现代桥梁健康安全监测系统PPT总结

桥梁健健康安安全监测系系统一、概概述二、桥桥梁监监测一一般规规定和和流程程三、监监测手手段及及传感感器四、安安全评评估方方法桥梁健健康安安全监监测不不只是是传统统的桥桥梁检检测技技术的的简单单改进进,而是运运用现代化化传感感设备备与光电通通信及计算机机技术术,实时监监测桥桥梁运运营阶阶段在在各种种环境境条件件下的的结构响响应和和行为为,获取反反映结构状状况和和环境境因素素的信息息,由此分分析结构健健康安安全状状态,评估结构的的可靠靠性,为桥梁梁的管理与与维护护提供科科学依依据。。在偶偶发事事件(如地震震)发生后后,可通过过监测测数据据识别别结构构的损伤和和关键键部位位的变化化,对大桥桥结构构的承载能能力和和抗风风、抗抗震等能力力作出出客观观的定量评评估。一、概概述一、概概述桥梁健健康安安全监监测系系统一一般由由三部部分组组成：：1、现场监监测信信号；2、采集监监测单单元；3、控制中中心。。一、概概述技术咨咨询包包括：：项目实实施方方案、、安全全评定定技术术、工工程总总体造造价。。方案设设计包包括：：结构受受力分分析、、易损损性分分析、、检测测参数数选取取与测测点优优化、、传感感器选选型与与网络络优化化、数数据采采集与与传输输设计计、数数据处处理与与安全全评定定等。。二、桥梁监监测一一般规规定和和流程程监测期期间应应进行行巡视视检查查和系系统维维护，，监测测前应应根据据各方方的监监测要要求与与设计计文件件明明确监监测目目的，，结合合工程程结构构特点点、现现场及及周边边环境境条件件等因因素，，制定定监测测方案案。桥桥梁结结构监监测应应设定定监测测预警警值，，监测测预警警值应应满足足工程程设计计及被被监测测对象象的控控制要要求。。监测测期间间，监监测结结果应应与结结构分分析结结果进进行适适时对对比，，当监监测数数据异异常时时，应应及时时对监监测对对象与与监测测系统统进行行核查查，当当监测测值超超过预预警值值时应应立即即报警警。下下列工工程结结构的的监测测方案案应进进行专专门论论证：：①甲甲类或或复杂杂的乙乙类抗抗震设设防类类别的的高层层与高高耸结结构、、大跨跨空间间结构构；②②特大大及结结构形形式复复杂的的桥梁梁结构构；③③发生生严重重事故故，经经检测测、处处理与与评估估后恢恢复施施工或或使用用的工工程结结构；；④监监测方方案复复杂或或其他他需要要论证证的工工程结结构。。三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———几何何线线型型监监测测传统统手手段段是是利利用用全全站站仪仪和和水水准准仪仪对对桥桥梁梁的的几几何何线线型型进进行行监监测测，，无无法法满满足足远远程程、、快快速速、、智智能能桥桥梁梁监监测测的的要要求求。。我我们们现现代代的的监监测测手手段段也也是是比比较较丰丰富富的的，，如如：：静静力力水水准准仪仪，，可可实实时时精精确确的的监监测测桥桥梁梁的的竖竖向向位位移移；；倾倾角角仪仪可可对对墩墩柱柱（（索索塔塔））、、拱拱脚脚等等的的倾倾斜斜状状况况作作出出精精确确的的测测量量；；GPS（北北斗斗））卫卫星星定定位位系系统统，，可可对对桥桥梁梁关关键键部部位位的的位位移移情情况况实实时时监监测测；；随随着着摄摄影影测测量量技技术术的的发发展展，，也也逐逐步步被被应应用用到到工工程程监监测测方方面面，，可可对对桥桥梁梁的的整整体体变变形形情情况况作作出出准准确确量量测测，，配配合合无无人人机机的的遥遥测测技技术术，，更更扩扩大大了了摄摄影影测测量量的的适适用用范范围围。。静力力水水准准仪仪沉沉降降测测量量倾角角仪仪倾倾斜斜测测量量三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———几何何线线型型监监测测GNSS系统统对对桥桥梁梁位位移移监监测测摄影影测测量量配配合合无无人人机机对对结结构构变变形形整整体体监监测测三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———应变变监监测测桥梁梁应应变变监监测测是是桥桥梁梁健健康康安安全全状状况况评评价价的的一一个个重重要要指指标标参参数数，，现现阶阶段段应应变变传传感感器器种种类类比比较较众众多多，，除除传传统统的的电电阻阻和和电电容容式式应应变变计计外外，，新新发发展展的的还还有有振振弦弦式式和和光光纤纤光光栅栅式式应应变变计计，，都都对对传传统统应应变变传传感感器器的的精精确确性性、、稳稳定定性性、、耐耐久久性性有有了了较较大大的的提提高高，，同同时时通通过过数数据据采采集集仪仪和和无无线线发发射射装装置置，，可可实实现现对对桥桥梁梁结结构构应应变变远远程程的的智智能能监监测测。。振弦弦式式应应变变计计光纤纤光光栅栅式式应应变变计计三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———应变变监监测测而现现代代结结构构应应变变监监测测将将向向分分布布式式光光纤纤买买进进，，分分布布式式光光纤纤感感测测技技术术是是一一种种以以光光为为载载体体，，光光纤纤为为媒媒介介，，感感知知和和传传输输外外界界信信号号（（被被测测量量））的的新新型型传传感感技技术术,它应应用用光光纤纤几几何何上上的的一一维维特特性性，，把把被被测测参参量量作作为为光光纤纤位位置置长长度度的的函函数数，，可可以以在在整整个个光光纤纤长长度度上上对对沿沿光光纤纤几几何何路路径径分分布布的的外外部部物物理理参参量量进进行行连连续续的的测测量量，，同同时时获获取取被被测测物物理理参参量量的的空空间间分分布布状状态态和和随随时时间间变变化化的的信信息息，，它它是是分分布布式式监监测测的的主主要要手手段段。。分布布式式光光纤纤应应用用桥桥梁梁监监测测示示意意图图三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———振动动监监测测振动动监监测测应应包包括括振振动动响响应应监监测测和和振振动动激激励励监监测测，，监监测测参参数数可可为为加加速速度度、、速速度度、、位位移移及及应应变变。。桥桥梁梁动动力力特特性性参参数数的的变变化化(频率率、、振振型型、、模模态态阻阻尼尼系系数数)是桥桥梁梁构构件件性性能能改改变变的的标标志志。。桥桥梁梁的的振振动动水水平平(振动动幅幅值值)反映映桥桥梁梁的的安安全全运运营营状状态态。。桥桥梁梁自自振振频频率率的的降降低低、、桥桥梁梁局局部部振振型型的的改改变变可可能能预预示示着着结结构构的的刚刚度度降降低低和和局局部部破破坏坏，，是是进进行行结结构构损损伤伤评评估估的的重重要要依依据据。。利用用加加速速度度计计监监测测桥桥梁梁振振动动三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———振动动监监测测也可可利利用用孔孔径径雷雷达达频频率率高高、、范范围围广广、、精精度度高高的的特特点点对对桥桥梁梁振振动动状状况况实实时时监监测测，，通通过过数数据据分分析析可可得得到到梁梁体体的的频频率率、、振振幅幅和和视视距距方方向向的的位位移移。。合成成孔孔径径雷雷达达对对桥桥梁梁振振动动的的监监测测三、、监监测测手手段段及及传传感感器器———非结结构构部部件件及及辅辅助助设设施施监监测测除传传统统的的对对非非结结构构部部件件及及辅辅助助设设施施进进行行人人工工检检查查外外，，可可利利用用现现代代的的传传感感器器对对非非结结构构部部件件及及辅辅助助设设施施进进行行局局部部量量测测，，当当发发现现局局部部量量测测数数据据发发生生异异常常时时，，再再明明确确的的进进行行人人工工检检查查，，可可大大大大减减少少地地毯毯式式排排查查的的工工作作量量。。如如支支座座装装置置，，可可安安装装位位移移计计，，测测量量梁梁体体于于盖盖梁梁之之间间距距离离的的变变化化，，如如发发现现距距离离变变化化过过大大可可证证明明支支座座已已破破坏坏或或老老化化。位移计测测量桥体体相对位位移三、监测测手段及及传感器器——环境及结结构温度度监测桥址处的的环境及及结构温温度监测测，是对对影响桥桥梁安全全因素的的监测，，包括风风、地震震、温度度和交通通荷载等等。使用用的传感感器有:风力仪—记录风向向、风速速进程历历史,连接数据据处理系系统后可可得风功功率谱；；温度计计—记录温度度、温度度差时程程历史；；湿度计计—记录环