文档介绍：福田—落马洲通道桥健康监测系统可行性建议书一. 概况 1. 斜拉桥健康监测系统斜拉桥健康监测系统是一个以桥梁结构为平台,应用现代传感、通信和网络技术,优化组合结构监测、环境监测、交通监测、设备监测、综合报警、信息网络分析处理和桥梁养护管理各功能子系统为一体的综合监测系统,它实时监测桥梁在各种环境、荷载等因素作用下的结构响应,并能有效地提供桥梁管理的科学依据,显著提高桥梁的整体管理水平,从而能够最大限度地确保桥梁安全营运、预诊断桥梁病害和延长桥梁使用寿命。 2. 建立健康监测系统的必要性根据《关于深港皇岗- 落马洲人行通道桥主体结构监测及保养维修安排的协议书》内容要求必须建立长期健康监测系统。斜拉桥灵活多变的塔、梁、索组合形式,宽广的跨径适应范围和相对良好的空气动力稳定性,以及便于悬臂施工等优点,使其得到广泛应用。由于斜拉桥在交通干线中的重要作用以及斜拉桥的结构特点和不利的工作条件,人们非常关心斜拉桥结构的安全性和耐久性。近年来营运中发生的斜拉桥结构损坏事故,更引起人们对斜拉桥安全使用与维护的关注。斜拉桥有许多不同于其他桥梁形式的结构构造和结构材料,并有相应的问题需要研究并加以解决。比如: (1) 细长的斜拉索暴露于高空大气中, 直接受日照、温度变化、风、雨作用,在风、雨车辆荷载的激励下会产生各种不同机制的拉索振动, 如不采取有效的减振措施,频繁、大幅度的拉索振动会引起拉索防护层功能的失效和拉索钢丝的疲劳。因拉索防护系统失效而引起拉索钢丝和锚具的腐蚀,是影响斜拉桥安全最突出的问题。(2) 斜拉桥是一种内部高次超静定结构, 施工误差、混凝土的收缩徐变都会引起斜拉索索力的变化,而不合理的索力状态,会在主梁和索塔内引起不同于设计的内力状态。因此,在施工和营运阶段将斜拉桥的拉索索力偏差严格控制在容许范围内是斜拉桥的另一个重要问题。(3) 斜拉桥的主梁除了和其他形式的桥梁一样承受自重及荷载引起的弯矩和剪力外,还要承受斜拉索水平分力产生的轴向力,不合理的主梁线形在轴向力的作用下会产生附加弯矩,而这种附加弯矩又会加剧桥面线形对正常位置的偏离。因此,在施工和营运阶段将斜拉桥的主梁线行的偏差严格控制在容许范围内是斜拉桥的又一重要问题。在桥梁结构的适当部位安装相应的传感器,能反映桥梁健康状态的特征参数, 如斜拉索索力、索塔和主梁的位置、荷载引起桥面板的应力、主梁和索塔断面上的温度分布、主梁控制断面的振动加速度等,能进行实时监控或定期检查,及时了解桥梁的工作状态及发展趋势。对特征参数的异常值进行分析判断,找出原因,以便组织更进一步的检查、检测或采取相应的营运管理措施或维修养护措施,使桥梁经常保持良好的营运状态,这是桥梁健康监测最直接、最主要的目的。当然, 由健康监测系统获得的数据、资料对改进今后的桥梁设计,促进桥梁科学研究同样有十分重要的意义。 3. 斜拉桥健康监测系统的应用基于对斜拉桥健康监测系统重要性的认识,受到以往桥梁健康监测系统成功经验的启发,通过收集结构和构件的位移、应变、加速度等物理参数以及环境因素对结构的影响资料,了解结构的工作状态,将起到确保桥梁安全营运、延长使用寿命的作用。希望能通过早期发现桥梁病害,以节约桥梁的维修费用,提高桥梁的综合作用效益。 1 .系统特点从已经建立的监测系统的检测目标、功能以及系统运行等方面看, 大型桥梁进