桥梁健康监测智能化发展现状

2023年12月12日发(作者：实习单位鉴定意见)

2021年第1期河南建材桥梁健康监测智能化发展现状王超1韩阿慧2曹娟丽2（210001）2西安长安大学工程设计研究院有限公司（710061）1中设设计集团股份有限公司摘新材料、新结构、要:随着现代桥梁建设环境越来越复杂，新工艺在桥梁工程中得到广泛的应用，桥梁结构在服役过程受到更多因素的影响，桥梁健康监测显得尤为重要。文章先概述了国内外介绍了目前国内外公路桥梁健康监测方式，最后对公路桥梁健康监测技桥梁健康监测技术的发展，术进行了展望。关键词:桥梁工程；智能化；健康监测技术0前言桥梁作为交通建设系统的重要组成部分袁对人类文明的发展和演化起着重要的作用遥随着社会的不断发展袁人们越来越关注交通安全问题遥桥梁在施工阶段和成桥服役期间由于受到环境尧有害物质侵蚀尧车辆荷载尧风荷载尧地震荷载尧疲劳尧自身材料性能退化尧人为等多种因素的影响袁结构的各部分会产生不同程度的损伤和退化袁安全性能存在隐患遥这些问题如果不能及时解决袁会对桥梁的寿命尧功能及人们的安全造成很大威胁袁因此对桥梁进行科学的监测显得尤为重要遥据不完全统计袁我国的公路桥梁超80万座袁其中1/3以上具有结构性缺陷和不同程度的损伤袁存在功能失效的隐患遥近年来袁我国发生了多次重大桥梁事故袁缺乏有效的监测措施和必要的维修养护措施是重要的原因之一遥这些重大事故使得人们越来越关注现代桥梁的质量和使用寿命遥桥梁结构的质量检测和健康监测已成为国内外学术界和工程界研究的热点[1]遥的成本来监控和评估桥梁结构的技术状况袁以便在桥梁结构处于特殊气候尧交通状况下或桥梁严重异常运营状况时触发预警信号袁并为桥梁保养尧维修与管理决策提供依据和指导袁有效保证结构运营的安全性遥健康监测技术根据结构状态发展趋势袁预测结构安全程度袁或者在结构遇到突发性损伤后袁评估结构安全性遥应用健康监测系统,可提前掌握公路桥梁结构亚健康状态袁便于尽快作出调整与维修袁保障公路桥梁的正常使用[2-3]桥梁中设置的数据采集系统自动采集桥梁的各种状态参数袁如荷载尧温度尧挠度尧应变尧振动特性等遥采集到的数据经预处理后通过通信系统送到控制中心遥经过数据系统分析处理得到桥梁的健康状况评等结论[4]遥估尧损伤分析尧剩余寿命评估尧交通控制和维修决策遥桥梁健康监测可以通过在生产技术2桥梁健康监测内容桥梁健康监测包括施工和运营两个阶段袁施工阶段主要监测内容为:桥梁几何形态袁包括高程尧跨度尧变形等参数曰结构截面应力袁包括钢尧混凝土尧钢筋的应力分布曰索力监测袁包括主缆索及吊索的索力曰预应力监测袁包括预应力筋张拉的真实应力尧在从而使防渗漏技术更加广泛地应用到我国建筑工程建设中遥参考文献:[1]杜爱国.民用房建施工中防渗漏施工技术的应用[J].建材与装饰,2019(4):34.[2]曹春伟.刍议防渗漏技术在建筑工程中的应用[J].城市建设理论研究,2014,12(37):79.[3]康以强.建筑工程中防渗漏技术的应用探析[J].门窗,2014(6):102.1桥梁健康监测技术概念健康监测技术作为一种新技术袁主要通过最小的结合遥要选择符合工程设计要求的止水带和施工材料袁并做好混凝土工程的施工管理袁避免混凝土的灌注与预铺水泥砂浆产生冲突袁确保混凝土工程施工质量遥此外袁还要注意混凝土防水作业后的养护工作遥3结语防渗漏施工技术是有效提高建筑工程建设质量的重要保障袁只有做好相应的防渗漏施工技术袁才能提高人们的生活质量和建筑企业的健康发展遥因此袁施工人员应不断重视防渗漏施工建设项目袁针对目前存在的问题袁有效提高防渗漏水技术水平袁712018年第1期河南建材2021预应力管道摩阻中产生的应力损失等曰温度监测曰下部结构监测,包括地基内外部变形尧地锚应力尧主塔桩基轴力等遥运营节段主要监测内容为曰荷载监测袁主要包括风荷载尧温度荷载尧地震荷载和声荷载等曰表面形貌监测袁包括桥梁各部位的动尧静态位置袁沉降袁线形变化等曰结构强度的监测袁主要包括桥梁结构的应变尧应力尧动力反应等曰振动监测袁包括结构的振动和冲击,从而得到其模态参数等曰桥梁性能趋各种主要性能指标尧制作尧振动控制设施等[5]遥向尧非结构部件及辅助设施监测袁主要包括结构的多个点同步监控的时候,运用GPS定位测量技术可以快速获得定位点三维坐标遥该方法受自然影响小尧采集数据快和自动化遥所以对长期处于高强度运载中的桥梁进行评估袁这种技术非常方便遥同时袁这种技术对检测当代桥梁的受损情况也非常重要遥通过运用数据管理系统可以获得大量的桥梁检测数据袁通过固定时间内的检测数据形成数据库,方便后期随时进行访问尧回复和处理遥可视化技术能够更加直接看见桥梁结构的位移状况和结构整体的位移,当前GPS-RTK技术在国内外越来越多的桥梁监测中得到了广泛的运用[9-10]遥3国内外健康监测中的新技术传统的桥梁监测方式以人工巡查尧设备检测为主袁很难做到及时或实时监测遥随着大数据尧BIM等信息技术的发展袁桥梁监测逐步构建起信息化尧智能化的应用系统遥3.1BIM技术BIM技术的桥梁健康监测系统包括数据信息4结语传统的桥梁监测方式很难做到及时或实时袁缺乏科学系统的监测方法袁往往对桥梁的状况缺乏全BIM尧GPS等信息技术的广泛使用,使得桥梁监测逐面的把握和了解袁信息不能得到及时反馈遥大数据尧生产技术步构建起信息化尧智能化的应用系统,在实际应用中满足了桥梁监测的实际需求遥信息技术不断的进步会导致更加多样化的的数据被采集,因此也会促进评估理论的发展遥参考文献:[1]李鹏飞,吴太成.桥梁健康监测技术研究综述[J].预应力技术,2011(1):29-33.[2]陈光.公路桥梁健康监测技术的应用探究[J].中国公路,2020(9):100-101.[3]常英.桥梁健康监测数据在桥梁养护管理工作中的应用[J].中国公路,2020(9):98-99.[4]孙利民,尚志强,夏烨.大数据背景下的桥梁结构健康监测研究现状与展望[J].中国公路学报,2019,32(11):1-20.[5]丁瑞,赵剑.桥梁健康监测新技术应用[J].建筑技术开发,2020,47(1):131-132.[6]张连河.基于BIM的桥梁工程信息检测系统设计[J].电子设计工程,2020,28(8):34-38.[7]石韵,韩鹏举,刘军生,.基于BIM技术的结构健康监测管理系统设计与应用[J].建筑钢结构进展,2019,21(2):107-114.[8]朱斌.无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用[J].中国公路,2020(11):152-153.[9]陈世昌,唐彪,刘欢.浅谈GPS-RTK技术在桥梁监测中的应用[J].科学技术创新,2020(22):126-127.[10]李雷.GPS桥梁监测系统的构建及其在某大桥中的应用研究[J].公路工程,2019,44(1):222-226.模型尧桥梁健康信息监测尧数据采集尧数据处理等内容遥BIM数据信息模型为桥梁建设与健康信息的监测提供基础数据,数据采集尧数据处理则利用各种传感器对运行中的桥梁进行实时监测遥BIM模型强大的可视化与分析计算功能在桥梁健康的评估中发挥着巨大作用袁可完成桥梁健康状况的综合评估袁包括损伤识别尧状态评估以及疲劳状况等信息袁并给出3.2传感传输技术相应的预警信息袁实现对桥梁状态的量化评估[6-7]遥传感传输技术即利用传感器等传输信号达到监测的技术遥监测内容方面袁传感传输技术涉及了变形尧位移等方面测量袁检测拉索锈蚀和疲劳监测等方面遥其中袁传感器技术尧无线传输技术尧状态监测可视化和评估辅助技术等袁都是当前重要的新技术遥在不断的研究和持续改进中,一些新技术发展逐渐成熟袁包括机敏网仿生裂缝监测技术尧监测动态功耗管理技术尧准直点激光投射式挠度监测技术等,3.3GPS技术当前已走向市场[8]遥测点及数据传输系统遥GPS技术弥补了传统的桥梁GPS桥梁监测系统包括控制中心尧基准站尧监监测技术的不足袁测量精度高袁误差低袁检测成本小袁大大减少了恶劣自然条件对桥梁监测的限制和影响袁能够全天候地对桥梁结构健康情况进行实时监控及评估袁可以广泛应用于桥梁监测领域遥当在72