桥梁变形监测方法浅析.pdf

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1、器工程测量与检测EngineeringSurvey&Detection桥梁变形监测方法浅析李学会。韦宏鹄(北京工业大学，北京100124)摘要：随着大型桥梁工程建设规模和速度的快速增长，各种桥梁工程事故也不可避免地有所增加，桥梁结构变形监测工作就显得愈加重要。随着量测技术手段的不断进步，桥梁变形监测方法也13趋多样。因此就应变片、光纤传感器、GPS等几种常用的桥梁变形监测技术，分析、讨论了各自的原理、优缺点和适用情况，并对技术发展前景进行了展望。关键词：桥梁；变形监测；应变片；光纤传感器；GPS技术中图分类号：U446．2文献标志码：

2、A文章编号：1009—7767(2014)05—0138—03AnalysisofBridgeDeformationMonitoringMethodLiXuehui，WeiHonghu(BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Withtherapidgrowthofconstructionscaleandspeedofthelargebridgeengineering，thevarietyofbridgeengineeringaccidentsisemerg

3、eendles，SOthemonitoringworkofthebridgestructuredeformationbecomesmoreimportant．Alongwiththeprogressofthemeasurementtechnologicalmeans，thebridgedeformationmonitoringmethodsarebecomingmorediverse．Theprinciplesandtherespectiveadvantagesanddisadvantagesandtheapplicablecondi

4、tionofseveralcommontechniquesofbridgedeformationmonitoring，suchasstraingauge，opticalfibersensor，GPSetc．wereanalizedanddiscussed．Thetechnologydevelopmentwasprospectedalso．Keywords：bridge；deformationmonitoring；straingauge；opticalfibersensor；GPStechnology随着交通行业的发展，桥梁作为道路交通

5、的枢纽，作用越来越重要。然而随着使用年限的增加和外界环境的干扰，桥梁会受到不同程度的损伤产生安全隐患。为了确保桥梁的安全运营，需要对在役桥梁进行定期变形监测，并根据长期的监测结果做出合理的分析和安全预报。笔者主要从几种常用的桥梁变形监测方法的原理人手，分析其各自的优缺点和适用情况，并对桥梁变形监测方法进行展望。1传统桥梁变形监测方法分析1．1常规大地测量法常规大地测量法是变形监测的传统方法。多采用经纬仪、测距仪、水准仪、全站仪等常规测量设备通过测角、边、水准等方法来测定被测物的变形量。该类方法具有理论和方法成熟、观测数据可靠、费用相对

6、较低等优点．在保证工程正常运营方面优势明显，但存在以下缺陷：138啼荭投求2014No．5(Sep．)V01．321)主要为手工采集数据，自动化测点少，自动化程度低，工作量大，观测容易受气候和其他外界条件的影响．易漏过一些重要及危险的信号：2)平面位移和垂直位移数据不能在相同的测点及相同的时间里采集：3)对各监测点的变形量测定在时间上不同步；4)精密水准网路线较长。1．2物理学传感器法物理学传感器法主要是应用测力计、应变计、位移计、加速度计、重量动态测量仪、锈蚀监测仪以及风力、震动、压力、温度、湿度等传感器来进行桥梁变形观测。这些原位

7、监测手段一般只能用来监测桥梁的局部形变和相对形变情况，对于桥梁的整体变形监测则显得苍白无力，并且测试精度和长期稳定性差，难以实现对桥梁结构受力状况的长期可靠监测。目前，应变测量多采用贴应变片的方法．其工作原理是基于金属丝电阻的应变效应．即金属电阻丝随着机械变形而改变的物理现象。不同方向的外力作用会使金属电阻丝产生不同的变形量e。它灵敏度高、尺寸小、质量小并且粘贴牢靠，但也存在以下缺陷：1)工作难度大，经常要在几米甚至几十米的高空进行贴片、焊线及封片等工作，不仅质量难以保证，工作效率也不高：2)环境的温度和湿度对测量值影响比较大，有些测

8、点的测值会产生飘移，获得数据的可信度不高。2光纤传感器技术分析在桥梁健康监测中，光纤传感器利用了光纤特征参量对外界环境因素变化敏感的特性．能用来采集温度、应变(应力)、动态响应、腐蚀情况、裂缝状况以及交通情况等多种参数⋯