橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的三大監(jiān)測對象究竟是誰?

橋梁像是橫跨河流、山谷與城市動脈的“骨骼”，每天承載著無數(shù)車輛與行人的通行。可是在宏偉的外表之下，橋梁的健康狀態(tài)往往并不像肉眼所見那樣穩(wěn)固。細微的位移、肉眼難辨的裂縫、突發(fā)的荷載沖擊，甚至是天氣與水文條件的長期侵蝕，都可能成為垮塌的源頭。

橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的三大監(jiān)測對象究竟是誰?(圖1)

在現(xiàn)實應用中，WITBEE?萬賓科技?橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)針對橋梁結構的運行，把監(jiān)測對象劃分為三大類：橋梁自身的結構性能、外部施加的荷載，以及周邊的氣象與環(huán)境條件。這三者猶如三面鏡子，可以同步、實時的反映出橋梁的真實生命狀態(tài)。

一、直擊“骨架”的脈動

任何橋梁，不論是鋼結構、混凝土還是斜拉、懸索，都有一個共同點：長期負荷下，其材料和構件不可避免地會發(fā)生物理變化。肉眼能看到的只是極少數(shù)，而隱藏在內部的細微異常才是更危險的部分。

橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)針對橋梁結構監(jiān)測的價值就在于此。比如，位移與沉降能反映橋梁是否出現(xiàn)整體或局部的下沉;傾角的微小變化可能意味著支座等位置受力異常;裂縫寬度的延伸則是結構穩(wěn)定性下降的直接表現(xiàn);而索力、加速度、撓度、應變、支座反力等數(shù)據(jù)，則能描繪出橋梁在不同載荷與時段下的真實變化曲線。這些參數(shù)的變化讓工程師能更專業(yè)、更科學去看待橋梁的真實狀態(tài)，拒絕停留在表面的觀測與決斷。

橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的三大監(jiān)測對象究竟是誰?(圖2)

二、理解橋梁每天面對何種壓力

一座橋梁不僅僅是靜止的建筑，它更時刻承受外界力量的考驗。比如每天成千上萬的車輛駛過，重量、速度等各不相同，疊加起來就形成了復雜的荷載。這些外部荷載既包括常態(tài)的交通流量與車輛荷載，也涵蓋車船撞擊帶來的瞬時沖擊，或者地震造成的三向加速度振動等。橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測，使得荷載的變化時刻呈現(xiàn)在管理部門眼前，與實際情況一一對應。

如果某座橋長期處于大流量、重車頻繁通過的狀態(tài)，那么它的疲勞速度很可能會快于設計預期。再比如，一次劇烈的船只撞擊即便未造成肉眼可見的損壞，也可能在結構內部留下細小的裂紋。在橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的感知中，這些問題一旦出現(xiàn)就會被上報，不留給他們一絲一毫的停留時間。這不僅為安全管理打下來基礎，也是制定養(yǎng)護策略的重要參考。

三、外界條件的“慢性作用”

除了自身和外力，橋梁還要面對一種更長期、更難以抵御的考驗——環(huán)境。無論是烈日暴曬還是暴雨沖刷，又或是風速驟變、濕度影響，都會在多年運行中逐漸侵蝕橋梁。而橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)所涉及的氣象環(huán)境監(jiān)測，正是為了把這些“慢性病因”納入可控的范圍之中。其中，溫度與濕度的實時記錄，可以反饋材料膨脹收縮引起的應力變化;風速、風向與風壓的實時分析，可以預警橋梁在風荷載下受到振動影響;而河床水位、流速變化的實時上報，更成為水下沖刷與橋墩安全的關鍵數(shù)據(jù)。

這些環(huán)境變量可能不會在短期內造成災難，但長期累積的結果比一次外力沖擊更致命。橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)把“自然力量”轉化為具體的數(shù)據(jù)指標，幫助管理人員更有把握地進行橋梁的養(yǎng)護工作，實現(xiàn)橋梁使用壽命延長的目標。

橋梁的安全不只是工程問題，更關乎城市運行的穩(wěn)定與公眾的信心。橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)通過覆蓋三大對象的監(jiān)測，不僅提升了監(jiān)管單位的管理能力，也讓人們每天通行其中更加安心。

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