背景說明

     橋梁是公路的重要組成部分，隨著交通運輸量大幅 度提高，行車密度及車輛載重越來越大，跨河橋梁和高 架橋梁在交通工程中的重要性與日俱增。 

     由於長期在靜載和動載，以及氧化、腐蝕、老化、 台風、地震等自然災害的影響，遭受不同程度的結構損 傷、功能失效、結構性缺陷，橋梁的強度和穩定性隨時 間的推移而降低。 

     我國橋梁數量龐大，傳統的人工監測無法做到高效 全麵的隱患排查。國內外，因橋梁的突然倒塌與破壞造 成人車墜毀的重大事故屢見不鮮，不僅影響了交通還帶 來了巨大的經濟損失。因此對橋梁實施自動化監測係統，利 用高效的監測設備及專業的平台分析，實時了解橋梁 的結構健康是當下最好的選擇。

橋梁病害危害性

橋梁主要病害分析

監測規範

     ① 《公路橋梁結構監測技術 規範》JT∕T 1037-2022 

     ② 《公路纜索結構體係橋梁 養護技術規範》J TG / T 5122—2021 

     ③ 《建築與橋梁結構監測技 術規範》GB 50982 

     ④ 《橋梁健康監測傳感器選 型 與 布 設 技 術 規 程 》TCCES15-2020 

     ⑤ 《公路橋涵養護規範》JTG 5120—2021 

     ⑥ 《公路橋梁抗震性能評價 細則》JTG/T 2231

     ⑦ 《城市軌道交通設施運營 監測技術規範 第2部分： 橋梁》GB/T 39559.2- 2020

橋梁分類

     按結構體係分類，以主要的受力構件為基本依據，可分為梁式橋、拱式橋、斜拉橋、懸索橋、剛架橋五大類。我 們主要來討論下前四種。

不同類型橋梁的監測布設

     主要監測內容： 車輛荷載 、風速風向、 溫濕度、 船撞、 結構振動 、空間變位 、主梁撓度、 傾斜 、伸縮縫位移 、錨碇位移、 結構應變、 吊索索力、 視頻監控（根據實際需求布點）

     主要監測內容： 車輛荷載 、風速風向、 溫濕度、 降雨量 、船撞 、結構振動 、空間變位 、主梁撓度、 傾斜、 伸縮縫位移 、結構應變 、斜拉索索力、 視頻監控（根 據實際需求布點)

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     主要監測內容： 車輛荷載、 風速風向、 溫濕度、 船撞、 結構振動、 空間變位 、主梁撓度、 伸縮縫位移 結構應變 、吊杆&係杆索力 、視頻監控（根據 實際需求布點)

     主要監測內容： 車輛荷載、 溫濕度、 船撞、 結構振動 、主梁撓度 、伸縮縫位移 、結構應變、 鋼束預應力 、視頻監控（根據實際需求布點)

監測方案說明

     一. 車輛荷載監測測點應覆蓋所有行車道,且宜選擇在路基或有穩定墩柱支撐的混凝土結構鋪裝層內,宣結合視頻監 測測點獲得所有車道的車輛空間分布。 

     二. 風速風向監測測點應能監測自由場風速和風向,風速風向和風壓監測測點滿足下列規定:

        1.跨度小於1500m懸索橋應在主梁跨中上、下遊兩側和塔頂各布設一個風速風向監測測點;跨度大於等於 1500m懸索橋,結合風場空間相關性,宜在1/4、3/4主跨增加風速風向監測測點;可在跨中和1/4、3/4主跨斷 麵布設風壓監測測點; 

        2. 跨度小於800m斜拉橋宜在主梁跨中上、下遊兩側和塔頂各布設一個風速風向監測測點;跨度大於等於 800m斜拉橋,結合風場空間相關性,宜增加風速風向監測測點;

        3. 位於強(台)風區的鋼結構大跨度梁橋可在主跨跨中布設風速風向監測測點; d) 對中、下承式拱橋應在主梁跨中布設風速風向監測測點,風環境複雜時可在拱頂增設風速風向監測測點:位 於強(台)風區的上承式拱橋可在主梁跨中布設風速風向監測測點。

     三. 結構溫度監測測點應根據橋梁結構溫度場分布特點並結合結構類型、聯長、跨徑、構件尺寸、鋪裝體係、日照 情況等因素綜合確定。宜在主梁鋪裝層布設溫度監測測點。結構溫度監測測點宜與應變監測的溫度補償測點協同布設。

     四. 船舶撞擊監測測點宜布設在有船撞風險的水位變動區的橋墩底部或承台頂部,視頻監測測點宜在主梁上、下遊兩 側對稱布設。 

     五. 結構位移監測測點布設,滿足下列規定: 

        1.主梁豎向位移監測測點應在主跨跨中和1/4、3/4主跨,邊跨跨中處布設:對於寬幅橋麵、中央索麵或其他具有 扭轉監測需求的主梁,應在同一斷麵左右幅外側位置布設監測測點； 

        2.主梁橫向位移監測測點應在主跨跨中布設；

        3.支座位移、主梁梁端縱向位移測點宜布設在墩頂梁端支座處,宜根據不同支座的功能和類型選擇支座位移測 量方向; 

        4.塔頂偏位和拱頂位移監測測點應分別布設於索塔頂部、拱頂部； e) 主纜偏位監測測點宜在主跨跨中和1/4、3/4主跨；

        5.高墩橋梁或縱坡較大的橋梁,橋墩的縱向和橫向位移測點宜布設在墩頂。

     六. 應變監測測點符合下列規定:  

        1.主梁、索塔、主拱等關鍵構件截麵靜態和動態應變監測測點位置和數量應根據結構計算分析和易損性分析, 選擇受力較大的關鍵截麵、部位布設; 

        2.正交異性鋼橋麵板動態應變監測測點應選擇在重車道或行車道車輪輪跡線對應位置,宜布設在頂板、U肋和 橫隔板等疲勞熱點; 

        3.受力複雜的構件截麵和部位,宜布設三向靜態和動態應變監測測點; d) 鋼混接合段宜布設應變監測測點,可布設在應變較大和應力集中處。 

     七. 索力監測測點符合下列規定: 

        1.應根據懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊杆(索)和係杆等索構件的布置形式、規格、型號、長短、索力 和應力,確定監測的索構件,宜選擇上、下遊索構件成對布設; 

        2.應根據主纜錨固方案、索股布置形式,確定錨跨索股力監測的索股,基準索股宜布設測點。 

     八. 結構振動監測測點符合下列規定: 

        1.主梁豎向和橫向振動監測測點應根據主梁振動振型確定,宜布設在振型峰值點處,避開振型節點;測點位置應 至少包括主跨跨中和1/4、3/4主跨;主梁縱向振動監測測點宜布設在塔梁連接處或支座位置處;

        2.塔頂水平振動監測測點應在塔頂雙向布設; 

        3.宜選擇振動幅值大的懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊杆(索)等索構件布設振動監測測點測點應根據索 構件振動振型確定,避開振型節點:對索麵內和索麵外均存在較大振動的情況,可雙向布設;

        4.梁橋橋墩縱向和橫向振動監測測點應在橋墩頂部布設; 

        5.主拱振動監測測點應根據主拱振型確定,宜布設在振型峰值點處,避開振型節點。 

     九. 懸索橋錨碇位移監測測點宜布設於錨體和前支墩角點處;梁橋橋墩沉降監測測點宜布設於墩頂處:拱橋拱腳位移 監測測點宜布設於拱腳承台處。 

     十. 混凝土結構和鋼結構裂縫監測測點應依據檢査(測)技術狀況評定、養護維修結果確定測點位置和數量,宜對裂縫 寬度和長度變化跟蹤觀測。

傳統檢測與在線自動化監測對比

監測係統總體框架

橋梁監測數據平台

      大色香蕉网物聯網監測平台是一款基於雲物聯技術實現的智能結構健康安全監測在線平台，由大色香蕉网自主研發運維，為結構健康監測項目提供傳感器接入，通過互聯網將數據實時傳入大色香蕉网雲平台，經由平台內置的解析係統及後端配置係統，形成可視化的數據信息，從而為終端用戶提供數據分析、報表查詢、險情預警等服務。