桥梁健康状况检测诊断
2015-07-23
所谓桥梁健康诊断系统，是指利用一些设置在桥梁关键部位的传感器、测试元件、测试仪器，实时在线地量测桥梁结构在运营过程中的各种反应，并将这些数据传输给中心控制系统，按照事先确定的评价方法与反应阀值，实时地评价诊断桥梁结构的健康状况，必要时提出相应的处理措施，并在极端情况下（如台风、地震）给出警示信号或处置对策，如关闭交通。目前，桥梁结构健康诊断技术主要用于大跨度重要桥梁，是传统长期监测技术的发展和延伸，它的特点表现在：监测内容比较全面、测试，诊断，评估，预警实现了自动化，能够事先发现桥梁病害或结构状态的不利改变，并采取预防性处理措施。桥梁结构性能德健康诊断技术不仅是保证大跨度桥梁的安全运营的重要手段，而且可以补充、修改、完善大跨度桥梁的设计理论与设计规范，降低大跨度桥梁的维修费用，因而具有重大的实用价值。
目前，桥梁健康诊断技术正在迅速发展之中，国内外投入运营的健康诊断系统也各有特色。一般来说，桥梁健康监测诊断系统主要包括以下几个功能模块：
１、桥梁荷载源实时在线监控。桥梁监控内容包括风荷载、地震、温度和交通荷载等，所使用的传感元件大致有：风速仪，记录风向、风速、温度、湿度差时程历史，进而分析温湿度对结构相应的影响；车辆荷载称重系统，记录交通荷载源时程历史，通过数据处理系统分析后可得测量荷载谱、超限车辆的统计特征等；强震记录仪，记录地震作用；摄像机，记录车流变化情况和交通事故。
２、几何变位监测。采用ＧＰＳ、位移计、倾角仪、电子测距器、数字相机、全站仪等测试仪器，监测桥梁各部位的静态位置的几何变位。
３、结构反映监测。如采用压磁传感器记录主缆索股、斜拉索、系杆、吊杆的张力历史变化；采用应变仪记录桥梁主要受力构件测应变历程，仪评估构件的疲劳性能与残余寿命；用拾振仪记录桥梁结构个部位的动态反应，如加速度、振幅、分析监测结构的动力特征等。
４、监测数据处理。桥梁检测监测系统在采集到上述海量数据后，要根据具体桥梁的特点，进行数据的分析处理，实时、合理地分类储存、更新、筛选、压缩、挖掘个汇总内外部环境监测数据、结构静动力监理数据、结构边界条件及荷载试验数据、结构分析与逆分析数据、日常巡养护维修数据，事故灾害处理数据等，以便由表及里，去伪存真，去粗存精，为数据远程传输、动态显示查询、结构损伤诊断与评估服务。
５、结构损伤诊断与评估。根据大量的监测数据，结合人工巡查所得出的局部损伤、破损检测结果，利用机构损伤诊断分析方法，按照事先确定的评价方法与反应阀值，实时评估结构损伤程度、性质，进而判断桥梁可能存在的质量隐患、发展趋势及其结构安全运营造成的恰没在威胁，预测结构状态的改变、损伤程度或安全程度，必要时根据反应阀值、提出预警，为桥梁评估、管理、养护以及桥梁加固维修提供科学依据。在突出性极端事件（如地震、强台风、超重交通荷载等）发生后，能够全面，快速地诊断出结构损伤程度，进行结构性能的全面评估，必要时提出相应的处理措施，以便采取交通管制措施或确定维修加固对策。
