桥梁监测方案
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桥梁运营期监测方案一、桥梁运营期监测方案的背景与意义桥梁是连接交通干线的重要通道,在运营中受到车辆和自然力的影响,容易出现各种问题,如疲劳开裂、变形等。
为了保障桥梁的安全运营,延长其使用寿命,必须对其进行定期监测和检测。
桥梁运营期监测的主要目的是:(1)及时发现桥梁结构和设备的变形和损坏,保证桥梁的正常运营状态。
(2)及时发现桥梁的病害和疲劳裂缝等问题,采取维修措施,防止事故的发生。
(3)为桥梁的维护保养、改造升级提供数据支持,延长桥梁的使用寿命。
(4)提高桥梁的安全性和稳定性,保障交通运输的畅通。
二、桥梁运营期监测方案的内容和方法1. 桥梁结构监测桥梁结构监测是指对桥梁的结构形态、变形、病害和损伤状况进行监测。
主要内容包括桥梁的平面、立面、剖面形状、变位和变形等。
监测方法包括:(1)视觉检查:通过裸眼观测或使用望远镜等设备,对桥梁的各个部位进行检查,发现裂缝、变形等问题。
(2)结构变位监测:利用全站仪、GPS等设备对桥梁的位移进行监测,发现变位情况。
(3)非破坏检测:利用超声波、雷达等技术对桥梁的混凝土、钢筋、预应力筋进行检测,发现病害和损伤情况。
2. 桥梁设备监测桥梁设备监测是指对桥梁的吊杆、索具、承台、伸缩装置等设备进行监测,了解其工作状态和安全性。
监测方法包括:(1)巡视检查:定期对桥梁的设备进行巡视,检查设备的接头、连接件等情况,发现损坏和磨损。
(2)功率测量:通过对桥梁设备的功率进行监测,了解设备的工作状态和运行效率。
(3)润滑情况监测:对桥梁设备的润滑情况进行监测,发现润滑不良和运转不畅的问题。
3. 桥梁环境监测桥梁环境监测是指对桥梁周围环境的温度、湿度、风速等参数进行监测,了解环境对桥梁的影响。
监测方法包括:(1)气象监测:设置气象站或使用气象探头等设备,对桥梁周围环境的气温、湿度、风速等参数进行监测。
(2)河道水位监测:通过设置水位计等设备,对桥梁的下游河道水位进行监测,了解洪水对桥梁的影响。
桥梁监测解决方案引言概述:桥梁是现代交通运输的重要组成部份,其安全性和稳定性对于保障交通运输的顺畅至关重要。
为了及时发现和解决桥梁存在的问题,桥梁监测解决方案应运而生。
本文将介绍桥梁监测解决方案的五个部份,包括结构监测、载荷监测、环境监测、数据分析和预警提示。
一、结构监测:1.1 传感器安装:通过在桥梁关键部位安装传感器,如应变计、加速度计和位移传感器,实时监测桥梁的结构变化。
1.2 数据采集:传感器将监测到的数据传输至数据采集系统,包括数据采集设备和数据传输通道。
1.3 数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,提取结构变化的特征,并生成结构监测报告。
二、载荷监测:2.1 载荷传感器:在桥梁上安装载荷传感器,实时监测桥梁所承受的荷载情况,如车辆分量和行驶速度。
2.2 载荷分析:通过分析载荷传感器采集到的数据,评估桥梁的承载能力和安全性。
2.3 载荷预测:基于历史数据和交通流量预测模型,预测未来一段时间内桥梁所承受的载荷情况,为桥梁维护和修复提供依据。
三、环境监测:3.1 温度监测:通过温度传感器监测桥梁表面和内部的温度变化,分析温度对桥梁结构的影响。
3.2 湿度监测:湿度传感器用于监测桥梁的湿度变化,判断是否存在潮湿环境导致的腐蚀和损坏。
3.3 风速监测:风速传感器监测桥梁所受到的风速,评估风对桥梁的影响,及时采取防护措施。
四、数据分析:4.1 数据存储:将监测到的数据存储在云平台或者本地数据库中,确保数据的安全性和可靠性。
4.2 数据处理:利用数据挖掘和机器学习算法,对大量的监测数据进行分析和处理,提取有价值的信息。
4.3 结果展示:将数据分析的结果可视化展示,包括图表、报告和实时监测界面,方便工程师和决策者进行分析和决策。
五、预警提示:5.1 风险评估:根据结构监测、载荷监测和环境监测的数据分析结果,评估桥梁的风险等级。
5.2 预警系统:建立桥梁监测预警系统,通过实时监测和数据分析,及时发现桥梁存在的问题,并发送预警信息。
桥梁工程施工监测方案范本一、引言本桥梁工程施工监测方案是为了保障桥梁工程施工的安全顺利进行,减少施工中可能出现的安全风险和损失而编制的。
对于桥梁施工监测的范围、内容、方法和要求等方面做了详细的规定,以确保施工过程中各项监测工作得到有效的实施和监测数据得到准确的采集和分析。
二、监测范围桥梁工程施工监测范围包括但不限于以下内容:1. 桥梁主体结构的施工监测:包括桥梁桩基承台施工、箱梁浇筑、拱桥拱肋安装等主体结构工程;2. 施工场地的沉降监测:包括桩基承台施工过程中可能引起的周边地面沉降情况;3. 施工过程中的水文气象监测:包括监测施工过程中的降雨、风速等气象条件对施工的影响;4. 施工现场的安全监测:包括监测施工现场人员的安全状况和施工设备的安全情况等。
三、监测内容桥梁工程施工监测内容包括但不限于以下内容:1. 结构变形监测:包括桥梁结构的轴力、弯矩、剪力等变形情况的监测;2. 水平位移监测:包括桥梁结构的水平位移情况的监测;3. 垂直位移监测:包括桥梁结构的垂直位移情况的监测;4. 桥台、桥墩倾斜监测:包括桥台、桥墩倾斜情况的监测;5. 沉降监测:包括桥梁结构的沉降情况的监测;6. 温度监测:包括桥梁结构的温度情况的监测。
四、监测方法桥梁工程施工监测的方法主要包括以下几种:1. 传感器监测法:通过安装传感器对桥梁结构的各项监测数据进行实时采集和处理;2. 测量监测法:通过测量仪器对桥梁结构的变形、位移等监测数据进行测量和分析;3. 视觉监测法:通过现场实时监控摄像头对桥梁结构进行实时监测和录像。
五、监测要求桥梁工程施工监测的要求主要包括以下几点:1. 监测数据的准确性:监测数据必须准确无误,不存在人为偏差或错误;2. 监测数据的及时性:监测数据必须及时上传和处理,不能出现滞后现象;3. 监测数据的连续性:监测数据必须保持连续性,不得出现中断或缺失的情况;4. 监测数据的分析与研究:监测数据的分析和研究必须及时进行,为施工提供可靠的参考依据。
桥梁监测解决方案引言概述:桥梁作为重要的交通基础设施,承载着人们的出行需求。
然而,随着桥梁的使用时间的增长,其结构和功能可能会受到各种因素的影响,如自然灾害、车辆荷载和材料老化等。
因此,桥梁监测解决方案的研究和应用变得至关重要。
本文将介绍桥梁监测解决方案的五个关键部分。
一、传感器技术1.1 振动传感器:通过监测桥梁的振动情况,可以了解桥梁的结构是否存在异常。
振动传感器可以实时监测桥梁的振动频率、振幅和振动模态等参数。
1.2 应变传感器:应变传感器可以测量桥梁结构的应变变化,从而判断桥梁的受力情况。
通过监测应变传感器的数据,可以及时发现桥梁的结构问题,并采取相应的维修措施。
1.3 温度传感器:温度变化对桥梁结构的影响不容忽视。
温度传感器可以监测桥梁的温度变化,及时发现温度引起的结构问题,以保证桥梁的安全运行。
二、数据采集与处理2.1 数据采集系统:传感器所采集到的数据需要通过数据采集系统进行实时的采集和传输。
数据采集系统可以将传感器采集到的数据进行处理和存储,以备后续的分析和应用。
2.2 数据处理算法:采集到的数据需要进行有效的处理和分析,以提取有用的信息。
数据处理算法可以通过对数据进行滤波、降噪和特征提取等操作,得到桥梁结构的状态信息。
2.3 数据可视化与报警:通过将处理后的数据可视化展示,可以直观地了解桥梁结构的状态。
同时,当桥梁结构存在异常时,数据处理系统可以及时发出报警,以便采取相应的措施。
三、无人机监测技术3.1 桥梁巡检:传统的桥梁巡检方式存在人力成本高、效率低的问题。
无人机监测技术可以通过搭载高清相机和热像仪等设备,对桥梁进行全方位的巡检,实现快速、准确的数据采集。
3.2 图像处理与分析:无人机采集到的图像数据需要进行处理和分析,以提取桥梁结构的信息。
图像处理与分析技术可以通过图像识别和模式识别等方法,自动识别桥梁的缺陷和损伤。
3.3 三维重建与模拟:通过无人机采集的图像数据,可以进行桥梁的三维重建和模拟。
桥梁监测解决方案一、背景介绍桥梁作为重要的交通基础设施之一,承担着承载车辆和行人的重要任务。
然而,由于长期使用和外部环境的影响,桥梁可能会浮现各种问题,如结构损伤、裂缝、变形等。
因此,为了保障桥梁的安全运行,进行桥梁监测是非常必要的。
二、桥梁监测的目的桥梁监测的目的是通过实时、准确地获取桥梁的结构状态和运行信息,及时发现和预测潜在的问题,采取相应的措施进行维护和修复,确保桥梁的安全运行。
三、桥梁监测解决方案1. 传感器选择:为了实现对桥梁的全面监测,可以选择多种传感器进行数据采集。
例如,应力传感器可用于监测桥梁的受力情况;加速度传感器可以用于检测桥梁的振动情况;温度传感器可用于监测桥梁的温度变化等。
根据桥梁的具体情况和监测需求,选择合适的传感器进行安装。
2. 数据采集与传输:采集到的传感器数据需要进行实时的采集和传输,以便及时分析和处理。
可以使用无线传感网络技术,将传感器数据无线传输到数据中心。
同时,为了确保数据的安全性和可靠性,可采用数据加密和冗余传输等措施。
3. 数据分析与处理:采集到的传感器数据需要进行有效的分析和处理,以提取实用的信息。
可以利用数据挖掘和机器学习等技术,对数据进行分析,发现异常和趋势,预测潜在的问题。
同时,还可以根据历史数据和模型进行桥梁的结构健康评估。
4. 报警与预警:当监测到桥梁存在异常情况或者潜在问题时,系统应及时发出报警和预警信号,以便相关人员能够及时采取措施进行维修和修复。
可以通过手机短信、邮件、声音和光线等方式进行报警和预警。
5. 数据可视化与管理:为了方便用户查看和管理桥梁监测数据,可以开辟相应的数据可视化和管理平台。
通过该平台,用户可以实时查看桥梁的监测数据、报警信息和维修记录,进行数据分析和报表生成,提供决策支持。
四、桥梁监测解决方案的优势1. 实时性:采用无线传感网络技术,实现桥梁监测数据的实时采集和传输,及时发现潜在问题。
2. 准确性:通过多种传感器的数据采集和分析,提高对桥梁结构状态的准确判断。
桥梁工程施工监测方案模板一、工程概况1.1 项目背景本项目为XX桥梁工程,位于XX市XX道路,跨越XX河,连接XX区与XX区,工程内容包括主桥、引桥、接线道路等。
桥梁全长XX米,宽XX米,采用双向XX车道,设计速度XX公里/小时。
工程结构形式为主跨XX米的预应力混凝土箱梁,桥墩为钢筋混凝土结构。
1.2 工程地理位置及周边环境桥梁工程位于XX市XX道路,周边环境主要包括居民区、商业区、工业区等。
工程区域地质条件为河流冲积平原,地质结构较为稳定。
1.3 主要施工内容本项目主要施工内容包括主桥、引桥的箱梁预制、安装,桥墩、桥台、基础等施工,以及接线道路的施工。
二、施工监测目的和任务2.1 监测目的为确保桥梁工程质量和安全,降低施工风险,提高工程投资效益,特制定本监测方案。
通过对施工过程的全面监测,及时发现和解决施工中的问题,为工程提供科学、合理的调整依据。
2.2 监测任务(1)对桥梁主体结构进行施工监测,包括箱梁预制、安装,桥墩、桥台、基础等施工过程。
(2)对施工周边环境进行监测,包括地质、地形、水文、气象等方面。
(3)对施工过程中的安全、质量、进度、成本等方面进行综合监测。
三、监测项目和内容3.1 主体结构监测(1)箱梁预制监测:主要包括箱梁尺寸、重量、应力、挠度等。
(2)箱梁安装监测:主要包括箱梁安装位置、高程、应力、挠度等。
(3)桥墩、桥台、基础监测:主要包括混凝土强度、沉降、位移等。
3.2 周边环境监测(1)地质监测:主要包括地基承载力、土体变形等。
(2)地形监测:主要包括河流水位、流速等。
(3)水文监测:主要包括水质、水温等。
(4)气象监测:主要包括温度、湿度、风力等。
3.3 安全、质量、进度、成本监测(1)安全监测:主要包括施工现场安全设施、人员安全防护等。
(2)质量监测:主要包括工程质量标准、施工工艺等。
(3)进度监测:主要包括工程进度计划、实际完成情况等。
(4)成本监测:主要包括工程预算、实际支出等。
桥梁工程施工监测方案一、前言桥梁工程是重要的交通基础设施,具有重要的历史、经济、社会和文化价值。
在桥梁工程施工过程中,为了保证工程质量和安全,必须对施工过程进行严密监测,及时发现和解决问题,确保施工进度和效果。
本文将从桥梁工程施工监测的必要性、方式与方法、具体实施计划等方面进行详细论述。
二、必要性1. 保障工程安全:桥梁工程施工监测可以对工程质量和安全进行全方位的监控,及时发现施工过程中的问题和隐患,避免发生安全事故。
2. 控制施工质量:监测数据可以及时反馈给施工单位,帮助其了解工程进展情况,及时调整工艺,保证工程质量。
3. 保障工期进度:监测可以实时监控施工进度,及时发现问题并及时处理,保障工期顺利完工。
4. 设计验证:监测数据可以对设计方案进行验证,保证设计的合理性和可行性。
5. 保证工程质量:监测数据可以作为后期维护和管理的参考,保证工程长期稳定运行。
三、监测方式与方法1. 监测点设置:根据桥梁工程的具体情况确定监测点的设置,包括水平监测点、垂直监测点、倾斜监测点、温度监测点等。
2. 监测参数:监测参数包括位移、应力、应变、温度、湿度等,应根据实际情况确定监测参数。
3. 监测仪器:选择合适的监测仪器,包括位移仪、应力仪、应变仪、温度仪、湿度仪等。
4. 监测频率:根据桥梁工程的施工进度和重要性确定监测频率,一般为每日、每周或每月。
5. 数据处理:监测数据应及时上传到监测中心进行处理和分析,生成监测报告,及时通报相关部门。
四、具体实施方案1. 施工前监测:在施工前应进行桥梁现状调查和监测点设置,确定监测参数,保证施工前的数据基础准确无误。
2. 施工中监测:在施工过程中,根据监测计划进行监测,及时发现问题并及时处理,保证施工质量和安全。
3. 施工后监测:施工结束后,对桥梁进行综合监测,对比施工前后的监测数据,分析工程质量和安全情况。
4. 数据分析与报告编制:监测中心应对监测数据进行分析和处理,生成监测报告,并及时通报给相关部门和单位。
桥梁工程监测方案一、引言桥梁是连接两个地点的重要交通设施,对于国家的经济和社会发展具有非常重要的作用。
随着社会的不断发展,桥梁工程也在不断发展,其结构和设计也在不断创新。
然而,桥梁结构的安全性和稳定性是桥梁工程的重中之重,而桥梁监测则是确保桥梁结构安全性和稳定性的关键。
本文将从桥梁监测的必要性出发,介绍桥梁监测的工作内容、监测方法和监测方案。
二、桥梁监测的必要性桥梁是重要的交通设施,其结构的稳定和安全性对于社会的稳定和发展至关重要。
而桥梁的结构和构造又非常复杂,其中涉及到的荷载、温度、风荷载等因素对桥梁结构的影响也非常巨大。
因此,为了保证桥梁结构的安全和稳定,以及及时发现并处理桥梁结构的隐患,开展桥梁监测具有非常重要的意义。
1. 对桥梁结构的实时监测和评估,以及及时发现桥梁结构的异常变化,采取有效措施加以处理,可以大大降低桥梁的事故风险,确保桥梁结构的安全性和稳定性。
2. 桥梁监测还有助于改善桥梁的维护管理,延长桥梁的使用寿命,为桥梁的维护和保养提供科学依据。
3. 通过桥梁监测,还可以为桥梁的设计和施工提供宝贵的数据,改进和提高未来桥梁工程的设计和施工水平。
因此,桥梁监测具有非常重要的意义,对于保障桥梁结构的安全性和稳定性有着重要的作用。
三、桥梁监测的工作内容桥梁监测的工作内容主要包括对桥梁结构各个部分的监测和评估。
桥梁结构的监测主要包括对桥梁的主体结构、桥面、桥墩以及桥梁基础等几个方面的监测。
1. 主体结构监测:主体结构是桥梁工程中的重要组成部分,对主体结构的监测主要包括对桥梁的受力和变形情况的监测。
受力监测主要包括对桥梁荷载、温度荷载、风荷载等因素对桥梁结构的影响情况的监测,变形监测主要包括对桥梁的沉降、变形等情况的监测。
2. 桥面监测:桥面是桥梁结构中的重要组成部分,对桥面的监测主要包括对桥面的平整度、变形情况等的监测。
3. 桥墩监测:桥墩是桥梁结构中的重要支撑部分,对桥墩的监测主要包括对桥墩的受力和变形情况的监测。
桥梁监测解决方案引言概述:桥梁作为交通运输的重要基础设施,其安全性和可靠性一直备受关注。
为了及时发现和解决桥梁存在的问题,保障交通安全,桥梁监测解决方案应运而生。
本文将详细介绍桥梁监测解决方案的五个部分,分别是结构监测、振动监测、温度监测、裂缝监测和风载荷监测。
一、结构监测:1.1 桥梁结构监测的意义:结构监测可以实时了解桥梁结构的变化情况,及时发现结构缺陷和损伤,为维修和保养提供依据。
1.2 结构监测的技术手段:常用的结构监测技术包括应变计监测、加速度计监测、位移计监测等,通过这些技术手段可以实时获取桥梁结构的变形、振动等数据。
1.3 结构监测的数据分析:通过对结构监测数据的分析,可以评估桥梁的结构安全性,并制定相应的维修和保养计划。
二、振动监测:2.1 振动监测的目的:振动监测可以评估桥梁的动态响应特性,了解桥梁在交通荷载和自然荷载下的振动情况。
2.2 振动监测的方法:常用的振动监测方法包括加速度计监测、激光测振仪监测等,通过这些方法可以获取桥梁在不同工况下的振动数据。
2.3 振动监测的数据分析:通过对振动监测数据的分析,可以评估桥梁的振动响应特性,判断桥梁的安全性和舒适性,并提出相应的改进措施。
三、温度监测:3.1 温度监测的意义:温度是影响桥梁结构的重要因素之一,温度监测可以了解桥梁在不同温度下的热胀冷缩情况,为结构设计和维护提供依据。
3.2 温度监测的技术手段:常用的温度监测技术包括温度计监测、红外线测温监测等,通过这些技术手段可以实时获取桥梁的温度数据。
3.3 温度监测的数据分析:通过对温度监测数据的分析,可以评估桥梁的温度变化规律,判断桥梁的热胀冷缩情况,并制定相应的维护措施。
四、裂缝监测:4.1 裂缝监测的目的:裂缝是桥梁结构中常见的缺陷,裂缝监测可以及时发现和评估桥梁的裂缝情况,为维修和加固提供依据。
4.2 裂缝监测的方法:常用的裂缝监测方法包括裂缝计监测、激光扫描监测等,通过这些方法可以实时获取桥梁裂缝的位置、长度等数据。
摘要和关键词【摘要】结合工程实践,对桥梁监测系统进行了总体的介绍,可以初步了解桥梁监测系统的构成。
分析了桥梁相应的危险有害因素并进行了相应的分类,同时,对检测过程中各种传感器的选择选择与使用也做了相应的介绍,本文同时对桥梁监测系统的数据采集,分析和相应的过程进行了介绍,阐述了每个部分的应用和各个系统之间的联系,是比较系统和完善的对桥梁监测系统做了相应的介绍,随着时代进步,安全监测会凸显出其重要性。
【关键词】桥梁监测系统;监测设备;危险源;传感器;数据分析;1、桥梁监测系统1.1 桥梁检测的简介桥梁安全监测是在传统的桥梁检测技术的基础上,运用现代化传感设备与光电通信及计算机技术, 实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应和行为, 获取反映结构状况和环境因素的信息, 由此分析结构健康状态, 评估结构的可靠性, 为桥梁的管理与维护提供科学依据。
在偶发事件( 如地震) 发生后, 可通过监测数据识别结构的损伤和关键部位的变化, 对桥梁结构的承载能力和抗风、抗震能力做出客观的定量的评估。
由于桥梁( 尤其是斜拉桥、悬索桥) 的力学和结构特点以及所处的特定环境, 在桥梁设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的,桥梁的设计依赖于理论分析并通过风洞、振动台模拟试验预测桥梁的动力性能并验证其动力安全性。
而结构理论分析常基于理想的有限元模型, 并且分析时常以很多假定为前提, 这种模拟试验和计算假定可能与真实桥位不完全相符。
因此, 可以通过桥梁健康监测所获得的实际结构的动静力行为, 可以验证桥梁的结构分析模型、计算假定和设计方法的合理性, 而且监测数据可用于深入研究桥梁结构及其环境中的未知和不确定性问题。
而且桥梁健康监测信息反馈于结构设计的更深1.2 桥梁监测系统的结构桥梁监测系统就是通过对桥梁结构进行无损检测, 实时监控结构的整体行为, 对结构的损伤位置和程度进行诊断, 对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估, 为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁的维修、养护与管理决策提供依据和指导。
桥梁监测系统的基本组成如图1所示。
图1 桥梁检测系统基本组成框图1.3 桥梁监测系统的特点桥梁监测系统作为现代桥梁系统中必不可少的一部分,有着极其重要的地位,对桥梁的安全和争产运行起到了极其重要的作用,基于对桥梁监测系统的研究,其具有以下一些共同特点:(1) 通过测量结构各种响应的传感装置获取反映结构行为的各种记录.(2) 除监测结构本身的状态和行为以外,还强调对结构环境条件(如风、车辆荷载等) 的监测和记录分析;同时,试图通过桥梁在正常车辆与风载下的动力响应来建立结构的“指纹”,并借此开发实时的结构整体性与安全性评估技术.(3) 在通车运营后连续或间断地监测结构状态,力求获取的大桥结构信息连续而完整. 某些桥梁监测传感器在桥梁施工阶段即开始工作并用于监控施工质量.(4) 监测系统具有快速大容量的信息采集、通讯与处理能力,并实现数据的网络共享.1.4 桥梁监测系统的监测方面桥梁监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导. 为此,监测系统对以下几个方面进行监控:( 1) 桥梁结构在正常车辆荷载及风载作用下的结构响应和力学状态。
( 2) 桥梁结构在突发事件( 如地震、意外大风或其它严重事故等) 之后的损伤情况。
( 3) 桥梁结构构件的耐久性, 主要是提供构件疲劳状况的真实情况。
( 4) 桥梁重要非结构构件( 如支座) 和附属设施( 如斜拉桥振动控制装置) 的工作状态。
( 5) 大桥所处的环境条件, 如风速、温度、地面运动等。
2、桥梁危险源2.1 桥梁中的危险因素桥梁中存在诸多因素会导致桥梁发生事故,对这些因素的研究有助于我们对桥梁事故更好的预测和分析,可以更好地避免事故发生,减少人员伤亡和财产的损失,因此,桥梁监测系统所监测的因素主要有以下几方面。
( 1) 荷载。
包括风、地震、温度、交通荷载等。
( 2) 几何监测。
监测桥梁各部位的静态位置、动态位置、沉降、倾斜、线形变化、位移等。
( 3) 结构的静动力反应。
监测桥梁的位移、转角、应变应力、索力、动力反应( 频率模态) 等。
( 4) 非结构部件及辅助设施。
支座、振动控制设施等。
2.2 桥梁事故的事故树分析针对可能发生的桥梁事故,分析导致的原因事件,然后根据这些原因事件建造事件树,确定成立的事故方案,并应用ANSYS软件等工具计算出桥梁结构在各种可能原因事件以及各种可能事故方案的作用下的空间应力状态;最后通过对这些可能事故方案的分析来确定事故的原因及机理。
具体分析过程如图2所示。
图2 基于可靠性的事故分析模型如果某工程事故在事故原因调查分析时通过专家意见、现场调查、文献搜集以及回顾等确定有3 种可能事故原因事件(E1,E2,E3),则有6种可能事故方案,如图3所示。
图3 所有可能引起事故的方案在完成事件树建造之后,下一步就是对每个破坏事件进行品质分析(也即这些事件发生的条件概率)和确定每种事故方案的发生概率. 如果事故方案中的某一事件的条件概率小于事故发生的极限概率值,则认为该事故方案不成立,而只需要对那些成立的方案进行分析,如图4所示.图4 研究的事故方案通过上述理论,可以形成事件树分析法对事故分析步骤.(1) 确定或寻找可能导致事故的事件. 破坏事件可通过专家意见、工程现场调查、文献搜集以及回顾等确定;(2) 确定可能导致事故严重后果的初因破坏事件,所有的事故失效事件都有可能是初因失效事件;并对初因事件进行分类,对于那些可能导致相同事件树的初因事件可划分为一类;(3) 建造事件树,对事件进行分析,排除包含事件的条件概率小于极限失效概率值的事故方案,确定成立的事故方案;(4) 对事故方案进行仿真计算,计算出各种事件作用时对结构的应力状态影响,并比较分析确定这些事件对事故的权重;(5) 评价被调查的事故方案发生的可能性,找出事故原因.3、桥梁传感器3.1 桥梁监测系统中的传感器桥梁检测系统中由于检测的因素过多,因此会使用到种类众多的传感器,具体传感器类型包括:(1)应变/温度传感器——测量混凝土构件内部应变和温度的分布。
(2)斜拉锁索力计(锚索计和智能拉索)——测量斜拉索索力。
(3)静力水准仪——测量桥梁沿桥轴线方向各断面的相对高程变化、即挠度。
(4)倾角计——测量桥梁墩柱、索塔、箱梁等构件偏转角。
(5)加速度/速度计——测量桥梁运营过程中自振和强迫振动的动态特性。
(6)位移计——测量斜拉桥索塔与主梁之间相对纵向位移。
(7)桥梁线形及变位永久监测网——由基准站、测站和监测点构成,定期监测桥梁几何线形变化。
3.2 桥梁中针对不同因素所使用的传感器桥梁中的不同因素由于性质差别大,则需要选择相应的传感器,下面是针对不同的因素所使用的相应传感器:( 1) 荷载。
包括风、地震、温度、交通荷载等。
所使用的传感器有: 风速仪——记录风向、风速进程历史, 连接数据处理系统后可得风功率谱; 温度计——记录温度、温度差时程历史; 动态地秤——记录交通荷载流时程历史, 连接数据处理后可得交通荷载谱;强震仪——记录地震作用; 摄像机——记录车流情况和交通事故。
( 2) 几何监测。
监测桥梁各部位的静态位置、动态位置、沉降、倾斜、线形变化、位移等。
所使用的传感器有: 位移计、倾角仪、GPS、电子测距器( EDM) 、数字像机等。
( 3) 结构的静动力反应。
监测桥梁的位移、转角、应变应力、索力、动力反应( 频率模态) 等。
所使用的传感器有: 应变仪——记录桥梁静动力应变应力, 连接数字处理后可得构件疲劳应力循环谱; 测力计( 力环、磁弹性仪、剪力销) ——记录主缆、锚杆、吊杆的张拉历史; 加速度计——记录结构各部位的反应加速度、连接数据处理后可得结构的模态参数。
( 4) 非结构部件及辅助设施。
支座、振动控制设施等。
3.3 桥梁中针对不同因素监测方式和频率桥梁中涉及到的因素有静态的有动态的,有有形的有无形的,因此针对不同的因素要采取不同的方法和频率。
依据桥梁中不同因素所属的种类不同,将相应因素进行了相应的分类,同时给出了相应的监测手段。
下表1中具体列出了不同因素的监测方式和频率。
表1 不同因素的分析表4、桥梁监测系统的具体实施方案在桥梁监测系统中不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同. 绝大多数桥梁监测系统的监测项目都是从结构监控与评估出发的,个别也兼顾结构设计验证甚至部分监测项目以桥梁问题的研究为目的.如果监测系统考虑具有结构设计验证的功能,那就要获得较多结构系统识别所需要的信息,因此,对于大型桥梁,需要较多的传感器布置于桥塔、加劲梁以及缆索/ 拉索各部位,以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测,另外,在支座、挡块以及某些联结部位需安设传感器获取反映其传力、约束状况等的信息.4.1 桥梁监测方案中组成部分(1)硬件部分监测系统的硬件主要用于桥梁参数的采集和数据处理,在监控分中心设置数据服务器进行系统数据分析处理,并设置工作站计算机进行实时监控,在桥梁现场设置网络传输设备和数据采集处理设备进行远程数据的传输和采集,在桥梁的不同位置设置原始数据采集设备进行桥梁实时状态的监测。
原始数据采集设备如下:(1)风力风向监测设备成桥后风荷载是桥梁结构的主要动力荷载之一。
在风荷载作用下,桥梁的主要构件索、梁和塔都将产生振动,引起疲劳损伤累积,导致桥梁抗力衰减。
通过监测风速、风向,统计最大风速值、风荷载脉动特性及风功率谱密度等,可以得出结构的风与结构响应关系,从而对结构进行风致振动的分析。
(2)环境温度监测设备通过环境温度的监测,可以分析环境温度对结构静力响应的影响,以使基于静力测试的识别方法能更准确地反映结构基准状态;可以分析环境温度对振动特性的影响,以使基于振动测试的损伤检测方法能更准确;可以预测可能出现的极限环境温度荷载。
同时,空气湿度对结构的耐久性影响也较大。
环境监测中温度和湿度的监测对于分析结构状态和结构损伤发展状态是重要的参数指标,另外温湿度监测可以为系统采集站设备的工作环境控制提供参考数据。
(3)结构温度监测设备构件温度的分布状况将直接影响到结构的变形和内力状态,构件温度场中的温差效应的实际分布也是设计单位关心的一个重要结构参数;对结构温度分布情况的监测可以用于分析结构温度场对结构静力响应的影响,以使基于静力测试的识别方法能更准确地反映结构基准状态;可以帮助分析结构温度场对振动特性的影响,以使基于振动测试的损伤检测方法能更准确。
因此温度荷载的监测可以帮助考察可能出现的极限温度场荷载,为结构分析提供帮助。