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桥梁

悬索桥健康监测解决方案


一、 悬索桥桥特点

        1、悬索桥,又名吊桥。指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁;

        2、悬索桥的优点:

          (1)悬索桥可以使用比较少的的物质来跨越比较长的距离。 

          (2)适合比较深或者比较急的水流上建造。         

        3、悬索桥的缺点:

          (1)悬索桥的坚固性不强,在大风情况下交通必须暂时被中断。

          (2)悬索桥不宜作为重型铁路桥梁;

          (3)悬索桥施工复杂,造价昂贵。 

二、 悬索桥桥特点

        悬索桥是由主缆、加劲梁、桥塔、鞍座、锚固构造、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。成桥后,主要由主缆和桥塔承受结构的自重,结构共同承受外荷载作用,受力按刚度分配。

        主缆是结构体系中的主要承重构件,受拉为主;

        主塔是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件,受压为主;

        加劲梁是悬索桥保证车辆行驶、提供结构刚度的二次结构,主要承受弯曲内力;

        吊索是将加劲梁自重、外荷载传递到主缆的传力构件,是联系加劲梁和主缆的纽带,受拉;

        锚碇是锚固主缆的结构,它将主缆中的拉力传递给地基

        按主缆的锚固形式分为:地锚式、自锚式

        按孔跨布置形式分为:三跨悬索桥、单跨悬索桥

三、 悬索桥监测内容

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四、 传感器选型 

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五、 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。

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图1  桥梁健康监测系统组成

 

六、 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;

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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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