桥梁健康监测问题

桥梁健康监测问题
桥梁健康监测问题

0传感系统的耐久性问题。就目前而言,许多传感器的使用寿命远小于工程结构的寿命,而且更易受到破坏,而传感器的损坏则直接引起监测系统的中断。监测设备在一段时期的使用后出现大量损坏的问题,如果对结构健康与安全监测系统自身的“安全”问题进行识别,以便保证其运行的准确性与安全性是非常重要的。

0复杂环境下的信号采集与分析问题。在复杂环境下,对结构损伤敏感的参数往往被淹没,难以采集与分析,导致损伤识别不准确。比如基础沉降、支座失效、预应力损失等引起的应力重分布都不可避免地对振动模态产生消极影响。另外,并非所有的参数都对结构损伤敏感,这些无用的数据通常是海量的,而能反映桥梁损伤的数据往往只是一小部分,极易被淹没在海量数据中。

0目前对桥梁缺损状态的评价缺乏统一有效的综合性指标,由于目前桥梁缺损状态的评估标准还不完善,难以反映个别构件的缺损及严重程度对整个桥梁的影响。于是出现以模糊理论、结构可靠性原理等为理论框架建立的各种桥梁结构使用性能评估专家系统,但其是否能广泛推广和运用到工程实践中去还有待于对各类桥梁工作性能的深入认识及相应规范的建立。

0结构系统的复杂性、增加了系统评估的难度,桥梁是由多种材料、不同结构组合而成的大型综合系统,系统中各个成分应力状态易损性不一,刚度动力特性相差甚大,若用单一的动力特性变化指标去评估整体结构的状态,显然难以得到预期效果。目前对大跨度桥梁的安全评估基本上仍然采用了常规中小桥梁的定级评估方法,这是一种主要围绕结构的外观状态及正常使用性能进行的定性、粗浅的评价,难以对复杂的大跨度桥梁进行整体或局部的评估。

0在目前已有的桥梁结构健康与安全监测系统中,明显存在监测项目种类不足,而个别监测项目规模又过于庞大,尤其在对监测数据的管理方面,还没有形成一个较为完善的数据存储与管理查询系统,大量的监测数据得不到妥善的处理和利用。

0传感器的优化布设是桥梁结构健康监测和诊断中的一个重要问题,应该做到使用尽量少的传感器获取尽可能多的结构的健康信息。开发适合桥梁结构检测的专用传感器是桥梁检测问题中的关键。

桥梁健康监测答案

第1题桥梁健康监测的主要内容为() A、外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振 特性监测,结构损伤情况监测等; B、风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C、外观检查、病害识别、技术状况评定; D、主要材质特性、承载能力评定。 第2题对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为 () A、风速、风向; B、温度; C、湿度; D、降雨量; 第3题通行荷载监测重点关注参数为() A、通行车辆尺寸和数量; B、通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C、大件运输车辆; D、超限运输车辆。 第4题下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容 () A、斜拉桥索力; B、梁式桥主梁跨中截面应力; C、钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力;

D、、梁式桥桥墩内力。 第5题下列哪项不是结构几何形态主要监测内容 () A、连续刚构桥的墩底沉降; B、连续梁桥的主梁挠度; C、系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D、斜拉桥墩(塔)顶偏位。 第6题某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥() A、刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B、刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C、刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D、刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 第7题结构损伤监测内容不含() A、损伤部位、范围; B、、损伤类型; C、损伤开展情况; D、损伤原因。 第8题下列不属于桥梁健康监测使用的环境监测设备的是 () A、风速仪;

B、风向仪; C、雨量计和蒸发计; D、温度传感器。 第9题下列不属于通行荷载监测指标的是() A、轴载荷; B、轴数、轮数; C、车速; D、车辆高度。 第10题对于已建成的斜拉桥,适宜采用下面哪种方式进行索力监测() A、电桥式压力环; B、振弦式锚索计; C、光纤式锚索计; D、采用振动法安装加速度传感器测定。 第11题对于连续刚构桥主梁挠度监测适宜采用的方法和设备为() A、布置水准测点,定期进行主梁线形测量; B、建设GPS测点,在线进行线行测量; C、基于连通管原理,在线采用静力水准系统监测; D、布置测点,采用全站仪进行测量。 第12题对于大跨径桥梁的动力特性监测,下列说法正确的是()

桥梁健康检测技术简介(练习题)

桥梁健康检测技术简介(练习) 单项选择题(共20 题) 1、对于已建成的斜拉桥,适宜采用下面哪种方式进行索力监测()A,电桥式压力环; B,振弦式锚索计; C,光纤式锚索计; D,采用振动法安装加速度传感器测定。 正确答案:D 2、下面那一项不是桥梁健康监测的主要功能() A,结构监测; B,损伤识别;; C,荷载试验; D,状况评估。 正确答案:C 3、下面哪一种类型桥梁不需要安装健康监测系统()

A,超宽桥梁; B,大型桥梁、结构复杂桥梁; C,存在问题桥梁或经过加固处理桥梁; D,新型受力结构桥梁。 正确答案:A 4、桥梁健康监测的主要内容为() A,外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振特性监测,结构损伤情况监测等; B,风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C,外观检查、病害识别、技术状况评定; D,主要材质特性、承载能力评定。 正确答案:A 5、对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为() A,风速、风向; B,温度; C,湿度;

D,降雨量; 正确答案:B 6、通行荷载监测重点关注参数为() A,通行车辆尺寸和数量; B,通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C,大件运输车辆; D,超限运输车辆。 正确答案:B 7、下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容()A,斜拉桥索力; B,梁式桥主梁跨中截面应力; C,钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力; D,、梁式桥桥墩内力。 正确答案:D 8、下列哪项不是结构几何形态主要监测内容() A,连续刚构桥的墩底沉降;

B,连续梁桥的主梁挠度; C,系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D,斜拉桥墩(塔)顶偏位。 正确答案:C 9、某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥()A,刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B,刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C,刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D,刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 正确答案:C 10、结构损伤监测内容不含() A,损伤部位、范围; B,、损伤类型; C,损伤开展情况; D,损伤原因。 正确答案:D

浅析桥梁安全的重要性及健康监测技术

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f62394610.html, 浅析桥梁安全的重要性及健康监测技术 作者:程程 来源:《建筑工程技术与设计》2014年第31期 摘要作为道路交通建设的重要组成部分,桥梁的安全性问题日益引起人们关注。由于桥 梁在建设过程中存在施工难度大、环境差的问题,以及部分人为因素,而在服役过程中,反复遭受各种荷载的作用,材料的疲劳与腐蚀,以及自然因素破坏,桥梁的安全存在一定隐患。而桥梁破坏造成的损失无法估量,因此桥梁及时监测桥梁的健康极为重要。本文详细总结了近年来运用较为成熟的桥梁健康监测技术。 关键词桥梁安全;结构健康监测;动力指纹;时间序列 0 引言 随着改革开放,中国城市桥梁建设逐渐进入快速发展阶段,如今,世界桥梁界都把目光聚焦在中国。据统计,中国现有各类桥梁约50万座,每年开工建筑的桥梁约为1万余座,中国正由世界“桥梁大国”向“桥梁强国”迈进。然而,在桥梁建设过程中,无法避免的存在施工质量问题。在投入使用后,各种荷载的反复作用,材料的疲劳与腐蚀,以及洪水、海啸、地震、飓风等自然因素破坏,都将给桥梁带来一定的损伤,如果没有及时修复,桥梁的安全性将逐渐降低而不能继续服役。我国仅2012年发生的桥梁坍塌事故不下7起,造成了极大的人员伤害和经济损失。这些事故不仅轰动了整个工程界,也越发引起人们对桥梁安全性问题的重视。为保证桥梁安全,首先在建设过程中,需要严格监控桥梁的质量管理。更为重要的是,在使用过程中,需对桥梁的健康状况进行实时监测,确保结构在出现损坏的时候及时采取措施。 1 健康监测技术的分类 根据Farrar[1]等人的报道,结构健康监测需要解决以下四个方面问题:判断结构是否存在损伤;发现并定位损伤;评估损伤程度;以及估计结构剩余寿命。健康监测主要分为两类,一类是监测结构局部的损伤,一类着眼于全局的健康监测。 2局部健康监测 传统的局部健康监测法主要包括染色渗透法、超声波、x或r射线、电磁学监测、全息摄影和红外成像等技术对结构和构件的局部进行检测[2],但这类技术桥梁应用上还是有着一些 共有的限制与弊端:(1)难以对大型、复杂的结构进行健康监测,只能对小型结构或者大型结构的某些部件进行检测;(2)监测过程需要专业人员到现场,无法进行在线监测,导致监测费用高昂;(3)无法监测结构损伤的程度。 3全局健康监测

现代桥梁健康安全监测系统++

目录 一、传统桥梁结构检查与评估概述 (1) 二、现代桥梁健康监测系统概述 (2) 三、健康监测系统研究现状 (3) 四、健康监测系统实施现状 (5) $ 五、健康监测系统应用效果与存在问题 (9) 六、健康监测系统改善建议与发展前景 (10) "

一、传统桥梁结构检查与评估概述 桥梁在建成后,由于受到气候、腐蚀、氧化或老化等因素,以及长期在静载和活载的作用下易于受到损坏,相应地其强度和刚度会随时间的增加而降低。这不仅会影响行车的安全,并会使桥梁的使用寿命缩短。为保证大桥的安全与交通运输畅通,加强对桥梁的维护管理工作极为重要。桥梁管理的目的在于保证结构的可靠性,主要指结构的承载能力、运营状态和耐久性能等,以满足预定的功能要求。桥梁的健康状况主要通过利用收集到的特定信息来加以评估,并作出相应的工程决策,实施保养、维修与加固工作。评估的主要内容包括:承载能力、运营状态、耐久能力以及剩余寿命预测。承载能力评估与结构或构件的极限强度、稳定性能等有关,其评估的目的是要找出结构的实际安全储备,以避免在日常使用中产生灾难性后果。运营状态评估与结构或构件在日常荷载作用下的变形、振动、裂缝等有关。运营状态评估对于大桥工件条件的确认和定期维修养护的实施十分重要。耐久能力评估侧重于大桥的损伤及其成因,以及其对材料物理特性的影响。 传统上,对桥梁结构的评估通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息进行。人工桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。但是人工桥梁检查方法在实际应用中有很大的局限性。美国联邦公路委员会的最近调查表明,根据目测检查而作出的评估结果平均有56%是不恰当的。传统检测方式的不足之处主要表现在: (i)需要大量人力、物力并有诸多检查盲点。现代大型桥梁结构布置极其复杂,构件多且尺寸大,加之大部分的构件和隐蔽工程部位难于直接接近检查,因此,这对现代大型桥梁尤其突出; (ii)主观性强,难于量化。检查与评估的结果主要取决于检查人员的专业知识水平以及现场检测的经验。经过半个多世纪的发展,虽然桥梁的分析设计与施工技术已日趋完善,但对某些响应现象,尤其是损伤的发展过程,尚处于经验积累中,因此定量化的描述是很重要的; (iii)缺少整体性。人工检查以单一构件为对象,而用于现代机械、光学、超声波和电磁波等技术的检测工具,都只能提供局部的检测和诊断信息,而不能

浅议桥梁结构健康监测系统

文章编号:1009-6825(2011)17-0188-02 浅议桥梁结构健康监测系统 收稿日期:2011-02-24作者简介:王 兰(1983-),女,助理工程师,中交路桥技术有限公司,北京100029 王 明(1982-),男,工程师,中铁二十二局集团第一工程有限公司,北京100040 王兰 王明 摘 要:对桥梁结构健康监测的传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统及桥梁健康评估系统进行了论述,指出了目前国内外桥梁结构健康监测系统存在的差距,阐述了应用桥梁结构健康监测系统的意义,旨在保证桥梁运 营安全。 关键词:桥梁,健康监测,系统中图分类号:U446 文献标识码:A 尽管(截止到2006年)我们国家现有桥梁已经达到了50万余座, 但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是“被动式”的,也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护(检测和加固)。这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全事故的频繁发生,如近几年的重庆彩虹桥、宜宾小南门桥、苏州堰月桥以及辽宁盘锦的田庄台桥等塌桥事故。随着桥梁管理理念的发展和桥梁检测、 健康监测以及评估方法的进步,使得变“被动式”的桥梁管理为“主动式”桥梁安全管理成为可能。“主动式”的桥梁管理核心是建立桥梁维护管理制度,定期对 桥梁进行检测(对重大桥梁安装桥梁结构健康监测系统,对其进行“实时检测”),及时了解桥梁的安全状况,并采取相应的修理措 施,避免安全事故的发生。 1桥梁结构健康监测系统基本框架 一个较为完整的桥梁结构健康监测系统一般包括以下四个 子系统:传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统和桥梁健康评估系统。 1.1传感器系统 一般桥梁结构健康监测系统选用的传感器包括两大类:一类 是监测桥梁荷载(系统输入)的传感器,一类是监测桥梁结构反应(系统输出)的传感器。 监测桥梁荷载的传感器包括以下几种:温度计、风速仪、空气温湿度计和汽车动态称重系统等;监测桥梁结构响应的传感器包括以下几种:应变计、加速度计、GPS 、倾角仪、位移计、锚索计等。 根据不同的桥梁结构形式和工程预算的约束,不同的工程可以选择不同的传感器种类和数量。传感器系统设计主要是传感器种类和数量的选择,重点是传感器布点优化设计。 1.2数据采集与传输系统 数据采集设备一般包括五种:1)通用采集仪器,主要采集电类传感器信号,一般可针对具体的项目进行特殊设计。2)光纤光栅解调仪,光纤传感器是近些年来兴起的传感器种类,对于桥梁 监测系统光纤应变计和温度计得到了日益广泛的应用,采集光纤传感器信号使用光纤光栅解调仪。3)振弦采集仪,对于振弦原理 设计的传感器必须用振弦采集设备,如锚索计等。4)GPS 接收机, GPS 数据采集由专门的系统设备完成,GPS 天线通过同轴电缆连接至相应的GPS 接收机。5)动态称重主机, WIM 系统的数据通过高速称重主机接收压电传感器和地感线圈的信号来进行采集。 数据传输包括三个层次:1)从传感器到采集设备的局部传输网络;2)从采集设备到桥头交换机二级传输网络;3)从桥头交换 机到监控中心的骨干传输网络。数据采集与传输系统主要是与 传感器匹配的采集仪器的选择、通道数和采集频率的确定,以及数据传输方案的设计。 1.3数据处理与控制系统 在结构健康监测系统中,对系统监测数据的处理根据处理方 式、处理内容以及处理顺序的不同分为数据预处理和数据后处 理。系统的数据处理功能由数据库服务器与工控机共同来完成。数据采集系统中的原始监测数据的预处理是在各子系统采 集仪上完成, 包括通用数据采集仪、光纤解调仪、GPS 接收机、WIM 称重主机。预处理后的数据经桥头交换机通过光纤传回监控中心,监控中心的工控机接收预处理后的数据并实时显示。 经预处理后的数据实时的传输至监控中心,在各工控机中通过数据处理软件进行数据后处理,由于数据后处理涉及更为复杂的处理方式,因此有时可能需要进行人机交互的数据处理方式。 1.4桥梁结构健康评估系统 桥梁结构健康监测系统直接目的是为了桥梁结构评估。桥梁结构评估包括两个层次:一个层次是基于对监测数据的分析判定桥梁上是否发生了病害,并确定病害大致位置,辅以人工检查确定病害程度和性质。第二个层次是在上述病害下桥梁是否安全,是否需要维修加固。第一个层次是桥梁损伤识别的研究范畴;第二个层次一般有基于可靠度理论的分项系数评估方法和基于精细有限元分析的力学方法。桥梁健康评估系统是桥梁健康监测系统的核心。桥梁健康评估系统主要功能是根据采集的数据和分析结果对桥梁承载能力进行评估, 为桥梁维护提供决策依据。2桥梁结构健康监测系统国内外应用现状 20世纪60年代以来,由于发达国家桥梁严重退化,安全事故不断发生和事故后果的严重性,工程技术人员对桥梁结构监测展开了积极的探索。一方面是桥梁管理系统的研究,美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家最先开发了基于计算机的桥梁管理系统,美国从20世纪60年代起就开始使用桥梁管理系统,建成了大量的数据库,以便对桥梁进行科学管理。另一方面是监测系统的研究,到90年代国内外许多大型桥梁安装了健康监测系统,如日本的明石海峡大桥、丹麦的Great Belt 和中国的江阴桥等。 中国香港的青马大桥、汀九桥和汲水门桥三座桥梁同时安装了风与结构健康监测系统WASHMS (Wind And Structural Health Monitoring System ),为便于集中管理,相关部门建立了一个整体监控中心,三座桥梁共用一套整体的数据处理与控制系统和结构健康评价系统,三座桥梁的数据采集与传输作业的控制在监控中心 · 881·第37卷第17期2011年6月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.37No.17Jun.2011

桥梁结构健康监测

桥梁结构健康监测

目录 1. 桥梁结构健康监测的概念 0 2. 桥梁结构健康监测系统 0 2.1. 监测内容 0 2.2. 数据传输 (1) 2.3. 数据分析处理和控制 (2) 2.4. 大型桥梁结构健康监测系统 (2) 2.5. 桥梁结构健康监测的现状与发展方向 (3) 3. 桥梁结构健康监测系统的意义 (4) 3.1. 桥梁结构健康监测系统的主要作用包括: (4) 3.2. 桥梁健康监测意义 (4) 4. 现有桥梁结构监测系统存在的问题 (5) 5. 结语 (6)

桥梁结构健康监测 1.桥梁结构健康监测的概念 交通是社会的经济命脉,桥梁是交通的咽喉,交通不畅会制约社会的经济发展,所以保障桥梁的功能性、耐久性,尤其是安全性至关重要。为保证桥梁安全运行、避免严重事故发生,对桥梁结构进行健康监测应运而生,桥梁结构健康监测是以科学的监测理论与方法为基础,采用各种适宜的检验、检测手段获取数据,为桥梁结构设计方法、计算假定、结构模型分析提供验证;对结构的主要性能指标和特性进行分析,及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷,诊断结构突发和累计损伤发生位置与程度,并对发生后果的可能性进行判断与预测。通过对桥梁结构健康状态的监测与评估,为桥梁在各种气候、交通条件下和桥梁运营状况异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理措施提供依据,并通过及时采取措施达到防止桥梁坍塌、局部破坏,保障和延长桥梁的使用寿命的目的。 2.桥梁结构健康监测系统 2.1.监测内容 数据采集与测量的内容主要为:变形(沉降、位移、倾斜)、应力、动力特性、温度、外观检测等。 1)变形监测 采取适宜的测量手段,对桥梁主体结构关键部位的沉降、位移、倾斜量进行监测。常用监测变形的方法有:导线测量法、几何水准测量法、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法和自动全站仪三维坐标非接触量测等。 2)应力监测 桥梁运营状态中主体结构的应力变化是由于主体结构的外部条件和内部状态变化引起

桥梁健康监测系统研究现状与发展趋势

桥梁健康监测系统研究现状与发展趋势 摘要:大型桥梁健康监测是近年来国际上的研究热点。回顾桥梁健康监测的发展历程。介绍了桥梁结构健康监测系统的基本组成、检测功能及特点,结合国内外已建立健康监测系统的几座典型桥梁,阐述了健康监测系统的内容和设计准则。回顾和总结了桥梁健康监测近年来所取得的成就,并分析了存在的问题和难点。最后阐述了健康监测系统今后的主要研究问题和发展趋势。 关键词:桥梁;健康监测;发展趋势 0 引言 土木工程质量的优劣关系到国家昌盛、民族振兴、人民幸福、社会安定,关系到国民经济的健康发展,工程质量,人命关天,质量责任,重于泰山。因此建设工程质量越来越成为人们关注的热点。尤其是桥梁工程,更是如此。如今,交通量的日益增加与服役年限的延长,运营中的桥梁结构不可避免的存在表面和内部缺陷,使桥梁结构的抗力不断衰减,桥梁结构的安全性、适用性和耐久性受到严峻威胁。影响桥梁结构安全的不仅仅是交通量的增加,还有其他很多方面。比如建桥标准偏低。建设质量问题、超重超限车辆、自然灾害、材料与结构自然老化等等。而今桥梁安全事故频发,给人们的生命财产安全造成了极大的损失。众多垮桥事故表明,桥梁的安全问题已成为重大的社会问题,人们越来越重视现代桥梁的安全和寿命,研究安全、客观、可靠的桥梁安全监测技术迫在眉睫。 1桥梁健康监测系统 大型桥梁健康监测系统一般应包括以下几部分内容。1)传感系统。由传感器、二次仪表及高可靠性的工控机等部分组成。2)信号采集与处理系统。实现多种信息源、不同物理信号的采集与预处理,并根据系统功能要求对数据进行分解、变换以获取所需要的参数,以一定的形式存储起来。3)通信系统。将处理过的数据传输到监控中心。4)监控中心。利用可实现诊断功能的各种软硬件对接收到的数据进行诊断,包括结构是否受到损伤以及损伤位置、损伤程度等。桥梁健康监测系统的基本工作流程如图1所示。 图1桥梁健康监测系统的基本工作流程图

桥梁振动健康监测研究现状

目录 摘要 (2) 关键词 (2) Abstract (2) Keywords (2) 1、桥梁健康监测的概念 (2) 2、桥梁健康监测的内容 (3) 2.1施工阶段的健康监测内容 (3) 2.2 运营阶段的健康监测内容 (4) 3、桥梁监测方法 (5) 3.1 基于动力的健康监测方法 (5) 3.2 联合静动力的健康监测方法 (6) 4、桥梁健康监测系统的组成 (7) 桥梁健康监测系统部分应用实例 (9) 5、桥梁安全预警技术及结构健康状态评估技术 (13) 5.1结构实时损伤推断、定位与模型修正的理论和方法 (13) 5.2结构健康状态评定的理论与方法 (14) 5.3结构安全预警的多水平准则 (15) 6、健康监测系统造价 (16) 7、桥梁健康监测亟待解决的问题 (16) 8、参考文献 (17)

桥梁振动健康监测研究现状 摘要:建成的桥梁在长期的气候、环境以及动力荷载等多因素的耦合作用下, 会因材料的腐蚀与老化导致桥梁自身强度降低和刚度退化。这不仅直接行车安全,更会缩短桥梁的使用寿命。桥梁健康监测即Bridge health monitoring对桥梁结构在振动过程中或营运状况下进行检测与监测,并在此基础上对其安全性能进行评估是发展桥梁振动学科以及保证桥梁安全营运的重要内容。桥梁振动健康监测具有十分重要的作用。本文对桥梁健康监测的普及及其研究现状进行调查与展望。 关键词:桥梁振动健康监测系统抗震评估 Abstract:The bridge has built in the interaction of multi factors that long-term climate, environment and dynamic load, due to corrosion and aging bridge itself leads to the decrease of strength and stiffness degradation. This is not only a direct driving safety, but will shorten the service life of the bridge. Detection and monitoring of the operating condition of bridge structure during vibration, and on the basis of its safety performance assessment is the development of bridge vibration subjects as well as an important part to ensure the safe operation of the bridge. Vibration of bridge health monitoring plays an important role in . In this paper the popularization of the bridge health monitoring and research status will be survey and prospect. Keywords: bridge health monitoring system vibration seismic evaluation 1、桥梁健康监测的概念 桥梁健康监测的基本任务即是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护维修与管理决策提供依据和指导。

公路试验检测继续教育桥梁健康监测技术简介

试题 第1题 桥梁健康监测的主要内容为() A.外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振特性监 测,结构损伤情况监测等; B.风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C.外观检查、病害识别、技术状况评定; D.主要材质特性、承载能力评定。 答案:A 您的答案:A 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第2题 对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为() A.风速、风向; B.温度; C.湿度; D.降雨量; 答案:B 您的答案:B 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第3题 通行荷载监测重点关注参数为() A.通行车辆尺寸和数量; B.通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C.大件运输车辆;

D.超限运输车辆。 答案:B 您的答案:B 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第4题 下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容() A.斜拉桥索力; B.梁式桥主梁跨中截面应力; C.钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力; D.、梁式桥桥墩内力。 答案:D 您的答案:D 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第5题 下列哪项不是结构几何形态主要监测内容() A.连续刚构桥的墩底沉降; B.连续梁桥的主梁挠度; C.系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D.斜拉桥墩(塔)顶偏位。 答案:C 您的答案:C 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第6题 某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥() A.刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B.刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C.刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D.刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 答案:C 您的答案:C 题目分数:5 此题得分:5.0

桥梁健康监测技术试题及答案

桥梁健康监测技术试题及答案 第1题 桥梁健康监测的主要内容为() A.外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振特性监测,结构损伤情况监测等; B.风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C.外观检查、病害识别、技术状况评定; D.主要材质特性、承载能力评定。 答案:A 第2题 对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为() A.风速、风向; B.温度; C.湿度; D.降雨量; 答案:B 第3题 通行荷载监测重点关注参数为() A.通行车辆尺寸和数量;

B.通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C.大件运输车辆; D.超限运输车辆。 答案:B 第4题 下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容() A.斜拉桥索力; B.梁式桥主梁跨中截面应力; C.钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力; D.、梁式桥桥墩内力。 答案:D 第5题 下列哪项不是结构几何形态主要监测内容() A.连续刚构桥的墩底沉降; B.连续梁桥的主梁挠度; C.系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D.斜拉桥墩(塔)顶偏位。 答案:C 第6题

某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥() A.刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B.刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C.刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D.刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 答案:C 第7题 结构损伤监测内容不含() A.损伤部位、范围; B.、损伤类型; C.损伤开展情况; D.损伤原因。 答案:D 第8题 下列不属于桥梁健康监测使用的环境监测设备的是() A.风速仪; B.风向仪; C.雨量计和蒸发计; D.温度传感器。 答案:C

桥梁健康检测技术简介自测试卷(全国公路水运工程检测人员继续教育2014)

第1题 桥梁健康监测的主要内容为() A.外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振特性监测,结构损伤情况监测等; B.风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C.外观检查、病害识别、技术状况评定; D.主要材质特性、承载能力评定。 答案:A 第2题 对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为() A.风速、风向; B.温度; C.湿度; D.降雨量; 答案:B 第3题 通行荷载监测重点关注参数为() A.通行车辆尺寸和数量; B.通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C.大件运输车辆; D.超限运输车辆。 答案:B 第4题 下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容()

A.斜拉桥索力; B.梁式桥主梁跨中截面应力; C.钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力; D.、梁式桥桥墩内力。 答案:D 第5题 下列哪项不是结构几何形态主要监测内容() A.连续刚构桥的墩底沉降; B.连续梁桥的主梁挠度; C.系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D.斜拉桥墩(塔)顶偏位。 答案:C 第6题 某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥() A.刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B.刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C.刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D.刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 答案:C 第7题 结构损伤监测内容不含() A.损伤部位、范围; B.、损伤类型; C.损伤开展情况;

D.损伤原因。 答案:D 第8题 下列不属于桥梁健康监测使用的环境监测设备的是() A.风速仪; B.风向仪; C.雨量计和蒸发计; D.温度传感器。 答案:C 第9题 下列不属于通行荷载监测指标的是() A.轴载荷; B.轴数、轮数; C.车速; D.车辆高度。 答案:D 第10题 对于已建成的斜拉桥,适宜采用下面哪种方式进行索力监测() A.电桥式压力环; B.振弦式锚索计; C.光纤式锚索计; D.采用振动法安装加速度传感器测定。 答案:D

(完整版)桥梁健康监测系统

桥梁健康监测系统,是一个以桥梁结构为平台,结合实时监测与人工定期检测的优势,应用现代传感、通信和网络技术,以实现对桥梁在未来运营过程中健康状况的实时动态监测,及时发现和预警桥梁潜在的危险,为桥梁的安全运营、管理和养护维修提供科学的数据支持。对于不同结构类型的桥梁和用户的具体需求,可依据实际情况制定适宜的监测方案。 高清摄像机 在此监测中使用爱普华顿的APG-IPSD-645FR-4G型400万高清4G网络红外智能高速球作为视频监控终端。详细技术参数如下:

项目技术指标 机芯参数 传感器1/3"Progressive CMOS 有效像素2592×1520 变焦倍数20倍 光学变焦 5.4-108mm 数字变焦16倍 菜单显示多语言菜单可选 日夜转换 双滤光片切换同步图像,自动,彩色,黑白,定时, 阈值控制,翻转 背光补偿关/背光补偿/强光抑制/宽动态/透雾功能 数字降噪2D/3D 白平衡自动1/自动2/室内/室外/手动/钠灯/日光灯 最小物距Wide 1.5m,Tele 1.5m 视场角水平50.2-2.9度(广角-望远)垂直37.9-2.1度 最低照度 0.01Lux@(F1.5,AGC ON)彩色,0.005Lux@(F1.5,AGC ON)黑白 球体参数 旋转范围水平360°连续旋转,-10~90°,自动翻转水平键控制 速度 水平0.01°~120°/s,垂直:0.01°~35°/s 预置位255个 巡航云台功 能 8条(每条32个预置位) 线性扫描1条,左右边界可设 自学习1条,最长2分钟操作 红外距离150米,分两段开启 红外角度多组透镜组合 无线属性 无线标准移动TD-LET,TD-SCDMA,联通FDD-LET,WCDMA,电信 FDD-LET,CDMA SIM卡槽1个(内置) 天线接口1个 支持运营商全网通 连接方式web配置 网络功能报警联动常开常闭模式、联动录像、预置点,报警触发抓取图智能报警移动侦测、联动E-mail 支持协议TCP,UPNP,IP,HTTP,DHCP,PPPoE,RTSP,FTP,DDNS,NTP 网络接口10/100M网络自适应,RJ45适配器 接入协议ONVIF或GB/T28181、主动注册 信息显示镜头放大倍数、摄像机方位指示、日期时间显示 通用功能密码保护,心跳,多用户访问控制 压缩标准视频压缩标H.265/H.264 压缩输出码 率 50Kbps~7Mbps

浅谈桥梁健康监测

浅谈桥梁健康监测 ——曾燊平 前言: 20世纪以来,国内外桥梁工程建设取得了突破性的成就,桥梁建设正向着规模的大型化、形式的轻柔化、功能的复杂化发展、鉴于桥梁工程在国家建设和人民生活中的重要作用,桥梁结构的安全性与耐久性越来越受到人们的高度重视,所以现代工程技术人员不但关注桥梁设计与施工技术,而且更关注桥梁结构的维护和保障问题。随着科学技术的飞速发展,在现代桥梁工程领域中有关桥梁的健康监测、安全评估以及寿命预测等问题已经成为当前桥梁工程界的研究热点。 桥梁的生命过程一般包括规划与论证、设计、施工、运营管理以及养护维修等几个阶段,以往人们往往主要只关注设计与施工阶段,由于投资巨大、重要性突出,大型桥梁的总体规划也日益受到重视。虽然合理、保守的设计是结构安全的根本保证,但是限于当前对于大型复杂结构的认识程度及许多不定时或不可预测因素,比如超期服役、腐蚀、疲劳、撞击、爆炸、地震、洪水、飓风等自然灾害,人们难以进行预测与控制,为了确保大型复杂结构特别是大型桥梁的使用安全与耐久性,时时了解其健康状况是非常重要的。 桥梁在建成后,缺乏科学监测与管理对桥梁状态的影响日益突出。2015年6月19日凌晨3时许,位于粤赣高速广东河源城南出口的匝道桥突然垮塌,鱼贯行驶在匝道引桥上的4辆大货车瞬间栽落十几米高桥底,造 成1死4伤的悲剧。广州海印桥的部 分斜拉索因锈蚀而突然断裂,济南黄 河公路大桥的斜拉索也发生严重锈蚀 而被迫提早更换,宜宾小南门金沙江 拱桥吊杆断裂造成人车坠入江中。辽 宁盘锦田台庄大桥挂梁突然落下,坠 入辽河。1996年12月广东韶关特大桥 坍塌,32人死亡,59人受伤。1999年 1月重庆的彩虹大桥倒塌,导致41人 死亡,14人受伤的悲剧。造成这些事故的原因很复杂,抛开设计与施工方面的 原因不谈,这些桥梁长期处于超负荷运营状态,致使许多构件的疲劳损失加剧,是导致倒塌的重要原因。如果能在灾难来临之前进行预测,对桥梁的疲劳损伤进行监测,从而对桥梁的健康状况给出评估,那就会大大减少这些惨剧的发生。 粤赣高速广东河源城南出口的匝道桥垮塌现场

桥梁健康监测研究及发展趋势

桥梁健康监测研究及发展趋势 摘要:回顾了桥梁健康监测的由来,阐述了桥梁健康监测的概念和监测系统的组成,介绍了桥梁健康监测的现状和最新研究方法,对将来的发展亦做了展望。 引言 随着桥梁在交通运输中占据日益重要的地位,桥梁设计理论和施工技术的不断进步使得桥梁跨度不断有新的突破,结构形式也日趋复杂。但是,目前中、老龄桥梁在国内陆路交通网络中占相当的比重,随着桥龄的增长,由于环境、气候等自然因素的作用、日益增加的交通量及重车、超重车过桥数量的不断增加和人为事故等因素,不少桥梁已出现严重的功能退化的情况。而建造和维护大型桥梁需要耗费大量的人力、物力和财力,滞后于桥梁建设与发展的综合监测及评估手段使桥梁管理层和决策层无法对其整体使用性能做出客观准确的评估,因此也无法采用低成本、高效益的维修养护方法。在这种形势下,建立与之相适应相匹配的桥梁综合监测与评估系统成为桥梁界研究的热点之一,具有极为重要的意义。 东营大桥健康监测系统是由一套包括数据采集(加速度传感器数据采集系统和光纤光栅传感器数据采集系统)、数据存储、远程实时显示和数据分析与安全评定的集成系统,此系统共分为四个功能模

实用性、可靠性为基础,在一定程度上兼顾其先进性,并考虑到费用一效益(cost--benefit)的关系,确定各监测项目。 2 桥梁健康监测系统的组成 2,1 采集测量部分 采集测量部分的监测项目一般包括位移、应力、动力特性、温度、表观检测等。1)位移监测。利用测量手段,对桥梁各控制断面的位移变形进行监测,并绘编相应的位移变形影响线和影响面以检测各控制部位位移变形状态,从而为总体评估桥梁的承载能力、营运状态和耐久能力提供依据。常用的位移变形监测方法有导线测量(观测水平位移)、几何水准法(观测竖向位移)、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法(ATR自动监测系统)和自动全站仪的方法。2)应力监测。运营状态中主梁的应力或应变的变化是由于主梁结构的外部条件和内部状态变化引起的。外部条件主要有支座的变化及车辆荷载的作用等,而内部状态有混凝土的收缩徐变、温度变化及预应力损失等。通过应力监测可以反映主梁的受力条件变化和结构内部的性能。 3)动力特性监测。桥梁结构的动力特性与桥梁结构的刚度、质量、阻尼值及其分布有关,对桥梁结构的动力特性监测主要在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下,测定桥跨结构由于桥址处风荷载、水流等随机荷载激振而引起的结构微小振动响应。主要测定主梁的固有振动频率、振型等。4)温度监测。通过对整桥温度场的监测,可以设法消除温度变化对某些监测过程或传感器本身的测量精度的影响;可以了解桥梁结构在某种温度扬下的行为,如结构变形、内

桥梁结构健康监测系统的意义

桥梁结构健康监测系统的意义 桥梁结构健康监测系统的主要作用包括: 1) 设计验证,确保 桥梁安全;2) 及时发现桥梁损伤;3) 为桥梁维护管理提供技术依 据;4) 辅助桥梁日常交通管理 尽管( 截止到2006年) 我们国家现有桥梁已经达到了50万 余座,但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是被 动式的,也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护 ( 检测和加固) 这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全 事故的频繁发生 结构检测与健康监测概况工程结构一般会受到两种损伤一突发性损伤和累积性损伤。突发性损伤由突发事件引起,使损伤在短期内达到或超过一定限值;累积损伤则有缓慢积累的性质,达一定程度会引起破坏影响安全和使用。健康检测能够在突发性损伤发生时及时做出判断和警报,以便采取处理措施,防止发生进一步的破坏和引发其它事故。对于累积损伤,能够定期对损伤的状态做出描述,以便根据情况采取相应措施。二、桥梁健康监测意义(一)监控与评估。桥梁健康检测的基本内涵是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为工程在特殊气候、交通条件下或运营状况严重异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统通常对以下几个方面进行监控:①桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态;②桥梁重要非结构构件和附属设施的工作状态;③结构构件耐久性;④工程所处环境条件等等。(二)设计验证。由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段安全掌握和预测其力学特性和行为特性是非常困难的。因此,通过桥梁健康检测所获得的实际结构的动静力行为来检验大桥的理论模型和计算假定具有重要意义。不仅对设计理论和设计模型有验证作用,而且有益于新的设计理论的形成。(三)研究与发展。桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和某种特定桥梁设计的反思,它还可能并成为桥梁研究的现场实验室。由于运营中的桥梁结构及其环境所获得信息不仅是理论研究和实验室调查的补充,而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。三、健康监测系统(一)大型桥梁健康监测系统。大型桥梁健康监测系统一般应包括以下几部分内容: 1、传感系统。由传感器、二次仪表及高可靠性的工控机等部分组成。 2、信号采集与处理系统。实现多种信息源、不同物理信号的采集与预处理,并根据系统功能要求对数据进行分解、变换以获取所需要的参数,以一定的形式存储起来。 3、通信系统。将处理过的数据传输到监控中心。 4、监控中心。利用可实现诊断功能的各种软硬件对接收到的数据进行诊断,包括结构是否受到损伤以及损伤位置、损伤程度等。传感器监测到的实时信号,经过采集与处理曲通信系统传送到监控中心进行分析和判断,从而对结构的健康状况作出评估。若结构出现异常行为,则由监控中心发出预警信号,并对检测出来的损伤进行定性、定位和定量分析同时提供维修建议。(二)信号的分析与处理。桥梁结构的健康状况是由测试的信号来

桥梁结构健康监测

桥梁结构健康监测 目录 1.桥梁结构健康监测的概念 0 2.桥梁结构健康监测系统 0 2.1.监测内容 0 2.2.数据传输 (1) 2.3.数据分析处理和控制 (2) 2.4.大型桥梁结构健康监测系统 (2) 2.5.桥梁结构健康监测的现状与发展方向 (3) 3.桥梁结构健康监测系统的意义 (4) 3.1.桥梁结构健康监测系统的主要作用包括: (4) 3.2.桥梁健康监测意义 (5) 4.现有桥梁结构监测系统存在的问题 (5)

5.结语 (6) 桥梁结构健康监测 1.桥梁结构健康监测的概念 交通是社会的经济命脉,桥梁是交通的咽喉,交通不畅会制约社会的经济发展,所以保障桥梁的功能性、耐久性,尤其是安全性至关重要。为保证桥梁安全运行、避免严重事故发生,对桥梁结构进行健康监测应运而生,桥梁结构健康监测是以科学的监测理论与方法为基础,采用各种适宜的检验、检测手段获取数据,为桥梁结构设计方法、计算假定、结构模型分析提供验证;对结构的主要性能指标和特性进行分析,及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷,诊断结构突发和累计损伤发生位置与程度,并对发生后果的可能性进行判断与预测。通过对桥梁结构健康状态的监测与评估,为桥梁在各种气候、交通条件下和桥梁运营状况异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理措施提供依据,并通过及时采取措施达到防止桥梁坍塌、局部破坏,保障和延长桥梁的使用寿命的目的。 2.桥梁结构健康监测系统 2.1.监测内容 数据采集与测量的内容主要为:变形(沉降、位移、倾斜)、应力、动力特性、温度、外观检测等。 1)变形监测 采取适宜的测量手段,对桥梁主体结构关键部位的沉降、位移、倾斜量进行监测。 常用监测变形的方法有:导线测量法、几何水准测量法、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法和自动全站仪三维坐标非接触量测等。 2)应力监测

桥梁健康监测-心得

桥梁健康监测意义-心得 桥梁健康监测讲义中主要包括以下几个内容: 1、桥梁健康监测的基本概念; 2、桥梁健康监测研究现状 包括:桥梁监测传感器研究现状;土木工程测试技术研究现状;传感器的优化 布设、系统集成与数据传输网络技术研究现状;桥梁结构健康监测数据管理与 控制技术研究;桥梁损伤识别技术的研究现状;有限元模型修正与模型确认现状;桥梁健康监测海量数据挖掘;结构健康监测系统的设计指南和标准的研究 现状。 3、桥梁健康监测方法 包括:基于动力的健康监测方法;联合静动力的健康监测方法;桥梁健康监测 的应用。 心得体会 虽然本人不是桥梁设计或者桥梁检测专业出身,但是在飞尚公司也大致了解了 桥梁监测的现状,通过这次学习,再次深入的了解了桥梁健康监测的现状,再 次写一下自己的几点心得(不一定对,也不一定全面,只是个人的心得体会和看法,和大家共勉): 第一:是否应该参照国外桥梁监测先进经验和过往经验(是否需要对国外桥梁监 测现状进行调研?),结合国内情况及国内桥梁健康监测现状,走出一条适合自 己的监测之路(当然不是说国外的就是好,但是从近现代以来,确实是西方国家 引领了包括桥梁设计和检测监测工业革命潮流)。 第二:桥梁健康监测包括施工期监测和运营期监测(我的理解是运营期监测市场的主要方向),要想知道监测的方向应该要了解更多的桥梁设计或者桥梁检测监 测行业规范书本(毕竟检测是曾经的主流,未来也许是监测的天下);而桥梁设 计或者桥梁检测监测行业规范的制定是国家桥梁结构等相关机构(例如住建部、 中国建筑设计研究院等单位引领制定的,因此我科室为了达到一定的行业高度,应该多多参与参加类似的会议,当然前提是咱们这个级别能否参与的了,或者 间接参与也可),国外是否也是类似的方式? 第三:不论是检测还是监测,前端用的都是传感器,传感器也分静态传感器(如 表面应变计、裂缝、位移等)、动态传感器(加速度、动应变等);还可分接触式

桥梁健康监测系统设计解读

桥梁健康监测系统设计《物联网》课程设计 班级: 成员: 指导老师:

摘要 桥梁因造价昂贵,服役时间长且维系人们的生命安全而倍受关注。为了避免因难于察觉结构和系统损伤引发灾难性的突发事故,桥梁结构健康监测受到了全世界的广泛关注。为保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性,减少或避免人民生命和国家财产的重大损失,保障公路交通运输网络的安全畅通,为这些大跨径桥梁构建健康与安全监测系统,加强对桥梁健康状况的监测和评估,促进国民经济繁荣和发展具有重要意义。本文设计了一种包括嵌入式处理中心,Zigbee传感器网络,GPRS 数据传输系统和信号处理及分析系统的智能桥梁健康监测数据采集系统。 1

目录 摘要 (1) 一、研究意义 (3) 二、总体设计方案 (4) 2.1 桥梁健康监测的基本内涵 (4) 2.2 桥梁健康监测系统的监测内容 (4) 2.3 桥梁健康监测选用方法 (5) 2.4总体设计流程图 (6) 三、硬件电路 (7) 3.1器件选用 (7) 3.1.1 传感器选择 (7) 3.1.2 无线传感器网络节点选择 (7) 3.1.3 主控制器选择 (9) 3.2电路设计 (10) 3.2.1 Zigbee网络架构选择 (10) 3.2.2 数据远程传输 (12) 四、软件流程图 (13) 4.1协调器的软件设计 (14) 4.2路由节点软件设计 (15) 4.3终端节点的软件设计 (16) 4.4主控制器软件设计 (17) 4.5上位机程序结构及界面 (18) 4.6振动分析性能 (18) 五、总结 (19) 2

一、研究意义 交通是经济的命脉,而桥梁则是交通工程的枢纽。然而桥梁在建造和使用过程中,由于受到环境、有害物质的侵蚀,车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用,以及材料自身性能的不断退化,导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。这些损伤如果不能及时得到检测和维修,轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命,重则导致桥梁突然破坏和倒塌。为保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性,减少或避免人民生命和国家财产的重大损失,保障公路交通运输网络的安全畅通,为这些大跨径桥梁构建健康与安全监测系统,加强对桥梁健康状况的监测和评估,促进国民经济繁荣和发展具有重要意义。 3

相关文档
最新文档