大型桥梁结构健康监测系统概述

《大型桥梁结构健康监测系统概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第1期四川兵工学报2008年2月【综述】大型桥梁结构健康监测系统概述杨扬(沈阳万科房地产开发有限公司，沈阳110004)摘要：系统阐述了大型桥梁结构现存的常见问题，以及健康监测系统的发展历史；着重分析了进行大型桥梁健康监测系统的重大意义、各子系统的结构和功能、现阶段存在的问题和未来的发展方向．关键词：大型桥梁结构；健康；监测系统中图分类号：U446文献标识码：A文章编号：1006—0707(2008)01—0029—03随着结构的自然老化和损伤的积累、车辆荷载的增加和养护维修的欠缺等不利因素的影响，1大型桥梁健康监测系统发展历史现有桥梁

2、不满足规定功能要求的问题已越来越普遍．结构的健康监测(StructuralHealthMonito—美国6m以上的桥梁有587755座，截至ring，简称SHM)是指利用现场的无损传感技术，1998年，被美国联邦公路总局(FHWA)划为不符通过对包括结构响应在内的结构系统特性分析，合要求的缺陷桥梁有172582座，与此同时，每年达到监测结构损伤或退化的目的J．约有1％(5900座)的桥梁出现缺陷．而我国截自20世纪5O年代以来，人们就意识到桥梁止2003年底，桥梁总数约31万，危桥约1万座，安全监测的重要性，但由于早期监测手段比较落达37．8万m．已严重影响到路网和干线的畅通，后，所以在应用

3、上一直受到相当的限制．近年来甚至出现了“断路”现象．随着大跨桥梁设计的轻柔化以及形式与功能的桥梁结构安全评定已经成为世界各国交通日趋复杂化，这项技术更成为国内外学术界、工管理部门普遍关注的问题．为此，我国已经在《公程界的研究热点．目前，许多国家都在一些已建路水路交通“十一五”科技发展规划》以及《“十和在建的大跨桥梁上进行有益的尝试：丹麦曾对一五”西部交通发展科技规划》中，将“桥梁耐久总长1726m的Faroe跨海斜拉大桥进行施工阶性及安全性检测评价与加固关键技术”作为一个段及通车首年的监测，旨在检查关键的设计参重点研究方向．数，监测施工危险阶段以获取开发优化的监控维健康监测系统可以较全面地把

4、握桥梁结构护系统所必需的桥梁健康记录，另外他们在主跨建造与服役全过程的受力与损伤演化规律，是保为1624m的GreatBeltEast悬索桥上，已开始尝障大型桥梁的建造和服役安全的有效手段之试采用将极端记录与正常记录分开处理的技术，¨]一．近些年来，桥梁健康监测系统的理论研究以期减小数据存量；挪威在主跨530m的Skam—与工程应用发展迅速．sundet斜拉桥上安装的全自动数据采集系统已收稿日期：2007—11—27作者简介：杨扬(198l～)，男，硕士，主要从事工程技术实践及管理研究维普资讯http://www.cqvip.com30四川兵工学报能对风、加速度、倾斜度、应变、温度、位移进行

5、自软件2部分，硬件系统包括数据传输电缆／光缆、动监测；佛罗里达州的SunshineSkywayBridge桥数模转换(A／D)卡等；软件系统将数字信号以一上安装了500多个传感器；香港青马大桥上安装定方式存储在计算机中．数据采集通用软件平台了500个加速度传感器、粘贴了大量的应变片，有VC++，LabWindows和LabView等．采集的并安装了一套GPS系统，用以长期监测桥梁服数据经预处理后，存储在数据管理子系统中，数役安全性；内地的虎门大桥、徐浦大桥、江阴长江据采集子系统是联系传感器子系统与数据管理大桥等在施工阶段已开始进行传感设备的安设，子系统的桥梁．以备将来运营期间的实时监测．事实

6、上这种技术3)数据分析和处理系统(DataProcessing的成功开发将起到确保桥梁安全运营，延长桥梁andAnalysisSystem，DPAS)．数据分析和处理系使用寿命的作用．同时早期发现桥梁病害，能大统包括损伤识别、模型修正、安全评定、可靠度预大节约桥梁的维修费用，可以避免频繁大修，关测和安全预警子系统，由损伤识别软件、模型修闭交通所引起的重大损失．正软件和结构安全评定软件组成．在该系统中，与发达国家相比，在我国桥梁健康监测的研一般首先运行损伤识别软件，一旦识别桥梁发生究与应用起步较晚，因此在一段时间内与发达国损伤。即运行模型修正软件和安全评定软件．损家还存在一定的距离．近年来，随

7、着我国交通运伤识别软件通常由计算分析软件平台开发，如输事业的大力发展，国家有关部门越来越重视该Matlab等；模型修正和安全评定软件一般是结构领域的投入，如国家“八六三”重大项目、国家分析软件，如ANSYS或桥梁结构分析设计专门“九七三”高科技研究计划、“十一五”科技规划，软件等．损伤识别是在桥梁结构反应信息基础上以及国家中长期科学和技术发展规划纲要等，先进行的，桥梁结构反应信息由数据采集子系统采后列入了相关