大跨度桥梁健康监测及安全评估研究.pdf

　 ·工 程 结 构 ·　 大跨度桥梁健康监测及安全评估研究 肖 冠 英 (西南交通大学土木工程学院 , 四川成都 6 1003 1) 　　【摘 　要 】　桥梁健康监测和安全评估已成为国内外相关领域的研究热点 。文中详细地介绍了桥梁健康 监测系统的具体构成和设计准则 ,重点对桥梁的安全评估模型中的层次分析法和人工神经网络法进行了较为 全面的理论分析 。 　　【关键词 】　桥梁 ; 　健康监测 ; 　设计准则 ; 　安全评估 　　【中图分类号 】　U446　　　　　　　　　　　　　【文献标识码 】　A ( ) 3 在通车运营后连续或间断地监测结构状态 ,力求获 1　概 　述 取的大桥结构信息连续而完整 ,某些桥梁监测传感器在桥梁 　　大跨度桥梁的生命周期一般包括总体规划 、设计施工以 施工阶段即开始工作并用于监控施工质量 。 ( ) 及运营管理这三大阶段 。以往 由于受到技术和经济条件的 4 监测系统具有快速大容量的信息采集 、通讯与处理 限制 ,主要精力都集中在设计施工阶段 。近年来随着经济技 能力 ,并实现数据的网络共享 。 术的发展 ,特别是交通网络的迅速发展 ,桥梁建设的形式和 由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定环境 , 功能更加复杂多样化 。加之跨度也愈来愈大 , 以及建桥的巨 在大桥设计阶段完全掌握和预测其力学特性和行为特性是 大投资和它在国民经济发展中的重要作用 ,桥梁的健康监测 非常困难的。因此 ,通过桥梁健康检测所获得的实际结构的 和安全评估工作已愈来愈受到人们的重视 。例如 ,丹麦对总 动静力行为来检验大桥的理论模型和计算假定具有重要意 长 1 726 m 的 Faroe跨海斜拉大桥进行施工阶段及通车首年 义 。不仅对设计理论和设计模型有验证作用 ,而且有益于结 的监测 ; 墨西哥对总长 1 543 m 的 Tamp ico 斜拉桥进行了动 构设计方法与相应的规范标准等得到改进 。 力特性测试并比较了环境激振和传统振动试验的效果 ;英国 2　桥梁健康监测系统 在总长 522 m 的三跨变高度连续钢箱梁桥 Foyle桥上布设传 感器 ,监测大桥运营阶段在车辆与风荷载作用下主梁的振 　　桥梁健康监测的基本内涵是通过对桥梁结构状态的监 动 、挠度和应变等响应 , 同时监测环境风和结构温度场 。中 控与评估 ,为工程在特殊气候 、交通条件下或运营状况严重 国自 20世纪 90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不 异常时发出预警信号 ,为桥梁维护 、维修与管理决策提供依 同规模的长期监测系统 ,如香港的 L an tau F ixed Cro ssing和青 据和指导 。桥梁健康监测系统的组成如图 1所示 。 马大桥 、内地的虎门大桥 、徐浦大桥 ,江阴长江大桥等在施工 阶段己安装健康监测用的传感设备 , 以备运营期间的实时监 测 。最近在苏通大桥建立了健康监测评估以及在武汉阳逻 公路大桥完成了光纤光栅桥梁施工控制及健康监测系统 ;特 别是近年建成的位于江苏省境 内的润扬长江大桥的结构健 ( 康监测系统除了对大桥的车流量 、车辆荷载状况 车载 、车速 )