《貴州壩陵河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、貴州壩陵河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)設計紀為詳，郭翠翠，李星新，鐘繼衛(wèi)15貴州壩陵河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)設計紀為詳，郭翠翠。，李星新，鐘繼衛(wèi)·。(1．貴州高速公路開發(fā)總公司，貴州貴陽550004；2．中鐵大橋局集團橋科院有限公司，湖北武漢430034；3．橋梁結構安全與健康湖北省重點實驗室，湖北武漢430034)摘要：為監(jiān)測西部山區(qū)大跨度鋼桁梁懸索橋——貴州壩陵河大橋的運營安全狀態(tài)，指導其科學管養(yǎng)維護，設計并建立壩陵河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)橋址環(huán)境和結構特點，選定監(jiān)測內(nèi)容并確定系統(tǒng)組成，進行各種測點傳感器的選擇、布設，并制定監(jiān)測手段、數(shù)據(jù)采集分析策略及系統(tǒng)傳輸架構。該系

2、統(tǒng)能實時評判橋梁的安全與健康狀況，及時發(fā)現(xiàn)和排除安全隱患，為大橋安全運營提供科學保障。關鍵詞：壩陵河大橋；鋼桁梁懸索橋；健康監(jiān)測系統(tǒng)；設計中圖分類號：U446．2文獻標志碼：A文章編號：1671—7767(2012)03一O0l5一O51引言些因素給大橋的運營安全帶來隱患。為了實現(xiàn)運營白1940年美國塔科馬大橋發(fā)生風毀事故以后，階段大橋安全狀態(tài)的可知性、可測性，及時了解、掌橋梁在成橋運營階段安全監(jiān)測的重要性就引起了工握大橋的安全狀態(tài)，驗證設計理論并指導后續(xù)同類程界的關注。與傳統(tǒng)的橋梁定期巡檢技術相比，運型橋梁的設計，有必要研究和建立壩陵河大橋結構營階段安全

3、監(jiān)測具有廣泛性、綜合性、實時性及智能運營安全監(jiān)測系統(tǒng)。性等特點，可實時監(jiān)測橋梁運營狀況，并能根據(jù)已有的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對未來橋梁的承載能力狀態(tài)作出合理2監(jiān)測內(nèi)容與系統(tǒng)組成的預測和判斷[1]，因而近年來得到了較快發(fā)展。壩陵河大橋作為千米級懸索橋，具有塔柱高、跨貴州壩陵河大橋是滬瑞國道主干線上的重要咽度大、結構柔的特點，整個體系幾何非線性影響明喉工程，橋型為主跨1088m雙塔單跨雙鉸鋼桁梁顯。采用的鋼桁梁與正交異性橋面結構形式使得局懸索橋，大橋?qū)嵕叭鐖D1所示，跨徑組成為(248+部疲勞成為大橋的主要損傷模式。橋址處巖溶高度1088+228)m，東錨碇為重力錨，西錨碇

4、為隧道錨。發(fā)育，世界第一隧道錨的安全運營也是需重點關注目前，壩陵河大橋為國內(nèi)已建成最大跨度鋼桁梁懸的內(nèi)容之一。此外，獨特的氣候環(huán)境對結構的影響索橋，其隧道錨為世界最大規(guī)模的隧道錨。也不容忽視。綜合以上特點，確定壩陵河大橋健康大橋位于喀斯特地貌的西部山區(qū)，巖溶發(fā)育，降監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測內(nèi)容為：①環(huán)境變量。包括風、溫濕水充沛，峽谷風、霧多，濕度大，紫外線強，冰雹、雷暴度、溫度、交通荷載等。②幾何狀態(tài)。包括主梁線等災害性天氣頻發(fā)，且運輸煤等礦產(chǎn)超載車較多，這形、橋塔偏位、支座變位等。③力學性能。包括應力、索力、疲勞等。④振動監(jiān)測。包括振動、地震監(jiān)測。⑤隧道錨位移。包

5、括沉降、傾斜等。該監(jiān)測系統(tǒng)主要由7個子系統(tǒng)有機構成，即傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與控制子系統(tǒng)[2“]、預警報警子系統(tǒng)、安全評估子系統(tǒng)、監(jiān)測與評估軟件子系統(tǒng)和電子化人工巡檢子系統(tǒng)構成，系統(tǒng)工作流程如圖2所示。3測點布設與監(jiān)測手段根據(jù)結構受力特點，結合結構計算分析結果和圖1壩陵河大橋危險性分析，設計安裝347個各類傳感器，傳感器測收稿日期：2012—03—02作者簡介：紀為詳(1961一)，男，高級工程師，1989年畢業(yè)于同濟大學公路與城市道路專業(yè)，工學學士(E—mail：969402748@163．com)。16世界橋梁20l2，40(3)

6、變化情況，掌握橋梁處風特征和橋梁風荷載。(2)溫濕度監(jiān)測。在東錨室、西錨室、主跨跨中布設5個溫濕度傳感器監(jiān)測錨室和環(huán)境溫度場、濕度的實時變化。(3)結構溫度監(jiān)測。在主梁跨中斷面、橋塔塔柱斷面布設4O個光纖光柵溫度傳感器和3O個數(shù)字溫度傳感器，監(jiān)測大橋主要構件的溫度及溫度梯度情況，其中光纖光柵溫度傳感器同時用于光纖光柵應變傳感器的溫度補償。圖2系統(tǒng)工作流程(4)車輛荷載監(jiān)測。動態(tài)稱重子系統(tǒng)提供交通點布置如圖3所示。流量、車速、車軸、車重等數(shù)據(jù)信息，為橋梁結構使用3．1環(huán)境變量監(jiān)測工作性能評估提供明確的荷載輸入，確定其對今后(1)風速風向監(jiān)測。在東塔塔頂、主梁

7、L／4斷可能增長的交通荷載的承受適應能力，控制超限運面、跨中斷面布設2臺三向超聲風速風向儀和3臺輸對橋梁結構造成的不利影響。共布設4個車道壓機械式風速風向儀，實時監(jiān)測橋址處風速和風向的電薄膜式車速車軸儀。156400鎮(zhèn)寧(東)108800(主跨)228ooI勝境關(西)雙向風速儀(1)濕度儀(2)斜儀(2)傾斜儀監(jiān)測中心大樓(a)立面數(shù)字溫度傳感器(24)位移計(2)三向風速儀(2)溫濕度儀(1)光纖應變傳感器(8)光纖應變傳感器(22)光纖溫度傳感器(4)光纖溫度傳感器(14)撓度計(22個，布于加勁梁18分點)位移計(2)振動傳感器(3)位移計(2)位

8、移計(2)車速車軸儀(2)磁致伸縮儀(2)磁致伸縮儀(2)攝像儀(