橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方案
一、方案背景
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到蓬勃發(fā)展。橋梁作為國民生命財產(chǎn)安全的生命線，關(guān)系到國民經(jīng)濟和人民生活的可持續(xù)發(fā)展。在橋梁的長期運營過程中，存在施工缺陷、材料老化、自然環(huán)境以及荷載作用等原因造成橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性逐漸下降，而傳統(tǒng)的檢測方法不能完全滿足現(xiàn)今橋梁管養(yǎng)需要，因此對既有橋梁的健康監(jiān)測迫在眉睫，并且利用監(jiān)測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)橋梁的安全隱患，為橋梁安全運營提供保障。
二、政策法規(guī)
2020年12月交通運輸部印發(fā)《關(guān)于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》
意見指出：“到2025年，跨江跨海跨峽谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立。到2035年，公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護管理水平進入世界前列，公路橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立”。
2021年3月交通運輸部發(fā)布《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)實施方案》
方案指出，推進公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，增強長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測能力，是落實部《關(guān)于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》的重要舉措。
三、解決方案
WITBEE?萬賓?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測利用城市生命線智能監(jiān)測儀器、北斗衛(wèi)星導航、4G/5G、大數(shù)據(jù)和橋梁專業(yè)技術(shù)，基于橋梁主梁、主拱、橋墩、伸縮縫等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、索力、溫濕度、動態(tài)平衡和人體舒適度等動態(tài)監(jiān)測，對橋梁進行智慧健康監(jiān)測，采集分析橋梁數(shù)據(jù)，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)健康運行狀況評級，橋梁養(yǎng)護管理工作的數(shù)字化和智能化，有效降低結(jié)構(gòu)管理養(yǎng)護成本和提高結(jié)構(gòu)物耐久性，延長橋梁的使用壽命。
▲橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖
特別聲明：萬賓科技致力于城市生命線監(jiān)測儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，文中涉及軟件系統(tǒng)皆為友商提供。
四、系統(tǒng)組成
1、傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的核心技術(shù)之一。通過在橋梁結(jié)構(gòu)上安裝智能結(jié)構(gòu)診斷器，可以實時監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)和變化情況，可以根據(jù)不同的監(jiān)測需求進行多點布置。
2、數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)
數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)是將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng)中進行處理和分析。數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等，可以通過有線或無線的方式進行傳輸。
3、數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)
數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)是將采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，提取出結(jié)構(gòu)狀態(tài)特征和損傷信息。數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)包括信號處理技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)、模式識別技術(shù)等。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，可以對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)進行評估和預警。
4、預警與評估技術(shù)
預警與評估技術(shù)是根據(jù)數(shù)據(jù)處理和分析結(jié)果，對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)進行評估和預警。預警與評估技術(shù)包括損傷識別指標、安全評估指標等，可以通過建立數(shù)學模型或制定評估標準來進行評估和預警。
五、方案價值
1、保障橋梁安全
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的異常情況，如鋼筋銹蝕、混凝土裂縫等，及時采取措施進行維修和加固，避免損傷的累積和擴大，保障橋梁的安全性和可靠性。
2、延長橋梁使用壽命
通過長期的監(jiān)測和分析，可以了解橋梁結(jié)構(gòu)的使用情況和性能表現(xiàn)，制定合理的維護和管理計劃，及時進行維修和加固，延長橋梁的使用壽命，降低使用壽命縮短的風險。
3、提高橋梁管理維護效率
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測可以通過自動化監(jiān)測、智能識別和預警等功能，提高監(jiān)測效率和準確性，減少人工檢查的工作量和成本，提高橋梁管理維護的效率和效果。
總結(jié)
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測可以通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的異常情況，從而及時采取措施進行維修和加固，保障橋梁的安全性和可靠性。同時，通過長期的監(jiān)測和分析，還可以了解橋梁結(jié)構(gòu)的使用情況和性能表現(xiàn)，為橋梁的維護和管理提供科學依據(jù)，延長其使用壽命。
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