一、桥梁远程监测测点布置原则
①基于合理的桥梁监测参数分析原则:确定需要而且可能监测的参数。如索力或细杆的轴力;主梁的烧度;高耸塔墩的应力和水平位移;混凝土匀质材料的点应变;外界环境影响(日照、温度、风力、腐蚀的浓度、车辆密度和定量);桥梁的动力特性等。每一种桥型所需的监测参数不一样,要在全面分析桥梁所需监测参数的基础上,提出合理的监测布点。
②基于科学的桥梁内为和烧度分析原则:桥梁监测系统的测点应布置于通过全桥内力和挽度分析后的最不利处,也就是全桥最容易失稳的位置。譬如,布置于正负烧度最大处、应力峰值处、拉索或细杆上等。
③基于桥梁病害调查的布点原则:在桥梁常见病害调查的基础上,将测点布置于该娇型易发病害的位置处,旨在通过监测娇梁容易发生病变位置的内力、变形状态、达到安全预警预报的目的。
④几何尺寸覆盖原则;在前述几个原则的基础上,应适当考虑几何尺寸覆盖的原则。因为,前述分析是基于桥梁在同一施工状况条件下进行的,但实巧上由于桥梁在各部位施工情况不尽相同甚至差别很大。因此,为了"捕捉"桥梁最不利位置,测点布置要从几何尺寸范围内尽量覆盖整个桥梁结构。
⑤对称性原则:可合理利用结构的对称性原则,达到减少传感器布设的目的。
⑥"轻重、缓急"原则:娇梁监测系统建立起来后,也并非一成不变。随着监测要求的变化、监测精度的提高,监测系统应具有可扩充、可调整等功能。因此在监测经费紧张的情况下,可将最"危险"处进行布点监测,而对于一般的部位可进行缓布,可按"轻重缓急"原则进行增加布点监测。
⑦便于安卸、更换的原则:随着监测要求的变化或监测仪器发生损坏失效时需更换监测仪器,因此在满足前述原则的基础上,传感器的布设还应本着便于安卸、更换的原则进行。
二、常见监测桥型的监测部位及监测内容
①斜拉桥
1)主梁
主梁是直接承受交通荷载的主要承重构件,主梁各板之间在施工中通过专口的连接处理使之形成整体,贯通整个桥梁。主梁受力情况及内力分布、材料性能的判别是斜拉桥监测的一项主要内容。
监测内容
a.主梁关键截面在运营阶段的挽度变化情况;
b.主梁关键截面在运营阶段的应变(应力)变化情况;
C.由主梁动位移监测得到的有关动力特性;
d.环境监测:包括温度、湿度等。
2)索塔
斜拉桥结构中桥梁所受的交通荷载、主梁自重及置于其上的桥面铺装层重量,大部分是通过斜拉索传递给索塔,并由索塔来承担的。涉及索塔结构安全的主要问题有:塔身在强风、地震等荷载作用下的稳定性;在纵向不平衡荷载作用下可能导致的横梁与塔连接部的开裂;塔身混凝±的蠕变收缩导致的斜拉索下垂和相应的索力的变化;塔基的沉降对结构内力分布的影响。在斜拉娇运营阶段对索塔进行长期不断的监测,掌握其变形及应力变化和发展趋势,对了解其自身的安全性、稳定性十分重要。索塔监测的内容:
a.桥梁在运营阶段索塔塔顶的位移,包括顺桥向和横桥向两个方面;
b.桥梁在运营阶段索塔关键部位结构的应变(应力)变化情况;
C.环境监测:包括湿度、湿度等。
3)索力
斜拉桥的主梁和桥面铺装自重及活载均由斜拉索传递给索塔。斜拉桥索力的大小分布和变化,直接影响索塔和主梁W及全桥结构的受力状况。拉索一旦断裂或失效,则主梁将失去有效支撑,也将发生强度破坏,最终导致全桥或娇梁局部的跨塌。作为生命索的斜拉索,有必要针对其索力进行监测,籍以达到掌握拉索使用状况,及时采取科学处置错施的目的。
监测内容:
a.斜拉索的自振频率,并通过其转换为索力的监测;
b.环境监测:包括温度、湿度等。
③悬索桥
1)主梁
主梁受力情况及内力分布、材料性能的判别是悬索桥监测的一项主要内容。
监测内容:
a.主梁关键截面在运营阶段的烧度变化情况;
b.主梁关键截面在运营阶段的应变(应力)变化情况;
C.由主梁动位移监测得到的有关动力特性;
d.环境监测:包括温度、湿度等。
2)主塔
悬索桥结构中桥梁所受的交通荷载、主梁自重及置于其上的桥面铺装层重量,大部分是通过悬索传递给索塔,并由索塔来承担的。类似于斜拉桥,在悬索桥运营阶段对主塔进行长期不断的监测,掌握其变形及应力变化和发展趋势,对了解其自身的安全性、稳定性十分重要。主塔监测的内容:
a.桥梁在运营阶段索塔塔巧的位移,包括顺桥向和横桥向两个方面;
b.桥梁在运营阶段索塔关键部位结构的应变(应力)变化情况;1
C.环境监测:包括温度、湿度等。
3)主缆
主缆在悬索桥中把桥梁所受的交通荷载、主梁自重、桥面铺装层重传给索塔。主缆对悬索桥的结构安全至关重要,而且不可更换。对主缆的监测直接关系到悬索娇的运营安全与否。因此有必要对主缆进行以下监测:
a.主缆的一维垂向烧度;
b.主雞索股的索力;
C.主缆的振动特性;
d.环境监测;包括温度、湿度。
4)吊杆
由吊杆将主梁自重、桥面铺装层重、车辆荷载重传给主缆,吊杆的工作状况也
是衡量大娇是否正常运斤的一个重要标志。因此要对吊抒进行W下内容进行监测:
a.吊巧索力;
b.吊杆的振动特性
3拱桥
1)主梁
拱桥的主梁在运营期间承受着交通荷载、主梁自重、桥面铺装层重量。主梁的工作状况,直接关系到拱桥的运营安全性和舒适性与否。对主梁要进行如下内容监测;
a.主梁的关键截面在运营阶段的聽度变化情况;
b.主梁的关键截面在运营阶段的应变(应力)变化情况;
C.环境监测:包括温度、湿度等。
2)主拱
主拱是承受娇梁荷载的主要结构,主拱既承受很大的压力,又承受一定的弯矩,主拱的安全与否,直接关系到桥梁的生命安全。因此必须对主拱进行监测。
监测内容有：
a.主拱的关键截面在运营阶段的烧度变化情况;
b.主拱的关键截面在运营阶段的应变(应力)变化情况;
C.环境监测:包括温度、湿度等。
3)桥墙
对于桥增承受有推为的结构类型拱桥,因桥墳承受着较大的推力,须对其进行监测,监测内容有:
a.桥墳的位移;包括桥缴的横向巧纵向位移;
b.环境监测:包括温度、湿度等。
④连续刚构桥
对连续刚构桥进行监测,W达到掌握连续刚构娇的安全状况,及时采取处置措施的目的。
监测内容;
1)主梁关键截面的挽度,监测主梁在系统安装上去后关键截面的竖向变形情况;
2)主梁关键截面在运营阶段的应变(应力),监测主梁关键截面在运营阶段的应变(应力)变化情况。
⑤高墩、弯、坡连续梁桥
高墩、弯、坡连续梁桥是山区公路常选用的一种桥型。高耸的桥墩,在弯道行车离也力的作用下,特别是在有一定坡度的情况下,桥梁安全性受到了人们极大的关注。因此,针对高墩、弯、坡连续梁巧进行监测,及时了解桥梁安全状况,是非常有必要的。
监测内容:
1)高墳域顶沿切向和法向的位移值;
2)桥壞壞顶和主梁之间的错位值;
3)环境监测:包括湿度、湿度等。
另外,由前面所说,根据桥梁所处环境不同和桥型不同,监测内容也有所不同,对于悬索桥和斜拉桥,还有可能需监测环境风;对于桥梁在地震多发地带,还要监测地震烈度等,对于有通航要求的桥梁,有的还需监测受船舶的撞击情况等。
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