浅析桥梁健康监测系统在高速公路桥梁管理中的应用

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1、2012年4期西南公路XINANGONGLU浅析桥梁健康监测系统在高速公路桥梁管理中的应用杰罗拉提梁勇（四川攀西高速公路开发股份有限公司成都610041）【摘要】桥梁健康监测系统通过实时采集各类布设在桥梁结构内部和表面的传感器数据，由专门开发的数据采集和处理软件对数据进行分析，将其结果与桥梁有限元模型进行比对，从而反映桥梁的实际受力状况，据此评估桥梁技术状况和健康状态，为桥梁安全运营提供技术支撑。以四川省西昌至攀枝花高速公路（简称：西攀路）桥梁健康与安全评估系统的建设和运行为例，介绍了桥梁健康监测系统在高速公路桥梁运营管理中的应用，分析了桥梁健康系统在高速公路运营管理中的重要

2、性和良好效益。【关键词】桥梁；健康监测；安全；运营管理；应用【中图分类号】U446【文献标识码】A系统的有机组成部分。该系统的成功部署上线运0前言行，为高速公路桥梁安全运行及养护提供了强有力长期以来，人们对于大桥的安全检测一直以人工的技术支撑，为实现养护工作“规范化、科学化、方法为主，或是定期对桥梁进行全面检查，或是在出制度化”打下坚实基础。现特殊情况——如发生地震等自然灾害或人工巡检时1系统介绍发现结构损伤危及结构安全，再进行检测评估。而此时桥梁已经出现了较大损伤，人工特殊检测和评估必1.1系统设计目标然花费不菲的时间和费用，不满足桥梁安全应急管理（1）与整个西攀路监控系统

3、紧密结合，协调一对及时性的要求。因此，人工检测不仅需要大量的人致，成为西攀高速公路监控系统的有机组成部分；力和物力，而且需要经过专门训练且专业经验丰富的（2）与桥梁主体工程的具体情况紧密结合，系检测工程师，所得的结果仍然不能满足桥梁安全运营统设计充分符合管理方便性和有效性的需要，使最终管理的需要。因此，四川攀西高速公路开发股份有限的系统成为高效率、高性价比和高可用性的系统；公司在公路建设期间就考虑对西攀路金沙江特大桥、（3）与本工程中隧道监控、路段监控等系统设#计紧密结合，成为一个统一的整体；达到“联合监回箐沟特大桥、白沙沟1桥和城门洞大桥等四座结构控，联动救援”的整体目标；

4、型式特殊的桥梁进行运营期安全监测。按“总体设（4）综合考虑国内外交通监控技术发展趋势与计、分期实施“的原则,先后经历了系统总体设计、用户需求，采用国内外先进技术，力求组成科学，施工期传感器埋设、软硬件联合设计、设备招投标、系统集成与调试等阶段，最后成功部署上线运行。系整机系统响应迅捷，为桥梁营运管理提供现代化监控手段；统总的建设目标是实现西攀高速公路桥梁监控检测与（5）充分考虑现在和未来营运管理的需要，重安全评估的协同工作平台，逐步建立畅通的上下级分视开放性和兼容性，易于扩展。布协同工作环境，为实现西攀高速公路桥梁监控监测与控制服务提供支持和保障。1.2系统功能根据以上设计原

5、则和目标，要求本系统完成以下西攀路是西南地区第一条采用桥梁健康监测系功能，为桥梁养护管理决策提供强有力的技术支持。统对桥梁运营安全状况进行实时监测的高速公路。（1）监测桥梁结构在运营过程中的结构响应和该系统的开发和部署与桥梁主体工程建设紧密结合，协调一致，成为西攀高速公路三大系统中监控力学状态参数，各桥监测项目和监测模式见表1。542012年4期西南公路XINANGONGLU杰罗拉提，梁勇：浅析桥梁健康监测系统在高速公路桥梁管理中的应用表1西攀路桥梁监测项目及模式汇总表数据预处理工作由数据采集单元完成，以对信监控方式金江特回箐沟特#号进行调理、滤波、A/D转换，以及进行简单的

6、统计城门洞大桥白沙沟1桥浅析桥梁健康监测系统在高速公路桥梁管理中的应用和项目大桥大桥处理，并将信号通过系统主干光纤网络传输给数据应力/应变√√√√处理与控制服务器。现场数据采集单元同时管理本结构线形/变位√√∽∽地NAS存储，当上位机或主干网故障时，现场采集杰罗拉提梁勇动态特性√√××单元通过降档控制继续执行数据采集工作，并保证（四川攀西高速公路开发股份有限公司成都610041）斜拉索索力√×××经预处理的采集数据在本地NAS保存30d。注：√——自动实时监测；∽——人工定期采集；×——不支持1.3.3数据处理与分析系统【摘要】桥梁健康监测系统通过实时采集各类布设在桥梁结构内

7、部和表面的传感器数据，由专门开发（2）评估桥梁结构的剩余承载能力及其主要受数据处理与分析系统运行在攀枝花监控分中心的数据采集和处理软件对数据进行分析，将其结果与桥梁有限元模型进行比对，从而反映桥梁的实际受力状况，据此评估桥梁技术状况和健康状态，为桥梁安全运营提供技术支撑。以四川省西昌至攀枝花高速公路力构件的技术状态，并建立结构预警机制。的桥梁监测工作站上，通过网中网连接并控制各被（简称：西攀路）桥梁健康与安全评估系统的建设和运行为例，介绍了桥梁健康监测系统在高速公路桥梁运（3）诊断和分析桥梁结构在突发事