桥梁结构状态评估方法研究现状与展望

桥梁老龄化日益严重,桥梁安全状态成为广泛关注的问题,对桥梁进行合理的状态评估有助于桥梁管理养护和危险预警,保证桥梁正常运营。首先介绍了桥梁健康监测系统,分析监测系统存在的问题。其次分别从试验、数据分析和数字孪生方面介绍了桥梁评估方法的研究现状,然后阐述了桥梁状态评估的发展与挑战,综合分析表明目前结构健康监测系统仍存在较多问题,试验方面基于动力测试的损伤识别和基于视觉监测的桥梁状态评估都有自身的局限性,海量的监测数据需要进行有效的处理,BIM技术下的桥梁健康监测系统能实现监测与养护一体化运维管理,数字孪生技术将为桥梁状态评估带来新的可能。     

BIM技术在桥梁监测中的应用与探索

介绍了BIM技术应用发展概况和在国内外桥梁养护监测技术的研究进展。通过分析桥梁监测的特点,提出了基于BIM的桥梁养护监测设计与应用,并结合实际案例搭建了基于BIM的桥梁监测养护平台。该研究相对于人工监测和传统的养护技术而言,提高养护管理效率和效益,节约成本,在大型重点桥梁管理养护项目上效果更为明显,为桥梁监测方法提供一个新思路。     

沪通长江大桥健康监测系统设计

沪通长江大桥为超千米级的公铁两用特大桥,结合大桥结构特点及运营养护需求,设计研究了健康监测系统。大桥健康监测系统主要针对主航道桥及专用航道桥,该两桥分别布置监测点292个和109个。监测系统采用车-线-桥-环境综合监测模式,全面反映大桥的结构状况及行车状态。监测系统包括数据采集与传输子系统、数据存储及管理子系统、综合报警与评估子系统及用户界面子系统。为提高监测系统的实用性,以现场养护人员易用为目标,研究了大量监测数据快速识别、修正与分析处理的方法,通过综合报警与评估的方式评判结构状态,进而为养护工作提供科学依据。通过与BIM管理系统相结合,实现大桥全寿命期的信息共享与利用,促进桥梁运营维护模式向"预见修"的方向发展。     

结构健康监测系统与巡检养护管理系统在青岛海湾大桥上的一体化设计

正在中国山东省建设的青岛海湾大桥包含一座双塔双柱钢箱梁斜拉桥、一座独塔双柱钢箱梁斜拉桥和一座独塔自锚式钢箱梁悬索桥,主线全长28.880 km.对于这样庞大而复杂的大型桥梁结构体系,传统的桥梁巡检养护方法难以精确有效地检测和识别大桥内各构件的结构健康变化状况.随着现代传感、网络通讯、信号分析与处理、数据管理、知识挖掘、结构分析等领域技术的发展和成熟,综合了这些技术的结构健康监测系统实现了指导结构的运营管理,验证设计假设和参数,预警异常荷载响应损伤,评估结构的性能与安全,纠正更新结构设计标准等功能.青岛海湾大桥的运营期结构监测巡检养护管理系统,包含自动化数据采集系统、基于半自动化人工巡检的养护管理系统、构件评级系统和损伤预警状态评估系统,以大桥结构为平台,有机结合结构健康监测系统与巡检养护管理系统,结构健康监测为巡检养护管理提供目标和依据,巡检养护管理给结构健康监测作补充和完善,一体化的设计最大限度地保证大桥安全运营,延长大桥使用寿命.     

面向管养需求的大跨径悬索桥健康监测系统研究

建立以按需养护和及时养护为特征的大型桥梁预防性养护体系是现代桥梁养护管理的必然要求,为此有必要为部分特大型桥梁补充建立面向管养需求的健康监测系统。该文以镇胜高速公路北盘江大桥为工程背景,通过收集大跨径悬索桥相关运营安全事故资料和专家意见,总结了影响大跨径悬索桥运营安全的各种因素;建立了镇胜高速公路北盘江大桥运营安全故障树,分析了影响运营安全的主要事故模式和关键因素;在此基础上,给出了不同养护需求层次下健康监测系统的传感器子系统设计建议,对所能监测的事故模式的发生概率总和进行了比较。     

基于物联网技术的桥梁健康监测与安全预警技术研究

基于物联网技术概念及应用情况,将物联网技术应用于桥梁健康监测与安全预警领域,以提高桥梁安全运营管理的水平和效率。针对桥梁健康监测传感器的选择和优化布设,监测数据的采集与传输,桥梁健康监测系统架构和功能,桥梁安全预警模型研究等方面探讨了应用中涉及的关键问题,为桥梁的安全运营和日常养护管理工作提供科学决策依据。     

小砩桥健康监测系统的总体设计

在我国，大型跨河景观桥梁大量建设，景观桥梁的健康监测愈来愈成为道路运营安全及检修维护的重要保障。浙江省嵊州市小砩桥为独塔斜拉桥结构体系。本研究结合该大桥的结构特点及运营养护维修需求，在结构静动力分析的基础上，展开系统总体架构设计，对自动化监测子系统、数据存储与管理子系统、安全预警与评估子系统、用户界面子系统进行详细设计，为进行大桥结构状态识别、结构的承载力与安全评估等工作积累数据，从而为桥梁开展长期健康监测奠定基础。     

大跨径混合梁刚构桥健康监测项目需求分析

本文结合瓯江大桥的工程实际情况,针对大跨径混合梁刚构桥的结构特点、工作环境、养护管理需要、运营危险性等因素,分别分析了应对不同因素所需要开展的健康监测项目,提出了该类型桥梁健康监测项目需求分析流程与监测项目建议。     

中小桥梁结构安全动态管理监测系统及其应用

桥梁管理部门需要及时了解运营中的桥梁结构的安全性能,并根据实际情况安排桥梁养护、维修、改建等工作,保证桥梁结构的安全使用。中小桥梁结构安全动态管理监测系统能够实时地了解被监控桥梁的实际状态,并为养护单位提供维修加固对策。     

基于健康监测系统的东海大桥桥梁结构养护管理体系的构健

根据东海大桥的实际情况,构建了基于健康监测系统的桥梁结构养护管理体系,提出了预测式、评估式大桥养护管理策略。以实时监测、定期监测及人工检查相结合的方法,设计了桥梁结构健康监测系统的总体架构,对各子系统的构成及实现方法进行了较为详细的论述。对桥梁数据信息管理系统进行了功能设计,提出桥梁健康状态监测系统的应用方式,扩展并完善了桥梁健康监测的概念。     

特殊结构桥梁集群运营安全监测平台总体设计

特殊结构桥梁是重大交通路网的控制性工程,其结构安全、交通顺畅和技术状况对区域经济社会发展起着至关重要的作用。当前全国正在积极推进公路长大桥梁结构健康监测系统和运行平台建设。为此,依托公司管辖养护的"三特桥梁"监管平台建设,介绍了总体架构、平台功能、数据中心、网络传输、数据接口、系统安全等在内的特殊结构桥梁集群运营安全监测平台的总体设计,为特殊结构桥梁的标准化、信息化、数字化、智能化监测和管养提供了技术支撑,平台采用三级管理架构,监测对象可以广泛分布于全国范围,为其他监测平台构建提供了良好的示范和借鉴。     

浅谈结构健康监测系统在桥梁管养中的应用

分析了公路长大桥梁、特殊结构桥梁建设健康监测系统的必要性;阐述了做好桥梁管养工作要桥梁检测与健康监测相结合,优势互补;结合应用案例,介绍了健康监测系统的建设方案,以及其在大型桥梁管养中发挥的重要作用;展望了健康监测技术与BIM相结合的研究新方向。     

基于全生命周期的BIM智慧建管养一体化平台在超大跨度悬索桥的应用

随着BIM信息化、物联网、数字化技术的发展,桥梁养护管理系统逐步向桥梁建养一体化和全寿命周期数字化、智慧化管养转变。BIM智慧建管养一体化平台是探索计算机仿真虚拟可视化技术,采取基于三维3D桥梁模型的病害及维修档案的记录及管理,强化运营期桥梁各类事件的"可追溯性"和"定位性",注重桥梁从施工至运营建立起全过程结构安全信息库,加强建设期和运营期全过程数据的深度融合和分析,通过积累检测、养护和维修数据,实现桥梁基础设施全要素、全过程和全方位的数字化。通过对施工监控、历史检修、病害数据的分析和预测,对桥梁物理空间的实际资产在虚拟空间中进行可视化管理,提高桥梁监管养护质量。介绍了智慧建管养一体化平台在南沙大桥(虎门二桥)的工程应用,可为特大桥梁专业化、信息化养护系统平台开发和技术体系提供参考。     

杭州下沙大桥运营养护检查设备

随着公路里程的延长,桥梁座数的增加,桥梁运营养护工作日益增多。桥梁运营养护检查,需要能接近桥梁结构各个部位的工作平台和通道。本文介绍了杭州下沙大桥运营养护检查设备的性能、结构特点及试验运行取得的效果。     

中小桥梁安全性能动态监测与分析系统的研究与开发

桥梁管理部门需要及时了解运营中的桥梁结构的安全性能,并根据实际情况安排桥梁养护、维修、改建等工作,保证桥梁结构的安全使用。中小桥梁安全性能动态监测与分析系统对桥梁进行远程动态监控,并根据采集的监测数据对桥梁的实际安全性能进行评估,为养护单位提供维修加固对策。     

CFST拱桥运营安全监测系统研究

本文以张石高速公路石家庄北出口支线工程滹沱河特大桥为例,根据桥梁健康监测系统设计准则,考虑监测系统的投资额和系统的目的和功能,通过埋设在结构控制断面长期检测的应变计测量桥梁结构应变和应力,对桥梁健康状态进行安全监测。从而比较客观的对滹沱河特大桥的运营、管养提供理论依据,保障该桥正常健康运营。     

基于BIM技术的物联网运营地铁结构健康监测系统设计与实现

为对运营隧道的健康状态进行实时监测，提高监测的准确性，以武汉地铁3号线王宗区间监测项目为背景，研究基于BIM技术的物联网运营地铁结构健康系统架构。针对监测指标的具体特征（例如沉降、倾角、加速度），阐述传感器网络的布设与监测数据的传输方案，进行预警分析和评估结果系统界面演示。通过BIM核心数据库的内容构建，基于DYNAMO参数化提出运营隧道三维建模方案，实现三维模型与多级预警制度的集成，实现监测预警的可视化，为运营隧道结构健康监测系统设计、传输方案选取、监测量预警分析与预警可视化方向提供思路。     

小河特大桥健康监测系统架构设计及实施建议

小河特大桥为国内单跨最大的钢管拱桥之一,同时地处山区深切峡谷,安全风险大。文章从保障桥梁的运营安全和提高大桥的安全预警水平和养护管理效率出发,提出建立对大桥主要构件实施自动化监测,获取桥梁结构主要参数的变化信息,对结构的静力和动力安全性、耐久性和适用性进行综合性评估,实时了解结构的安全服役状态,对桥梁的危险状态及潜在威胁及时预警的健康监测系统,设计了系统架构和实施建议。     

波形钢腹板刚构桥健康监测预警值的计算研究

波形钢腹板梁桥近年来被广泛应用于中小跨度桥梁，其在运营期的结构性能是养护单位关注的重点。因此，这类桥梁在建设期往往就构建了结构健康监测系统，监测系统中的预警值设定得是否合理成为监测系统有效发挥作用的关键。以某实际波形钢腹板连续刚构桥梁工程为例，借助有限元计算方法，研究了波形钢腹板刚构桥健康监测系统中预警值的设定方法。结果表明，文章中的预警值设置方法科学合理，可得到符合桥梁运营管养需求的监测预警值，可为同类波形钢腹板连续刚构桥梁工程提供参考和借鉴。     

大跨桥梁健康监测系统设计构成及其进展

随着大跨、轻、柔等新型桥型的不断建造,桥梁结构运营状态的安全性及耐久性受到工程界高度重视.大跨度桥梁的实时结构健康监测和近实时结构安全评估工作也成为工程界及学术界研究的热点问题.介绍桥梁健康监测与评估系统的内容及系统构成,简要回顾国内外大型桥梁健康监测与评估系统的研究现状,阐述桥梁健康监测与评估项目的发展现状、趋势及前景,并重点分析武汉阳逻长江大桥健康监测系统的研究成果.