橋梁健康監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、橋梁建成以后，由于受氣候、環(huán)境因素的影響，結(jié)構(gòu)材料會(huì)被腐蝕和逐漸老化，長(zhǎng)期的靜、動(dòng)力荷載作用，使其強(qiáng)度和剛度隨著時(shí)間的增加而降低。這不僅會(huì)影響行車(chē)安全，更會(huì)使橋梁的使用壽命縮短。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其安全性能進(jìn)行評(píng)估是橋梁運(yùn)營(yíng)日常管理的重要內(nèi)容。 到目前為止，橋梁的長(zhǎng)期檢查主要還是定期的人工檢測(cè)。但定期人工檢測(cè)的局限性較多：(1)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)間隔期內(nèi)的損傷；(2)結(jié)構(gòu)的某些部位難以到達(dá)；(3)工作量

2、大、費(fèi)用高；(4)檢查結(jié)果有極大的主觀性。 雖然傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法簡(jiǎn)單方便，并有了一套實(shí)用的檢測(cè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，但其檢測(cè)周期長(zhǎng)，檢測(cè)結(jié)果不直觀，并且檢測(cè)時(shí)要求橋梁停止運(yùn)營(yíng)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益造成影響。隨著越來(lái)越多的大跨度橋梁的建成，在結(jié)構(gòu)布局和規(guī)模都十分復(fù)雜的大型橋梁上仍然沿用傳統(tǒng)的橋梁外觀檢查、養(yǎng)護(hù)、維修程序以及常規(guī)的局部檢測(cè)，顯然已難以全面反映橋梁的健康狀況，尤其是難以對(duì)橋梁的安全儲(chǔ)備以及退化途徑作出系統(tǒng)直觀的評(píng)估。建立和發(fā)展能夠提供

3、全面的全橋結(jié)構(gòu)檢測(cè)和評(píng)估信息的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隨時(shí)了解大橋結(jié)構(gòu)的承載能力和安全儲(chǔ)備，對(duì)保證大橋運(yùn)營(yíng)的安全性和耐久性都是十分必要的。 當(dāng)前各國(guó)在橋梁上已建立的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)傳感器采集到各種環(huán)境下的反映結(jié)構(gòu)響應(yīng)與行為的大量數(shù)據(jù)，但尚無(wú)真正實(shí)用意義上能夠從這些海量數(shù)據(jù)中得到對(duì)橋梁實(shí)際性狀評(píng)估的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，即目前缺乏與之相應(yīng)的專(zhuān)家評(píng)估系統(tǒng)。建立專(zhuān)家系統(tǒng)的困難在于實(shí)際結(jié)構(gòu)受到各種不確定的、隨機(jī)變化的環(huán)境因素影響，使實(shí)際結(jié)構(gòu)性狀與設(shè)計(jì)計(jì)

4、算模態(tài)有很大的不一致。多年人工檢測(cè)與橋梁管理的實(shí)踐，也讓我們看到這樣一個(gè)事實(shí)：橋梁結(jié)構(gòu)的損傷和性狀的改變是運(yùn)營(yíng)過(guò)程中普遍存在的，關(guān)鍵是危險(xiǎn)值的標(biāo)定；災(zāi)難性的破壞既有整體結(jié)構(gòu)的，也有局部構(gòu)件產(chǎn)生的。因此，實(shí)用的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)立足了損傷的發(fā)展給予監(jiān)測(cè)并作出恰當(dāng)準(zhǔn)確的評(píng)定，及時(shí)給出預(yù)警報(bào)告。 本論文對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)中的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。研究的主要內(nèi)容如下： 1)對(duì)國(guó)內(nèi)外橋梁健康監(jiān)測(cè)研究的現(xiàn)狀進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的評(píng)述；