橋梁結構健康監測系統,守護橋梁“健康”本色

橋梁不是銅墻鐵壁,會疲勞、會老化、會遭遇突發的撞擊,甚至會因為天氣的異常變化而讓它像人一樣慢慢“生病”。材料疲勞、結構變形、基礎下沉、支座污染、腐蝕侵蝕、外載沖擊……這些都像潛伏的病因。而橋梁健康不僅關系本身,更是關系著行車安全以及區域發展。所以,用更聰明的方式、更智慧的工具,促進監管全過程提質增效,是守護橋梁“健康”本色的一大重要舉措。

橋梁結構健康監測系統,守護橋梁“健康”本色(圖1)

如果說橋梁是“患者”,那么WITBEE?萬賓科技?橋梁結構健康監測系統作為智慧的“化身”,則相當于專業的體檢醫生,為養護單位提供實時、動態的監測數據和預警信號,讓他們知道了問題在哪里、什么時候開始,從而提前干預。

一、病因各異、拒絕一刀切

不同橋梁就像不同年齡、不同職業的人,有各自的風險點。一個統一模板的管理方案,是無法對癥下藥的。

1.跨江橋梁

跨江跨海橋梁常年與濕冷和鹽堿打交道。濕氣對金屬構件的腐蝕如同慢性疾病;風載使橋面、索塔長期受力波動,再加上海水滲透,鋼結構和混凝土都有可能產生疲勞裂縫與腐蝕。

2.高原山區橋梁

高原山區的地形復雜、巖層構造多變,基礎的穩定性更難保障。地質滑坡、泥石流都是隨時上門的“隱形殺手”。而且山區中冬季溫差巨大,頻繁的冷熱交替會讓混凝土產生裂縫,像人洗冷水澡突然抽筋一樣猝不及防。

3.城市高架橋

城市高架橋在環境上來看相對安全,但荷載壓力更大。高密度的車流會產生頻繁的動載沖擊,讓橋面板疲勞加速。再加上地鐵施工、周圍工程干擾,都會讓這類橋梁壓力大,且隨時可能“透支”。

4.沿海跨海大橋

跨海大橋面對的腐蝕概率是普通地區的數倍,而臺風帶來的強風和巨浪沖擊更是難以預估。可能一次臺風過境,就足以令結構承載能力受損而不自知。

橋梁不同,病因不同。橋梁結構健康監測系統便為管理者能準確識別各橋梁病害的時間、位置等提供支持,有助于實現針對結構形式、材料和服役環境差異的精準診斷與處置,并為制定加固方案和延年益壽決策提供科學依據。

橋梁結構健康監測系統,守護橋梁“健康”本色(圖2)

二、讓橋梁“健康本色”長存

簡單說,橋梁結構健康監測系統就是橋梁所有可能出問題的地方都“盯住”了。

1.結構內部狀態

位移、沉降、傾角、裂縫寬度、構件應變、撓度、索力波動、加速度變化、支座反力異常等,這些等同于橋梁的“健康指標”。

2.外部荷載與沖擊風險

交通流量與車輛荷載、車船撞擊導致的瞬時加速度異常、地震時的三向加速度數據,都是針對橋梁所受到的外力情況的真實記錄。

3.氣象與環境監測

溫濕度、風速風向、風壓、降雨量、能見度、河床水位與水流速變化,相當于反映著橋梁的居住環境。比如河床水位變化可能影響承載,風壓數據與索塔受力趨勢變化相關等。

有了橋梁結構健康監測系統的實時數據作為線索,巡檢、排查、應急處置等工作不再讓人為難、躊躇,反而讓問題顯形,讓巡檢變得更有目的性、處置變得更具科學性,促進橋梁安全管理提質增效。

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