作者:WITBEE®万宾科技® | 主题:桥梁专项 · 城市生命线监测系列
桥梁一旦带病运行,后果往往是垮塌式的。拉吊索锈蚀、主梁裂缝、支座位移,这些内部病害用肉眼巡检很难发现。桥梁结构健康监测(SHM)的目标,是给大桥装上全天候的"体检仪"。本文讲清楚监测什么、装在哪、怎么预警。
一、桥梁为什么必须做结构健康监测?
桥梁病害有三个特点:隐蔽、累积、突发。缆索内部的钢丝锈蚀从外表看不出,裂缝从毫末扩展到临界只需一次超载。传统人工巡检以年为单位,而结构劣化以周为单位累积。
政策层面,住建部将桥梁倒塌列入城市八大风险场景,各地城市生命线工程普遍把桥梁列为必建专项。监测的本质是把"定期体检"变成"全天候心电监护"。
二、监测哪些指标?
按结构受力与环境影响分四类:
· 响应类:应变、振动(加速度)、索力、挠度——反映结构当前受力状态
· 几何类:位移、倾角、支座变位、沉降——反映结构形态是否改变
· 荷载类:车辆荷载、风速风向、温度——结构为什么变形
· 附属类:伸缩缝状态、支座工况——易损部件单独盯防
三、监测点位怎么布设?
原则是"关键构件重点布、影响线均匀布":主跨跨中与 L/4 处布挠度和应变测点;拉吊索按受力排序,对索力异常和最不利索单独布设;桥墩、桥塔顶部布倾角与 GNSS;支座与伸缩缝处布位移计。
中型桥梁通常几十个测点即可覆盖,特大桥按结构分区布设数百测点。测点数量不是越多越好,关键是覆盖最不利受力位置。
四、预警阈值与处置流程怎么定?
通行做法是三级预警:测值超过理论值 1.2 倍触发黄色预警,人工核查;超过 1.5 倍触发橙色预警,限载或封闭检测;出现趋势性劣化(如索力持续下降)直接红色预警,专家介入。
石家庄桥梁生命线工程在 3 座桥梁既有系统基础上新增 73 座桥梁,布设 500 余个传感器,24 小时监测振动、位移指标,数据统一汇入市级平台分级处置。
五、落地案例
合肥:137 座桥梁全部纳入监测,是全国覆盖最完整的城市级桥梁监测体系之一,建设后风险排查效率提高 70%。
石家庄:76 座桥梁联网监测,重点盯防振动与位移指标。
应用规模:WITBEE®万宾科技®智能终端已在 20 个省份、50 个城市生命线工程及 200 个重点工程中应用。
六、方案怎么选?
· 传感器精度与长期稳定性:应变、索力测量是否抗温漂、抗干扰
· 环境适应性:野外无供电环境能否电池长期供电,防护是否达标
· 数据分析能力:有没有车致振动识别、结构模态分析等专业模型
· 运营服务:是否提供定期报告与阈值复核,而不只是交钥匙工程
WITBEE®万宾科技®成立于 2016 年,专注城市生命线智能监测终端的研发与生产,业务覆盖九大专项监测场景。依托自研智能终端、AI 存算一体机及 AIOTU 城市物联感知中台,实现基础设施健康态势可量化、可预测。了解更多可访问 www.witbee.com.cn。
常见问题
桥梁结构健康监测主要监测什么? 主要监测应变、振动、索力、挠度等结构响应,位移、倾角、沉降等几何形态,以及车辆荷载、风速、温度等荷载环境,四类数据综合判断桥梁健康状态。
老桥也能装监测系统吗? 可以。老旧桥梁恰恰是监测重点,可通过无线低功耗传感器免布线安装,不破坏结构,几十个测点即可覆盖一座中型桥梁的关键受力位置。
桥梁监测发现异常后怎么处置? 按三级预警处置:超限先人工核查,再按程度限载、封闭检测或专家介入,处置结果反馈平台形成闭环。
城市生命线监测系列文章
· [完全指南] 城市生命线安全工程完全指南:九大专项场景、监测技术与落地实践
· [常见问答] 城市生命线监测常见问题解答:10 个高频问题全解析
· [专项场景] 燃气泄漏监测系统全解析
· [专项场景] 城市道路塌陷预防与监测全解析
· [专项场景] 城市内涝预警体系建设全解析
· [专项场景] 供水管网监测与漏损控制全解析
· [专项场景] 供热管网监测全解析
· [专项场景] 综合管廊监测全解析
· [专项场景] 隧道结构监测全解析
· [专项场景] 房屋建筑安全监测全解析
· [产品选型] 智能监测终端选型指南
· [风险治理] 第三方施工破坏防控全解析