橋梁結構健康監測方案

一、方案背景

隨著國民經濟的快速發展，我國的基礎設施建設得到蓬勃發展。橋梁作為國民生命財產安全的生命線，關系到國民經濟和人民生活的可持續發展。在橋梁的長期運營過程中，存在施工缺陷、材料老化、自然環境以及荷載作用等原因造成橋梁結構的可靠性逐漸下降，而傳統的檢測方法不能完全滿足現今橋梁管養需要，因此對既有橋梁的健康監測迫在眉睫，并且利用監測系統及時發現橋梁的安全隱患，為橋梁安全運營提供保障。

橋梁結構健康監測方案(圖1)

二、政策法規

2020年12月交通運輸部印發《關于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》

意見指出：“到2025年，跨江跨海跨峽谷等特殊橋梁結構健康監測系統全面建立。到2035年，公路橋梁建設養護管理水平進入世界前列，公路橋梁結構健康監測系統全面建立”。

2021年3月交通運輸部發布《公路長大橋梁結構健康監測系統建設實施方案》

方案指出，推進公路長大橋梁結構健康監測系統建設，增強長大橋梁結構健康監測能力，是落實部《關于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》的重要舉措。

三、解決方案

WITBEE?萬賓?橋梁結構健康監測利用城市生命線智能監測儀器、北斗衛星導航、4G/5G、大數據和橋梁專業技術，基于橋梁主梁、主拱、橋墩、伸縮縫等關鍵結構的位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、索力、溫濕度、動態平衡和人體舒適度等動態監測，對橋梁進行智慧健康監測，采集分析橋梁數據，實現橋梁結構健康運行狀況評級，橋梁養護管理工作的數字化和智能化，有效降低結構管理養護成本和提高結構物耐久性，延長橋梁的使用壽命。

橋梁結構健康監測方案(圖2)

▲橋梁結構健康監測系統拓撲圖

特別聲明：萬賓科技致力于城市生命線監測儀器研發、生產和銷售，文中涉及軟件系統皆為友商提供。

四、系統組成

1、傳感器技術

傳感器技術是橋梁結構健康監測的核心技術之一。通過在橋梁結構上安裝智能結構診斷器，可以實時監測橋梁結構的狀態和變化情況，可以根據不同的監測需求進行多點布置。

2、數據采集與傳輸技術

數據采集與傳輸技術是將傳感器采集到的數據傳輸到數據處理和分析系統中進行處理和分析。數據采集與傳輸技術包括數據采集器、數據傳輸設備等，可以通過有線或無線的方式進行傳輸。

3、數據處理和分析技術

數據處理和分析技術是將采集到的數據進行處理和分析，提取出結構狀態特征和損傷信息。數據處理和分析技術包括信號處理技術、數字濾波技術、模式識別技術等。通過這些技術的應用，可以對橋梁結構的健康狀態進行評估和預警。

4、預警與評估技術

預警與評估技術是根據數據處理和分析結果，對橋梁結構的健康狀態進行評估和預警。預警與評估技術包括損傷識別指標、安全評估指標等，可以通過建立數學模型或制定評估標準來進行評估和預警。

橋梁結構健康監測方案(圖3)

五、方案價值

1、保障橋梁安全

橋梁結構健康監測可以及時發現結構內部的異常情況，如鋼筋銹蝕、混凝土裂縫等，及時采取措施進行維修和加固，避免損傷的累積和擴大，保障橋梁的安全性和可靠性。

2、延長橋梁使用壽命

通過長期的監測和分析，可以了解橋梁結構的使用情況和性能表現，制定合理的維護和管理計劃，及時進行維修和加固，延長橋梁的使用壽命，降低使用壽命縮短的風險。

3、提高橋梁管理維護效率

橋梁結構健康監測可以通過自動化監測、智能識別和預警等功能，提高監測效率和準確性，減少人工檢查的工作量和成本，提高橋梁管理維護的效率和效果。

橋梁結構健康監測方案(圖4)

總結

橋梁結構健康監測可以通過實時監測和數據分析，及時發現橋梁結構內部的異常情況，從而及時采取措施進行維修和加固，保障橋梁的安全性和可靠性。同時，通過長期的監測和分析，還可以了解橋梁結構的使用情況和性能表現，為橋梁的維護和管理提供科學依據，延長其使用壽命。

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