每一座桥看起来又大又坚固,但在使用过程中,它常年受到各种力和环境变化的影响,所以产生位移是正常且必然的。桥梁为什么会位移、位移的具体变现是什么?这对桥梁的日常养护来说很重要。WITBEE®万宾科技®智能视觉形变仪EN600-VD的部署,便是为了实现对桥梁位移幅度的实时监测、智能分析,让风险预警更早一步。
一、桥梁为什么会发生位移?
桥梁位移的原因很简单,即受到外界影响,发生了变形。这些影响主要来自自然环境和日常使用中的荷载。
1.热胀冷缩
桥梁大多是钢材、混凝土建成的,这些材料都会随温度变化改变。气温升高时,桥梁会膨胀;气温降低时,桥梁会收缩。如果超出合理的伸缩设计,桥梁内部就会产生额外的力,可能出现裂缝,甚至被损坏。
2.弹性变形
桥梁要承受车辆、行人的重量。当车辆经过桥面时,桥梁可能产生小小的变形。而车辆离开后,桥梁能恢复原状,这属于正常的弹性变形。但如果桥梁长时间承受车辆通行,位移也是在所难免。
3.基础沉降
桥梁的地基并不是绝对稳定的。地质变化、河水变化、地震等都可能导致地基沉降。如果桥墩或桥台出现不均匀沉降,桥梁就可能出现位移,严重时会影响正常通行。
4.风力作用
对于悬索桥、斜拉桥这种跨径大的桥梁,风力的作用很明显。强风可能让桥梁产生横向位移,如果超出安全设计范围,随时可能给通行人员带来安全风险。
二、桥梁会发生哪些类型的位移?
1.竖向位移
就是桥面上下移动,常见原因有车辆荷载、桥梁自身重量,还有基础沉降。
2.水平位移
桥梁在水平方向移动,大多是温度变化、风力,还有车辆刹车时的制动力引起的。
3.振动位移
桥梁受到动态荷载时会产生振动位移,比如车辆行驶带来的振动、风力引起的振动,还有地震时的振动。
三、桥梁位移一定是危险信号吗?
桥梁在设计时就已经考虑到了各种可能出现的位移,并且通过多种方式进行控制。比如,设置伸缩缝、安装支座系统等。只要位移在设计允许的范围内,桥梁就是安全的。而需要注意的,是位移逐渐或者突然变大。
智能视觉形变仪依托图像识别、数据分析技术,可以实现结构位移的非接触式测量,“一眼看透”桥梁位移风险。借助先进的数据分析模块,它能把微小形变转化为可量化的数据,并且及时发出报警信号,让结构变化不再“隐形”。通过监测数据,管理人可以结合位移变化,针对性检查桥梁支座工作状态,及时、灵活调整养护计划,避免盲目作业。
这种提前分析、预判风险的主动预防模式,促进桥梁运维从事后检查走向事前防范,守护着千千万万通行人员的安全。