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桥梁

拱桥健康监测解决方案


一、 拱桥特点

        1、力学特点,将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力,使拱的弯距大大减小,拱主要承受压力;

        2、拱桥的优点:

          (1)具有较大的跨越能力;

          (2)构造较简单,受力明确简洁;

          (3)形式多样、外型美观;

        3、拱桥的缺点:

          (1)有水平推力的拱桥,对地基基础要求较高,多孔连续拱桥互相影响;

          (2)跨径较大时,自重较大,对施工工艺等要求较高;

          (3)建筑高度较高,对稳定不利;

二、 拱桥的主要组成

        拱圈(拱背、拱腹、拱顶、拱脚)、拱上结构、矢跨比f/L(反映拱桥受力特性的重要指标)

三、 拱桥分类

        按行车道位置分为:上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥

四、 拱桥监测内容

拱桥表1.png

五、 传感器选型

 

拱桥表2.png

六、 健康监测系统组成

        桥梁健康监测系统采用集中统一下的分布式结构,由监控中心、大桥监测站共2个部分组成,如下图所示。大桥监测站由传感器子系统、数据采集与传输子系统组成;监控中心由数据处理与控制子系统、数据管理与数据库子系统、结构健康评价子系统共3个子系统组成。

图片3.png

图1  桥梁健康监测系统组成

 

七、 报警机制

        桥梁健康监测中心报警机制主要由报警服务器完成,实现报警预警处理和报警解除,负责报警和预警信息的处理和维护统计,并在有预警信息时调用桥梁结构损伤识别与健康评价子模块,返回桥梁结构损伤识别与健康评价模块对桥梁的评价结果,为专家诊断提供依据。

        当预警模块和预层次分析法发出的健康状态评价结果达到预警状态时,预警模块将自动发出预警信息,为便于管理人员第一时间掌握该信息,通过以下三种方式进行预警:

        方式1: 在计算机终端显示界面上以醒目图形、声响等形式发出预警,并弹出提示对话框,必须人为取消后才停止;

        方式2: 通过实时发送短信(微博、微信)、电子邮件等方式通知管理人员;

图片4.png 

图2  手机短信预警模式

        方式3:若桥梁结构出现危险情况,业主不能及时赶到事故现场,可以通过启动桥梁上的预警装置,发出预警信号或直接中断桥梁运行,告知正要或正在通行的车辆或人员桥梁已出现危险情况,请尽快离开或改道行驶,以避免二次事故的发生。


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