纵然桥梁以钢筋、混凝土、预应力等材料构筑而成,其结构严谨、设计完善,抗风、抗震及耐久性能都经过严格计算与验证,但再稳固的结构也会在时间、自然环境和人类活动的叠加影响下逐渐老化或受损。热胀冷缩、车辆荷载、环境变化、自然灾害、人为影响……这些都在无形中消耗着桥梁的“生命值”。

基于传感技术、物联网技术、数据融合与智能预警的WITBEE®万宾科技®桥梁结构健康监测系统,凭借其集成化监测、全维度感知、智能分析与预警等特点,从而帮助管养部门实时掌握、读懂每一座桥梁的健康动态。针对桥梁垮塌前常见的五大征兆,这个系统能发挥哪些作用呢?
一、位移与沉降
位移和沉降反映的是桥梁在受力或环境作用下的移动情况。正常范围内的微小变化属于结构的正常反应,但如果出现以下情况,就极具风险:
1.桥梁整体发生下沉;
2.主梁出现横向位移;
3.桥台或桥墩位置变化超过安全界限;
而监测系统作用在于实时捕捉毫米级的位移和沉降变化,在桥梁基础结构失稳前提前预警。
二、局部或整体倾斜
倾角的大幅度波动意味着桥梁的受力发生不均,可能由单侧荷载过大、支座受损、桥墩结构性破坏、车辆冲撞等因素导致的。如果倾斜角度持续上升,那么桥梁主梁、桥塔甚至缆索可能正在承受超常应力,极易引发垮塌事件。
在这方面,监测系统的主要作用在于实时监测桥梁在水平和垂直方向的角度变化,识别细微倾斜趋势并立即报警,给予管养人员最充足的反应时间。

三、裂缝快速扩展
裂缝是桥梁病害中最危险的现象。小裂缝不一定致命,但若裂缝出现以下表现,则危险系数飙升:
1.裂缝宽度短时间内明显增大;
2.裂缝由表层发展到深层;
3.裂缝呈连续扩展状态。
这种结构性的裂缝一旦扩大,会削弱构件承载能力,可能在荷载冲击下瞬间造成破坏。而监测系统可以以微米级精度记录裂缝的动态扩张,避免因肉眼观察不准确错过关键处置时机。
四、索力、应变或加速度异常波动
对于斜拉桥、悬索桥等结构,索力是衡量其稳定性的重要参数。若其数值异常,会造成主梁变形、塔柱受力失衡等问题。同时,应变和加速度也能反映桥梁在荷载作用下的响应状况,即索力过大或过小;主梁加速度波动;应变值超过设计安全范围等。
针对这些参数的动态变化,监测系统通过实时采集功能,能够主动识别桥梁受力和振动的微小变化,从而分析和预警桥梁歪斜、垮塌等风险。
五、挠度与支座反力失衡
挠度是桥梁在荷载作用下的弯曲程度的直接反映,支座反力则体现的是桥梁荷载的均衡状态。若挠度超过设计极限;不同跨段的挠度差异增大;支座反力异常偏大或偏小,则代表桥梁可能已经出现结构损伤甚至处于危险边缘。针对于此,监测系统作用在于能够实时、全面判断桥梁的变形特征及力学变化,有助于发现其早期的结构性失衡。
桥梁结构健康监测系统的安全守护让每一座桥梁的运行安全且安心,这对于万千家庭的出行与城市的正常运转来讲,是一份稳定而可靠的保障。
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