苏州桥梁结构加速度监测技术方案

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随着桥梁设计使用年限的提高，在服役期内，受环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应等灾害因素的共同影响，会导致结构的损伤积累和抗力衰减，从而降低正常载的能力，极端情况下易引发灾难性的突发事故。而我们普遍采用的桥梁经常和定期检查在技术上和时间周期上存在着较大的局限性，日渐不能满足桥梁目常养护所需，这就要科学的引入桥梁结构健康检测系统。 桥梁结构健康监测的概念：桥梁健隶监测是通过对桥梁结构状态的监控与评估，在桥梁运营状况异常时触发预警信号，为桥梁维护维修与管理决策提供依据和指导。它是一种桥梁病害实时的、自动的检测和识别系统。包括传感器子系统、数据采集子系统、信号传输子系统、损伤识别以及安全评定子系统、数据管理子系统，通过系统集成技术将它们集成为一个协调共同工作的健康监测系统。 桥梁结构健康监测的目的和意义：自20世纪50年代以来，桥梁健康监测的重要性就逐渐被认识，但受检测、监测手段落后的限制，在应用上一直未得到推广和重视。近年来，国内大桥坍塌或者局部破坏事故频发，在很大程度上是由于桥梁构件在荷载作用下疲劳破坏，加之养护监测不当，致使承重结构遭到破坏，引发坍塌，带来不可估量的经济涢失。 桥梁结构健康监测是为了保证桥梁安全畅通、避免突发严事故，它是以科学的监测理论与方法为基础，采用各种适宜的检測手段获取数据，通过对结构的主要性能指标和特性进行分析，及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷，诊断结构突发损伤发生位置与程度，并对发生后果的可能性进行判断与。桥梁结构健康监测，能使桥梁运营状况异常时发出预警信号，在桥梁维护、维修，防止桥梁坍塌、局部破坏，保障和廷长桥梁的使用寿命方面有着重要的意义 。苏州桥梁结构加速度监测技术方案

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国际上，尤其是日本、美国和徳国，健康监测系統在土木工程中用相対较多，已经扩展到大型混凝土工程、高层建筑等复杂系统的监测。纵观土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断的发展水平，至少有以下几个尚待解決的问题： (1)缺少通用的损伤量化指标：在基于振动的故障诊断和预测中，要求不论信号的来源和频段，经过信号处理后，原始状态的信号(健康状态)和损伤后的信号(损伤状态)应有明显的差异。即识别出的信号特征能够准确地表示出健康状态和损伤状态。因此，应该设计一种损损尺度，将结构损伤与否和损伤的程度简单地分级量化; (2)高成本和信号处理的不准确性：诊断系统的两个主要问题是：高成本和信号处理的不准确性。*个问题随着元线网络和通讯的发展已不那么突出，第二个问是现在都假定璪音信号为不变的高斯分布而感兴趣的信号都有确定的频率，实际上并非如此，感兴趣的信号频率范围很宽，而且是在一个非理想的变化环境中得到的，如何解决这个问题将成为未来发展的重点。 结构健康监测系统涉及许多不同研究领域(如结构、计算机、通讯等)，需要解決多方面的问题(如寻找传器感*测点、*的模态识别方法、*的系统识别方法、误差分析等)，健康监测主要目的是监测累积损伤-自动识别损伤是结构健康监测系统的核心技术，也是当代国际的研究热点。目前的健康监测系统尚不具备损伤识别能力，而真正的健康监测系统必须具备自识别损伤的能力。桥梁监测系统涉及结构、计算机、通讯等多个领域，需要多学科的研究。世界上许多新建的大跨桥都安装有监测系统，桥梁监测系統反映了一个*的结构试验技术和桥梁管理的综合实力，是国际上的前沿热点研究领域，目前正迅速发展。健康诊断作为土木基础设施系统管理的一部分，越来越受到人们的重视 。

徐州码头结构健康监测费用标准2021 结构健康监测--荷载及作用监测： 1.1地震作用监测。 通过在塔楼设置两台强震仪获得塔楼的平动地震动输入，以进行地震作用监测。一台强震仪放置于塔楼基础大底板的中央，一台强震仪放置在主体结构顶层的中心，用于自动记录地震在基础以及塔楼顶部的三个分量上的振动。第三台强震仪可放在周边的自由场上。 如果该地区自由场上已布置强震仪，且可以根据需求提取得到数据，可以考虑共用自由场的强震仪，这样可以合理利用资源。地震作用监测应与结构的地震响应监测相结合，以建立起有效的荷载-响应关系，以及地震作用后结构的损伤识别及健康性态评估。 1.2 风荷载监测。 布置风速监测传感器获得塔楼顶部不同方向的来流风速和风向数据。至少共配备2台风速仪(一台机械式，一台超声式)进行风速的监测。在建筑立面，应考虑沿建筑高度方向均匀设置适当数量的风压测量装置。风荷载监测应与结构的风致响应监测相结合，以建立起有效的荷载-响应关系，实现施工过程的结构应有姿态判别、强风灾害的预警，以及风荷载作用下结构的损伤识别及性态评估。 1.3 温度监测。 观测塔楼环境的温度变化，包括日温度变化和季节温度变化。沿建筑物立面高度设置5个测量区，用以测量不同建筑高度的温度分布与变化;并且测点沿建筑的平面四周布置，用以测量不同建筑立面情况下的温度分布与变化 。

结构健康监测指的是针对工程结构的损伤识别及其特征化的策略和过程。结构损伤指的是结构材料参数及其几何特征的改变。结构健康监测过程涉及使用周期性采样的传感器阵列获取结构响应，损伤敏感指标的提取，损伤敏感指标的统计分析以确定当前结构健康状况等过程。 建立相应的健康监测系统对保证结构在施工过程以及运营期间的安全、适用具有重大作用: 1) 即时了解结构施工过程中的结构性状，实现对项目过程的有效控制; 2) 监测全寿命周期内的结构性状，发现荷载及结构响应的异常和结构损伤，确保结构的运营安全; 3) 预警极端灾害事件，评判灾害事件造成的损伤程度及部位，为业主进行灾害应急管理提供决策依据; 4) 为结构运营阶段的检查和维护方案提供信息和依据; 5) 实测获得的地震和结构动力响应将指导未来的高层建筑设计，也为高层建筑结构新技术的研究提供重要参考 。

结构健康监测--荷载及作用监测： 1.1地震作用监测。 通过在塔楼设置两台强震仪获得塔楼的平动地震动输入，以进行地震作用监测。一台强震仪放置于塔楼基础大底板的中央，一台强震仪放置在主体结构顶层的中心，用于自动记录地震在基础以及塔楼顶部的三个分量上的振动。第三台强震仪可放在周边的自由场上。 如果该地区自由场上已布置强震仪，且可以根据需求提取得到数据，可以考虑共用自由场的强震仪，这样可以合理利用资源。地震作用监测应与结构的地震响应监测相结合，以建立起有效的荷载-响应关系，以及地震作用后结构的损伤识别及健康性态评估。 1.2 风荷载监测。 布置风速监测传感器获得塔楼顶部不同方向的来流风速和风向数据。至少共配备2台风速仪(一台机械式，一台超声式)进行风速的监测。在建筑立面，应考虑沿建筑高度方向均匀设置适当数量的风压测量装置。风荷载监测应与结构的风致响应监测相结合，以建立起有效的荷载-响应关系，实现施工过程的结构应有姿态判别、强风灾害的预警，以及风荷载作用下结构的损伤识别及性态评估。 1.3 温度监测。 观测塔楼环境的温度变化，包括日温度变化和季节温度变化。沿建筑物立面高度设置5个测量区，用以测量不同建筑高度的温度分布与变化;并且测点沿建筑的平面四周布置，用以测量不同建筑立面情况下的温度分布与变化 。Kbdc2ql88

目前我国土木工程事故频繁发生，如桥梁的突然折断、房屋骤然倒塌等，地震、洪水、暴风等自然灾害也对建筑物和结构造成不同程度的损伤;在Northridge和1995年日本神户(Kobe)的大地震中，一些建筑物在遭受主震后并未立即倒塌，但结构却已受到严重损伤而未能及时发现，在后来的余震中倒塌了。还有一些人为的爆炸等破坏性行为，如美国世贸大褛倒塌对周围建筑物的影响，这些都造成了重大的人员伤亡和财产损失，而且已经引起人对于重大工程安全性的关心和重视、对结构性能进行监测和诊断，及时地发现结构的抗伤，对可能出现的灾害进行预测，评估其安全性已经成为未来工程的必然要求，也是木工程学科发展的一个重要领域。 健康监测系统及其组成：一般认为健康监测系统应包括下列几部分： 传感器系统，包括感知元件的选择和传感器网络在结构中的布置方案。 数据采集和分析系统，一般由强大的计算机系统组成。 监控中心，能够及时预测结构的异常行为。 实现诊断功能的各种软硬件，包括结构中损伤位置、程度类型识的*判据。 传愿器监测的实时信号通过信号采集装置送到监控中心，进行处理和判断，从而对结构的健康状态行评估，若出现异常，由监控中心发出预警信号，并由故障诊断模块分析查明异常原因，以便系统安全可地运行 。

结构健康监测--结构及构件状态监测 1.1 标高监测。 在施工阶段，应采用适当的补偿技术修正建筑的初始楼面标高，使得*终的楼面标高与设计标高相一致，楼面标高补偿技术采用预测的方式进行。一方面，通过考虑材料时变效应的分析技术预测包括收缩徐变和基础沉降的长期变形量，以及结构竖向恒载引起的变形量，并在施工阶段楼面标高预留80%的长期变形量作为标高补偿;另一方面，通过对楼层施工时的楼面标高的监测，可以获得当前楼面标高的实际值。 1.2 垂直度监测。 为准确了解和控制塔楼的垂直度，应对施工各阶段塔楼的倾斜度进行监测;且在布设垂直度监测网络时，应保证基准点的稳定性，并选择代表性的塔楼倾斜度监测点。 1.3 沉降监测。 为准确了解和控制塔楼的沉降，各阶段应对塔楼的沉降进行监测 。

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