当我们在医院做体检时,医生会安排一系列检查:血压、血常规、心电图、X光、B超等。看似繁琐,但每一项都有其必要性,因为单靠某一种指标很难判断人体的健康情况。同样的道理也适用于桥梁。虽然它不是生命体,但也需要“体检”。
这是因为桥梁结构一旦出现重大损伤,抛开修复成本、人力消耗不谈,也将影响交通的顺畅、人们的安全、城市的发展。而通过桥梁结构健康监测系统24小时的在线监测,负责人可以在第一时间发现桥梁问题所在,这类似于可以在人体温升高的第一秒就察觉到疾病的到来。
WITBEE®万宾科技®桥梁结构健康监测系统相当于桥梁的“体检医生”。它通过与之配套的传感器实时记录桥梁的“健康指标”,帮助负责单位实时了解桥梁的健康状况,预测可能存在的安全风险,延长桥梁的使用寿命。这种体检不是简单地看看表面,而是对桥梁进行以下六个方面的“检查”。
一、位移与沉降
桥梁在重力、车辆荷载和环境作用下,会不可避免地出现微小的位移和沉降。如果位移或沉降超出设计允许范围,说明桥梁结构可能承受了异常的应力。而监测系统可以实时记录桥面、主梁或桥墩的水平、垂直移动,帮助负责人及时分析沉降趋势和背后潜藏的风险。
二、倾角与裂缝
倾角和裂缝宽度是判断桥梁结构是否发生变形的一大依据。在桥梁的使用过程中,桥墩或主梁可能出现微小倾斜,如果未及时察觉和干预,可能造成桥梁结构失稳。
裂缝则是桥梁内部应力状态是否变化的信号。微小的裂缝不一定危险,但裂缝扩展速度、宽度变化以及分布情况可以反映桥梁的损伤状况,让负责人可以随时评估桥梁的健康状态和耐久性。
三、索力与应变
对于斜拉桥和悬索桥,索力是桥梁体检的重要指标之一。索力变化则代表桥梁受力分布发生了变化,这对于评估桥梁安全性能来讲十分重要。而应变监测则有助于负责人实时感知桥梁在车辆荷载、风力或温度变化下的受力情况,为桥梁养护、加固等提供参考。
四、加速度与振动
桥梁在车辆荷载、风力或地震作用下会产生振动。振动、加速度数据可以反映桥梁的动态特性。如果振动频率或幅值过高,可能说明桥梁刚度下降。而加速度的监测可以用于识别桥梁共振风险。
五、挠度与支座反力
挠度是桥梁在荷载作用下的弯曲程度,是评估桥梁承载能力的重要指标。桥梁挠度过大可能导致桥面破坏、裂缝加宽。支座反力异常则意味着支座损坏、沉降不均或局部过载。而监测系统可以实时记录桥梁在静载和动载下的挠度变化、支座反力的动态波动,为负责人了解桥梁的受力状态提供科学支撑。
六、环境与荷载
桥梁每天承受的车辆荷载、交通流量、风力、温度变化以及偶尔出现的地震荷载,都可能影响其整体的结构健康状态。而监测系统可以实现对上述指标的在线感知和预警,及时发现高频率超载、频繁的温湿度变化、较强的风力、地震所产生的加速度等,实时记录下桥梁的动态响应。
通过上述多维度的监测,有助于形成“一桥一档案”,即为每座桥梁建立动态、全面的数据库,实现桥梁维护的数字化与智能化。
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