儀，記錄地震作用；攝像機，記錄車流變化情況和交通事故。
?。病缀巫兾槐O(jiān)測。采用ＧＰＳ、位移計、傾角儀、電子測距器、數(shù)字相機、全站儀等測試儀器，監(jiān)測橋梁各部位的靜態(tài)位置的幾何變位。
?。?、結構反映監(jiān)測。如采用壓磁傳感器記錄主纜索股、斜拉索、系桿、吊桿的張力歷史變化；采用應變儀記錄橋梁主要受力構件測應變歷程，儀評估構件的疲勞性能與殘余壽命；用拾振儀記錄橋梁結構個部位的動態(tài)反應，如加速度、振幅、分析監(jiān)測結構的動力特征等。
?。础⒈O(jiān)測數(shù)據處理。橋梁檢測監(jiān)測系統(tǒng)在采集到上述海量數(shù)據后，要根據具體橋梁的特點，進行數(shù)據的分析處理，實時、合理地分類儲存、更新、篩選、壓縮、挖掘個匯總內外部環(huán)境監(jiān)測數(shù)據、結構靜動力監(jiān)理數(shù)據、結構邊界條件及荷載試驗數(shù)據、結構分析與逆分析數(shù)據、日常巡養(yǎng)護維修數(shù)據，事故災害處理數(shù)據等，以便由表及里，去偽存真，去粗存精，為數(shù)據遠程傳輸、動態(tài)顯示查詢、結構損傷診斷與評估服務。
５、結構損傷診斷與評估。根據大量的監(jiān)測數(shù)據，結合人工巡查所得出的局部損傷、破損檢測結果，利用機構損傷診斷分析方法，按照事先確定的評價方法與反應閥值，實時評估結構損傷程度、性質，進而判斷橋梁可能存在的質量隱患、發(fā)展趨勢及其結構安全運營造成的恰沒在威脅，預測結構狀態(tài)的改變、損傷程度或安全程度，必要時根據反應閥值、提出預警，為橋梁評估、管理、養(yǎng)護以及橋梁加固維修提供科學依據。在突出性極端事件（如地震、強臺風、超重交通荷載等）發(fā)生后，能夠全面，快速地診斷出結構損傷程度，進行結構性能的全面評估，必要時提出相應的處理措施，以便采取交通管制措施或確定維修加固對策。
