2014年公路監(jiān)理師考點:橋梁健康監(jiān)測新概念

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　　橋梁健康監(jiān)測新概念

　　橋梁健康監(jiān)測的基本內(nèi)涵即是通過對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評估，為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況嚴重異常時觸發(fā)預警信號，為橋梁維護濰修與管理決策提供依據(jù)和指導。為此，監(jiān)測系統(tǒng)對以下幾個方面進行監(jiān)控：

　　1.橋梁結(jié)構(gòu)在正常環(huán)境與交通條件下運營的物理與力學狀態(tài);

　　2.橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(加支座)和附屬設(shè)施(如振動控制元件)的工作狀態(tài);

　　3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性;

　　4.大橋所處環(huán)境條件;等等。

　　與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)不同，大型橋梁健康監(jiān)測不僅要求在測試上具有快速大容量的信息采集與通訊能力，而且力求對結(jié)構(gòu)整體行為的實時監(jiān)控和對結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能化評估。

　　然而，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測不僅僅只是為了結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控與評估。由于大型橋梁(尤其是斜拉橋、懸索橋)的力學和結(jié)構(gòu)特點以及所處的特定環(huán)境，在大橋設(shè)計階段完全掌握和預測結(jié)構(gòu)的力學特性和行為是非常困難的。大跨度索交承橋梁的設(shè)計依賴于理論分析并過風洞、 是斜拉橋、懸索橋)的力學和結(jié)構(gòu)特點以及所處的特定環(huán)境，在大橋設(shè)計階段完全掌握和預測結(jié)構(gòu)的力學特性和行為是非常困難的。大跨度索交承橋梁的設(shè)計依賴于理論分析并過風洞、振動臺模擬試驗預測橋梁的動力性能并驗證其動力安全性。然而，結(jié)構(gòu)理論分析?；诶?/p>

　　理想化的有限元離散模型，并且分析時常以很多假定條件為前提。在進行風洞或振動臺試驗時對大橋的風環(huán)境和地面運動的模擬也可能與真實橋位的環(huán)境不全相符。因此，通過橋梁健康監(jiān)測所獲得的實際結(jié)構(gòu)的動靜力行為來驗證大橋的理論模型、計算假定具有重要的意義。事實上，國外一些重要橋梁在建立健康監(jiān)測系統(tǒng)時都強調(diào)利用監(jiān)測信息驗證結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

　　橋梁健康監(jiān)測信息反饋于結(jié)構(gòu)設(shè)計的更深遠的意義在于，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與相應的規(guī)范標準等可能得以改進;并且，對橋梁在各種交通條件和自然環(huán)境下的真實行為的理解以及對環(huán)境荷載的合理建模是將來實現(xiàn)橋?quot;虛擬設(shè)計"的基礎(chǔ)。

　　還應看到，橋梁健康監(jiān)測帶來的將不僅是監(jiān)測系統(tǒng)和對某特定橋梁設(shè)計的反思，它還可能并應該成為橋梁研究的"現(xiàn)場實驗室".盡管橋梁抗風、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的出現(xiàn)不斷推動著橋梁的發(fā)展，但是，大跨度橋梁的設(shè)計中還存在很多未知和假定，超大跨度橋梁的設(shè)計也有許多問題需要研究。同時，橋梁結(jié)構(gòu)控制與健康評估技術(shù)的深入研究與開發(fā)也需要結(jié)構(gòu)現(xiàn)場試驗與調(diào)查。橋梁健康監(jiān)測為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機。由運營中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實驗室調(diào)查的補充，而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實的信息。另外，橋梁振動控制與健康評估技術(shù)的開發(fā)與應用性也需要現(xiàn)場試驗與調(diào)查。

　　綜上所述，大型橋梁健康監(jiān)測不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測加結(jié)構(gòu)評估新技術(shù)，而是被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評估、設(shè)計驗證和研究與發(fā)展三方面的意義。