大跨桥梁结构健康监测系统应用现状概述

为了确保结构的安全高效运营,大跨桥梁基本都设置结构健康监测系统。如何对不同历史阶段采集的数据进行有效提取、处理和分析,获得反映大桥结构受力状态的代表性动、静力指纹,并定期对结构的运营安全进行评估,已逐渐成为桥梁工程领域的研究热点。首先论述大跨桥梁结构健康监测系统应用研究的重要性;其次详细介绍国内外大跨桥梁结构健康监测系统的应用现状;最后对当前研究中存在的主要问题进行分析总结。     

基于GPS技术的大跨桥梁实时动态监测系统

大跨度桥梁,特别是主梁为钢结构的跨江大桥,其变形受台风、地震、车辆以及温度变化等因素的影响很大,对其进行实时动态的变形监测,能够获取桥梁在各种荷载作用下的变形数据,了解其工作状况,进一步掌握其变化规律。以江阴大桥结构健康监测系统中的GPS桥形在线监测系统为例,详细介绍了GPS监测系统的组成和数据分析,实践证明,该系统能够精确地记录大桥在车辆、风荷载以及温度变化情况下结构主梁和主塔的位移特征,从而为验证结构抗风、抗震设计和大桥的日常安全维护提供可靠依据。     

应力谱软件编制及其在数据分析中的应用

应力谱监测是桥梁结构安全监测系统中一个部分,在数据分析中有重要作用。在应力谱的编制中,作为主要部分的雨流计数法由于比较符合疲劳损伤规律,目前应用较广泛,但尚未在桥梁结构健康监测系统的在线数据分析工作中得到应用。为此,该文根据雨流法的原理和改进算法,编写了应变时程的雨流计数程序,并将润扬大桥结构安全监测系统输出的应变时程数据进行在线计算,得到了桥梁相关构件的应力谱,为系统数据分析工作提供了重要依据。新开发的软件作为润扬大桥结构安全监测系统的一部分,能够对系统在交通等随机荷载下实时采集的应变时程数据进行分析,并由获得的应力谱得到润扬大桥相关构件的应力状况。     

基于实测数据的安庆大桥车辆荷载与桥梁响应研究

文章以安庆长江公路大桥为例,基于健康监测与动态称重系统实测数据,在去除温度对结构响应的影响下,对等效车辆荷载与桥梁跨中挠度的相关性进行研究,结果表明车辆荷载与跨中挠度整体呈正相关关系。     

基于监测样本的大跨索桥疲劳应力概率分布函数的参数估计和检验

疲劳应力监测是大跨桥梁结构健康监测和安全评估的关键环节。为了对桥梁实际运营状态和应力水平有总体而全面的认识,就需要对采集的大量数据进行统计分析获取其概率分布函数。以润扬大桥结构健康监测系统记录的悬索桥钢箱梁应变时程数据为基础,分析了润扬悬索桥半年内疲劳应力谱的特征．基于监测得到的应力谱样本进行了疲劳应力幅概率密度函数的参数估计和检验,拟合得到疲劳损伤增量的概率密度函数。研究结果表明：目前润扬桥应变监测部位的等效应力幅较低,最大应力幅远未达到引起疲劳损伤的阎值：半年应变样本的相对疲劳损伤增量服从对数正态分布或者Weibull分布;且以监测数据分析得到的相对疲劳损伤增量所得到的可靠度指标较高,失效概率较低,与当前工作应力状态较低的现状相吻合。     

大跨度连续刚构桥梁应力、挠度和裂缝实时监测系统研究

大跨度连续钢构桥梁普遍存在的病害问题是主跨跨中下挠过大和箱梁开裂。针对大跨度连续钢构桥梁病害特征及其致病因素,研究该类桥梁结构的监测方法。设计了大跨度连续钢构桥梁实时监测系统,并应用于太平庄大桥实体工程中。监测结果表明,该系统能实时地监测桥梁结构的实际损伤情况,灵敏度高,可靠性好,可广泛应用于大跨度连续刚构桥梁监测。     

基于动态称重系统的安庆长江大桥车辆荷载监测及分析

随着经济的高速发展,大型重型运输车辆增多,公路超载现象日益严重。为了解安庆长江公路大桥车辆运行的实际情况,分析车辆荷载对结构的影响,文章通过动态称重系统对车辆荷载等参数进行统计,结合健康监测系统数据,对桥梁跨中挠度变化的主要原因进行分析,以期为桥梁的养护管理和健康运营提供参考。     

人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测系统中的应用——以香港悬索体系桥梁为例

为增强桥梁结构的健康监测工作,香港特别行政区政府路政署将GPS应用于青马大桥、汲水门大桥、汀九大桥的健康监测系统中,其主要任务是测量4座悬吊体系桥梁、桥身和桥塔瞬间位移,进而推算其相应的导量（截面中线）位移及各相应主要构件的应力状况。该文主要介绍路政署于青马管制区内所安装的GPS监测系统,并对有关GPS信息在桥梁结构健康监测中的应用,如风力效应监测,温度效应监测,交通荷载效应监测和各主要构件的应力监测等进行介绍,最后对监测结果进行分析和评估。     

大跨桥梁结构健康监测和状态评估研究综述

简要介绍大跨桥梁健康监测系统的发展，并结合润扬长江大桥健康监测系统，介绍了桥梁健康监测系统的组成、监测内容、功能及特点。对几种桥梁结构常用的健康状态评估方法进行了分析比较，最后探讨了健康监测领域今后的主要研究问题和发展方向。     

人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测中的应用

香港特别行政区政府路政署开始采用人造卫星定位技术应用于桥梁结构健康监测系统，以增强和改进青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥的结构健康监测工作。人造卫星定位系统（Global Positioning System of GPS）主要用作量度三座悬吊体系桥梁的桥身和桥塔瞬间位移，推算其相应的导量（截面中线）位移及各相应主要构件的应力状况。GPS监测系统是一套实时监测系统，它包括：GPS测量仪、接驳站、信息收集总控制站、光纤网络、GPS 显示器等。通过介绍路政署于青马管制区内所安装的GPS监测系统，论述有关GPS信息在桥梁结构健康监测中的应用，如风力效应监测、温度效应监测、交通荷载效应监测和各主要构件的应力监测等，亦展示一些监测分析和评估。     

基于短板效应的高速公路桥梁安全监测系统研究

近年来桥梁结构安全监测系统的研究受到越来越多的关注,针对高速公路桥梁结构安全监测的需要,提出了基于短板效应的桥梁结构安全监测系统方案。采用连通管、电感式液位传感器、RS—485通讯技术和无线网络技术,设计了一种桥梁墩台沉降自动监测系统,应用于长潭高速浏阳河大桥结构安全监测。工程应用表明系统性能稳定可靠、经济性好,能有效用于高速公路桥梁的结构安全监测。     

桥梁健康监测系统数据准确性分析

根据相关工程经验,总结了判断传感器采集数据准确性的各种方法,并给出了相关的解决方案,该方法和解决方案在上海长江隧桥、东海大桥、胶州湾大桥、闵浦大桥、闵浦二桥等桥梁结构健康监测系统中有良好的应用效果,能及时发现故障传感器,并快速修复,确保桥梁结构预警和评估的准确性,合理的判断大桥的结构状态。     

调频质量阻尼器在崇启大桥涡振控制中的应用

崇启长江公路大桥是上海崇明通往江苏的重要桥梁.文章通过理论分析与风洞试验,采用调频质量阻尼器（TMD）对崇启大桥进行涡振控制.针对目前还没有手段证实风振对桥梁影响以及TMD对桥梁调节效果的现状,利用崇启大桥结构健康监测系统对建立的TMD系统进行在线实时监测,为TMD在桥梁减振中的应用提供了理论依据和实际数据.     

斜拉桥监测系统总体方案的设计研究

结合重庆千厮门大桥的结构特点和监测要求,研究设计了千厮门大桥健康监测系统,系统包括环境监测模块、桥塔桥墩沉降监测模块、斜拉索索力监测模块、应力应变监测模块、动态特性监测模块和车辆载荷监测模块.该系统的设计具有一定的理论意义和工程实用价值,为公路和轨道双层桥梁的结构健康监测提供了很好的范例,对相同类型桥梁的监测提供了参考.     

江阴长江公路大桥风场特性分析

结合江阴长江公路大桥结构健康监测系统升级改造项目,采用3向杨氏风速仪实时监测大桥桥址风场。依据实测数据进行大桥平均风特性(平均风速、风向和阵风系数)和脉动风特性(紊流强度和风谱)的统计分析。并结合GPS桥形监测系统,根据实测的CPS测点坐标数据和风速数据对风栽作用下的大桥变形特性进行分析,并对台风"麦莎"经过江阴大桥期间的风场特性以及与大桥跨中位置的横向位移的相关性进行了分析。     

大跨度斜拉桥健康监测系统设计与研究

随着我国近20多年来长大桥梁的大量建设与投入使用,该类桥梁运营期间的安全监测已成为相关桥梁管养部门的重要工作。介绍了高速公路主跨340 m的钢-混组合梁和主跨370 m的预应力混凝土梁两座典型斜拉桥健康监测系统的设计、安装调试以及数据初步分析。该系统包括传感器测量、系统集成与数据传输、系统数据处理与控制及状态预警和评估等。研究可供同类型大跨度斜拉桥结构健康监测与安全评估提供参考,同时为高速公路长大桥梁健康监测系统标准化建设和运行积累宝贵的数据及经验。     

浅谈GPS技术在桥梁工程的变形监测的应用

以东海大桥工程为例东海大桥监测系统使用了现代化的手段(基于GPS),实时对东海大桥在正常运营时期进行实时动态监测。从而获得桥梁在不同环境下的结构变化与整体位移信息,为桥梁的结构状态、是否能够安全运营等等提供理论分析依据。     

江阴大桥强风报警及风场特性分析

风荷载对悬索桥的运营期安全有重要影响.文章利用健康监测系统实测数据,建立了江阴长江公路大桥风特性数据库.在此基础上,一方面针对风速设定报警阈值,从而保证了行车与结构安全,另一方面计算得到紊流强度、阵风系数等风特性,对桥梁设计风荷载参数取值的合理性进行了验证.研究结论为江阴大桥的抗风安全性评价提供了实测依据,同时可为该地区其他工程结构的抗风研究提供参考.     

润扬大桥结构安全监测系统通信网络研究

桥梁结构安全监测与评估系统是对桥梁服役期间的运营环境和结构健康状况进行监测的一个完整的长期在线监测系统．作为该系统的关键组成部分通信网络的研究与设计是非常重要的。根据不同的结构监测需求构成的通信网络种类、方案、工作原理及其网络协议．对润扬大桥结构安全监测系统中的通信网络系统的功能和设计方案进行了较为详细的介绍。     

结构健康评估与预警系统在崇启大桥中的应用

针对崇启大桥结构特点编制了结构健康评估与预警系统,其评分方法与预警水平直接相关,显著减少了评估计算中的人工干预。对各监测量进行评分计算,结果表明：各监测量处于实测数据的正常水平,各监测部位均处于安全状态下,证明崇启大桥结构健康评估与预警系统能够有效监测大桥安全状况。