橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：實現(xiàn)部署有方、監(jiān)測有數(shù)、處置有效

每天有無數(shù)車輛從橋上駛過，但這些看似堅固的橋梁一直都安全嗎？時間的流逝、天氣的變化、車流的增加，其實都會對橋梁產(chǎn)生復雜的影響。而今天，科技的發(fā)展已然讓監(jiān)管部門具備更多的底氣，確保每座橋梁都將長久的安全運行。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：實現(xiàn)部署有方、監(jiān)測有數(shù)、處置有效(圖1)

這其中，WITBEE?萬賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)正在走向監(jiān)測前線，通過體積小、功耗低、部署便捷的傳感器，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的全天、多指標的監(jiān)測。它不僅減少了巡檢人員的任務量，更能無時無刻為橋梁安全保駕護航。

一、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的三大監(jiān)測重點

橋梁結(jié)構(gòu)是監(jiān)測的核心，包括主梁、索塔、橋墩等。監(jiān)測系統(tǒng)所覆蓋的監(jiān)測指標有位移、沉降、傾角、裂縫寬度、索力、加速度、應變、撓度及支座反力等。比如，通過振動監(jiān)測可以分析橋梁的自振頻率和模態(tài)形狀，用于實時評估橋梁的整體性能。

橋梁承載的外部荷載包括交通荷載和環(huán)境荷載。監(jiān)測系統(tǒng)可以實時記錄車輛通行情況以及橋面振動響應，可以用于了解外部荷載對橋梁結(jié)構(gòu)每時每刻所產(chǎn)生的影響，預測結(jié)構(gòu)損傷情況，并為后期進行養(yǎng)護決策提供依據(jù)。

氣象條件對橋梁安全影響巨大，尤其是溫度變化、風速、風向和降雨量等。監(jiān)測系統(tǒng)能夠提供上述參數(shù)變化的實時數(shù)據(jù)，輔助管理部門進行更全面的安全評估，預防因強風可能引發(fā)橋梁共振等。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：實現(xiàn)部署有方、監(jiān)測有數(shù)、處置有效(圖2)

二、傳感器選擇及部署位置

1.智能視覺形變儀、智能應變傳感器

智能視覺形變儀和智能應變傳感器可以用于監(jiān)測主梁關(guān)鍵截面、跨中、1/4跨、3/4跨、邊跨跨中、塔頂、拱腳承臺等位置的微小位移和應變，能夠發(fā)現(xiàn)裂縫擴展或梁體撓度異常。

2.傾角振動監(jiān)測儀

傾角振動監(jiān)測儀適用于橋梁姿態(tài)與局部振動的監(jiān)測，例如橋墩底部、索塔及支座等位置。通過對傾角變化和振動特征的分析，可以及時發(fā)現(xiàn)橋梁傾斜或振動頻率異常問題。

3.GNSS監(jiān)測一體機、智能位移傳感器

GNSS監(jiān)測一體機和智能位移傳感器可以部署在橋梁重要節(jié)點和主梁跨中，實現(xiàn)更高精度的位移監(jiān)測，從而有助于分析橋梁局部或整體的變形趨勢。

4.智能加速度監(jiān)測儀

智能加速度監(jiān)測儀主要用于懸索橋、斜拉橋及拱橋的索件和吊桿，通過振動監(jiān)測分析結(jié)構(gòu)模態(tài)特征和自振頻率。

5.智能裂縫傳感器

橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫是橋梁健康的關(guān)鍵指標。智能裂縫傳感器可以部署在裂縫部位，實時監(jiān)測裂縫寬度變化，更便于管理單位結(jié)合應力、振動和荷載數(shù)據(jù)，實現(xiàn)裂縫發(fā)展趨勢的預判。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)與各個傳感器的相互配合，不僅可以提醒管理者橋梁何時出現(xiàn)了問題，更能告訴他們問題在哪，實現(xiàn)監(jiān)測有數(shù)、處置有效，做到從監(jiān)測到行動閉環(huán)。

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