橋梁“老齡化”不可逆?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為“健康續(xù)航”

常見(jiàn)的公路橋梁,一般是按幾十年去設(shè)計(jì)的,但并不代表時(shí)間一到就報(bào)廢,而是說(shuō)在這個(gè)年限內(nèi),只要正常使用、正常養(yǎng)護(hù),它的安全是有保障的。超過(guò)這個(gè)時(shí)間,就不能再單純依賴(lài)當(dāng)初的設(shè)計(jì)假設(shè),而要重新評(píng)估它的狀態(tài)。

橋梁“老齡化”不可逆?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為“健康續(xù)航”(圖1)

所以橋梁會(huì)老,這一點(diǎn)是毋庸置疑的。混凝土、鋼材等材料會(huì)不斷變化,溫差、雨水、車(chē)輛荷載每天都在產(chǎn)生影響。當(dāng)時(shí)間越來(lái)越久、車(chē)越來(lái)越多、通行頻率越來(lái)越高,這些變化都會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)消耗橋梁的生命。而WITBEE?萬(wàn)賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,不僅可以幫助工程部門(mén)實(shí)時(shí)了解橋梁的身體狀態(tài),還可以使其為橋梁“續(xù)命”。

一、橋梁“體檢”套餐

橋梁在進(jìn)入運(yùn)行周期后,安全隱患在什么時(shí)候、以什么方式出現(xiàn),是監(jiān)管中重要的一環(huán)。日常通行中,橋梁承受的并不只是一次性的重量,而是長(zhǎng)期、反復(fù)的荷載作用。位移、沉降、傾角這些變化可能發(fā)生得很慢,卻一直存在;裂縫寬度、長(zhǎng)度的變化也可能逐步擴(kuò)展。

WITBEE?萬(wàn)賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所提供的“體檢套餐”,首先聚焦橋梁自身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。位移、沉降、傾角、裂縫寬度等,用來(lái)反映結(jié)構(gòu)外在形態(tài)是否發(fā)生改變;索力、應(yīng)變、撓度、支座反力,則對(duì)應(yīng)橋梁內(nèi)部受力是否平衡;整體及構(gòu)件的加速度監(jiān)測(cè),記錄下橋梁在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反應(yīng)。

除了結(jié)構(gòu)本身,這套“體檢”還把橋梁所處的外部條件一并納入監(jiān)測(cè)范圍。交通流量和車(chē)輛荷載,反映了橋梁每天承受怎樣的使用強(qiáng)度;溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)壓、降雨量,甚至河床水位和流速變化,則記錄著橋梁所處環(huán)境的實(shí)時(shí)變化。

橋梁“老齡化”不可逆?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為“健康續(xù)航”(圖2)

二、把“體檢結(jié)果”用起來(lái)

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)并不止于把數(shù)據(jù)完整記錄下來(lái),更在于讓這些數(shù)據(jù)可以參與到日常管理之中。如果監(jiān)測(cè)結(jié)果只是停留在系統(tǒng)里,變成一組被存檔的數(shù)字,那么再周全的“體檢套餐”也很難發(fā)揮應(yīng)有的作用。而監(jiān)測(cè)系統(tǒng)把結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、外部荷載和環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。某一時(shí)段的位移、應(yīng)變變,、交通荷載增加、河流水位上漲等,都可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)統(tǒng)一分析。

這種基于多維信息的綜合結(jié)果,使運(yùn)維人員能夠更清楚地理解橋梁每時(shí)每刻所處的狀態(tài),管養(yǎng)工作的重點(diǎn)也隨之更加清晰。加強(qiáng)巡查、采取限載或維護(hù)措施等,也可以在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行“取舍”。這樣既有助于避免過(guò)度的干預(yù),也可以提高調(diào)度的科學(xué)性、維修的精準(zhǔn)性等。

如此看來(lái),橋梁每天如何受力、如何變化,都將被如實(shí)記錄下來(lái),管理者的所做出的決策也將建立在清楚、實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)之上。

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