区域性桥梁群健康监测与安全预警PPT课件

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桥梁健康监测讲义

桥梁健康监测讲义

第二节 桥梁健康监测的研究与应用现状
一、桥梁健康监测的基本概念
Housner 等(1997)的结构健康监测的定义为: “在现场进行结构特性,包括结构响应的无 损检测和分析,用来检测由损坏或损伤引起的变化” 。这一定义也有不足之处。当研究人员试图 对健康监测的无损评估进行综合,其重点在于数据收集而不在于评估。人们的确切需要是采用 一种有效方法来收集服役结构的数据并进行处理,以评估关键的性能测量,如使用性、可靠性 和耐久性。因此,Housner,et al.(1997)所做的定义必须修改,结构健康监测可以定义为: “在 现场进行结构特性,包括结构响应的无损检测和分析,其目的是:如果有损伤,则进行损伤识 别、确定损伤的位置、估计损伤的严重程度并评价损伤对结构影响后果” (图 1) 。总而言之, 一个结构健康监测系统必须同时能够进行结构损伤检测和状况评估。 结构健康监测研究可以分为如下四个水平层次: (Ⅰ)检测损伤的存在, (Ⅱ)确定损伤的 位置, (Ⅲ)估计损伤程度, (Ⅳ)确定损伤的影响以及预测剩余的疲劳寿命。进行水平(Ⅲ) 的工作要求改进结构模型和分析、局部的物理检查和传统的无损评估技术。进行水平(Ⅳ)的 工作要求局部位置的材料构成信息、材料老化的研究、破坏机理和高性能的计算。在过去的 20 年,随着仪器的改进和对复杂结构动力学的认识,在系统检测和土木结构评估方面,土木工程 结构的健康监测和损伤评估已变得更为实用。 土木工程和航天航空工程、机械工程有明显的差别,比如桥梁结构以及其它大多数土木结 构,尺寸大、质量重,具有较低的自然频率和振动水平,低振幅,而且桥梁结构的动力响应极 容易受到非结构构件等的影响,这些变化往往被误解为结构的损伤;而且钢筋混凝土桥中模型 的不确定性水平比单独一根梁或一个空间桁架模型的相应值要高得多,这一切使得桥梁这类复 杂结构的损伤评估具有极大的挑战性。

桥梁管理系统与桥梁健康监测培训教材ppt课件(33张)

桥梁管理系统与桥梁健康监测培训教材ppt课件(33张)
桥梁管理系统与桥梁健康监测
广西交投科技有限公司
桥梁管理系统与桥梁健康监测
目录
1 桥梁管理系统(BMS) 2 中国桥梁管理系统(CBMS) 3 CBMS的技术状况等级评定功能 4 桥梁健康监测
CBMS的评定功能
1 第一部

桥梁管理系统(BMS)
1 桥梁管理系统(BMS)
定义与功能要求
为有效管理路网上数量众多的桥梁,在维持桥梁结构安全及运输功能 的基础上,考虑车流量的增长需求,以有限的资源保持桥梁服务水平,辅 助管理者选择最优改善方案。
3 CBMS的技术状况等 级评定功能 待解决的问题
1、评定标准单一
2、部分桥梁部件超出《评定标准》预设部件类型
3、 ✓ 同一构件同类病害的不同纪录不能连续录入和综合给定标度 ✓ 需灵活处理的特殊病害情况,需要参照其他规范的病害 ✓ 病害位置及表述对字数有限制 ✓ 不能附加检测数据 ✓ 病害数量及单位填写
桥梁检查管理
桥梁定期检查报告 生成报告
3 CBMS的技术状况等 部件 级评定功能
图纸
3 CBMS的技术状况等 病害 级评定功能
3 CBMS的技术状况等 评定 级评定功能
分层综合评定+5类桥单项评定指标
3 CBMS的技术状况等 生成报告 级评定功能
1、使用导出报告的评定部分
2、报告导出注意事项
桥梁基础数据和病害数据存储、查询以及 技术状况评定和记录的工具。
2 中国桥梁管理系统
基团养护管理模式及工作内容,分析总结目
1
前桥梁管理系统的使用功能缺陷
提出新的桥梁管理系统框架和功能模块,考虑与
2
公路养护管理系统的数据交互,增加费用模型与
决策模型功能

《桥梁健康监测》课件

《桥梁健康监测》课件
结构稳定性评估主要依赖于动态监测 技术,如加速度计、位移计和陀螺仪 等。这些设备能够实时监测桥梁在不 同载荷下的振动和变形情况,从而评 估结构的稳定性。
结构承载能力评估
结构承载能力评估是健康监测的关键环节,通过监测技术可以评估桥梁在不同载 荷下的承载能力,为桥梁的维修和加固提供依据。
结构承载能力评估主要依赖于静载试验和动载试验。静载试验通过在桥梁上施加 静态载荷,观察桥梁的变形和应力分布情况;动载试验通过在桥梁上施加动态载 荷,观察桥梁的振动和冲击响应情况。通过这些试验,可以评估桥梁的承载能力 。
减少维护成本
通过监测和分析,可以预测桥梁的损 伤趋势和性能退化情况,提前进行维 修和加固,避免大规模的维修和更换 ,降低维护成本。
桥梁健康监测的发展历程
起步阶段
20世纪90年代初,随着传感器和 数据采集技术的发展,桥梁健康
监测技术开始起步。
发展阶段
进入21世纪,随着计算机技术和智 能传感器技术的快速发展,桥梁健 康监测技术得到了广泛应用和推广 。
赵州桥的健康监测
总结词
古老的石拱桥,监测技术需考虑历史保护
详细描述
赵州桥是中国著名的古代石拱桥,具有极高 的历史和文化价值。在对赵州桥进行健康监 测时,需要采用对桥梁无损伤的监测技术, 以确保既能及时发现潜在问题,又能保护好 这座历史古迹。
05
未来展望
新技术的发展与应用
01
02
03
人工智能技术
结构损伤识别主要依赖于先进的无损检测技术,如超声波检 测、红外线检测和雷达检测等。这些技术能够检测出桥梁结 构内部的微小变化,如裂缝、脱胶、锈蚀等,从而判断结构 的损伤程度。
结构稳定性评估
结构稳定性评估是健康监测的重要内 容之一,通过监测技术可以评估桥梁 在不同载荷下的稳定性,确保桥梁的 安全使用。

《桥梁健康监测》课件

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国内外桥梁健康监测的发展现
04
状与趋势
国外发展现状
欧美国家
在桥梁健康监测领域起步较早,技术较为成熟。例如,美国的旧金山金门大桥、英国的 伦敦塔桥等均安装了健康监测系统。这些系统主要采用无线传感器网络、光纤光栅等技
术,实时监测桥梁的振动、应变、温度等参数,为桥梁的安全评估提供数据支持。
亚洲国家
近年来,亚洲国家在桥梁健康监测方面也取得了显著进展。例如,日本的青函隧道、中 国的港珠澳大桥等均采用了先进的健康监测技术,以确保桥梁的安全运营。这些监测系
预警阈值设定
根据桥梁的历史监测数据和专家 经验,合理设定预警阈值,提高 预警的准确性和实用性。
03 桥梁健康监测的应用
桥梁损伤识别
总结词
通过监测桥梁的振动、应变、位移等参数,可以及时发现和定位桥梁的损伤。
详细描述
桥梁在长期使用过程中可能会受到各种因素的影响,如车辆荷载、环境侵蚀、 材料老化等,导致结构损伤。通过实时监测,可以及时发现这些损伤,并采取 相应的修复措施,避免损伤扩大。
详细描述
桥梁的安全性是桥梁使用中的首要问题。通过健康监测系统,可以实时监测和分析桥梁的振动、应变 等参数,及时发现异常情况,评估桥梁的安全性,并采取相应的措施,确保桥梁使用的安全性。
桥梁耐久性评估
总结词
通过监测和分析桥梁的材料性能、结构性能等参数,评估桥梁的耐久性。
详细描述
桥梁的耐久性是衡量桥梁使用寿命的重要指标。通过健康监测系统,可以实时监测和分析桥梁的材料性能、结构 性能等参数,评估桥梁的耐久性,为桥梁的维修和加固提供依据。
监测内容包括桥梁的应变、位移、振动、裂缝等物理量,通 过采集这些数据并进行分析,可以了解桥梁的健康状况和性 能表现。

《桥梁健康监测》课件

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通信与控制
4
确保可靠的数据分析结果。
探索监测系统如何与外部通信,并实 现远程控制与管理。
桥梁健康评估
评估指标
了解常用的桥梁健康评估 指标,包括结构安全系数 和结构可靠性。
数据统计与分析
探索如何对桥梁监测数据 进行统计和分析,以便获 得有用的结构健康信息。
故障诊断与预警
了解如何通过监测数据进 行故障诊断和预警,及时 采取必要的维修措施。
监测方法
静态监测
了解变形监测和应力监测,探索其在桥梁健康 监测中的应用。
动态监测
探索振动监测、声波监测和温度监测等动态监 测方法。
监测系统设计
1
系统框架
了解可靠的桥梁健康监测系统应具备
传感器选择和布局
2
的核心组成部分。
探究如何选择适合的传感器,并合理
布局以获取准确的监测数据。
3
数据采集与处理
了解数据采集过程和数据处理方法,
《桥梁健康监测》PPT课 件
让我们探索桥梁健康监测的世界吧!了解桥梁监测的意义、监测方法与技术 手段以及系统设计与应用实例。
简介
桥梁健康监测
了解桥梁健康监测的定义和目的。
监测的意义和作用
探索为什么进行桥梁健康监测以及它对保障公共安全的重要性。
目前的技术手段
回顾目前广泛应用于桥梁监测的技术手段,包括传感器和数据处理方法。Fra bibliotek应用实例
典型案例分析
深入研究一些成功的桥梁健康 监测实例,包括应用领域和成 果展示。
成果展示
欣赏通过桥梁健康监测手段所 取得的实际成果,揭示技术的 潜力与优势。
展望未来
展望桥梁健康监测技术的未来 发展方向和应用前景。

桥梁结构健康检测系统简介PPT课件

桥梁结构健康检测系统简介PPT课件
第20页/共26页
4.桥梁健康监测发展现状
第21页/共26页
4.桥梁健康监测发展现状
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4.桥梁健康监测发展现状
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4.桥梁健康监测发展现状
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4.桥梁健康监测发展现状
第25页/共26页
感谢您的观看。
第26页/共26页
首先,通过在线测试模块,依靠传感、测试以及网络通信技术对桥梁的工作环境、桥梁在 车载等各类外部荷载因素作用下的响应进行在线测试,并将上述信息转入实时分析模块;
然后,依靠修正后的有限元模拟计算,得到桥梁在当前时刻的结构状态; 在此基础上,由损伤诊断模块为桥梁在特殊气候、交通条件及营运状况异常时进行损伤预 警及损伤定位; 在状态评估模块中,依据更新后的指标参数,对构件以及整个结构的承载力和耐久性进行 评价; 最后在维护决策模块中,为桥梁的运营管理、养护维修以及科学决策提供建议。
2.工作流程
第6页/共26页
主要内容
桥梁健康监测概述 桥梁健康监测工作流程
桥梁健康监测系统总体构架组成 桥梁健康监测发展现状
第7页/共26页
3.桥梁健康监测系统总体构架组成
3.1 系统组成
桥梁健康监测系统一般由6个模块组成,即传感器系统、数据采集与传输系统、数 据处理与控制系统、结构健康数据管理系统、结构健康评价系统及检查与维护系统。
第1页/共26页
1.桥梁健康监测概述
1.2 监测内容
1. 桥梁结构主梁关键截面竖向挠度或匝道桥主梁扭转位移; 2. 桥梁结构主梁关键截面的各向加速度; 3. 桥梁结构主梁关键截面应变; 4. 桥梁结构模态参数; 5. 桥梁箱梁内部温度; 6. 桥梁外部环境温度、湿度、风向和风速进程以及地震等

桥梁施工监控与长期健康监测.ppt [兼容模式]

桥梁施工监控与长期健康监测.ppt [兼容模式]

郑州大学土木工程学院桥梁施工监控与长期健康监测郑州大学李杰博士副教授2014.11.06桥梁施工监控与健康监测v施工监控是根据实际的施工工序以及有关参数,结合施工过程中现场测得的各阶段主梁内力(应力)与变形数据,随时分析各施工阶段主梁内力和变形与设计理论计算值的差异,采用预警体系对施工状态进行安全度评价和灾害预警,以确保全桥建成后的内力状态和外形曲线满足规范和设计理论要求v健康监测是获取桥梁结构的工作环境信息,实时了解包括环境温度、风荷载和车辆荷载的变化,获取桥梁结构的响应特征信息,实时掌握桥梁结构的工作状况和健康状况,对工程结构实施损伤检测和识别,通过数据定期更新,来估计结构是否有能力继续实现设计功能,以实现对桥梁结构的科学管理、养护、维修及运营决策,为确保运营安全提供依据数据库青馬大橋的鋼筋結構壽命可再長達700年,換言之,至少到2714年,青馬大橋的鋼筋結構才會“玩完”。

第一部分桥梁施工监控桥梁建设与施工技术v建设一座桥梁通常要经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等阶段v施工是具体体现桥梁设计思想和意图的一个过程v施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都起着非常重要的作用。

桥梁设计者的设计意图能否真正得以实现往往取决于施工技术桥梁建设与施工技术施工技术的发展为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段,为增大桥梁跨越能力、新型桥梁结构体系的开发、新型材料的应用、成桥状态(受力与线形)的改善、工程质量的提高、建设工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技术保障。

桥梁施工回顾19世纪中期以前,桥梁一般采用有支架施工。

对桥梁的主梁来说,有支架施工是最简单、最可靠的施工方法。

但随着科学技术的发展,桥梁跨度不断增大,尤其对跨越大江、大河和深谷的桥梁,若仍然采用有支架的施工方法,将变得非常困难,甚至是不可能的。

v挂篮悬浇工法, 德国Finsterwalder, Worms莱茵河桥, 1953v斜拉桥施工控制的“倒退分析法”, 德国Leonhardt, Theodor Heuss桥, Düsseldorf, 1956v移动托架拼装法, 德国Wittfoht,Krahnenberg 桥1956v顶推法, 德国Leonhardt, 奥地利, 阿格尔桥, 1959v移动模架现浇法, 德国勒沃库森(Leverkuseu) 桥, 1959Worms莱茵河桥Theodor Heuss桥移动托架拼装法v预制节段架桥机拼装法, 法国Müller, Oleron 高架桥, 1964v前置式轻型挂篮悬浇法, 美国邓文中, DamesPoint桥, 1988v悬索桥主缆PPWS法, 日本, 南备赞桥, 1988v整体化大型浮吊安装, 丹麦瑞典联合建造厄勒松海峡大桥, 2000v连续斜拉桥顶推施工, 法国Virlogeux, Millau 桥, 2004Oleron高架桥Dames Point 桥桥厄勒松桥Millau 桥桥梁施工技术与施工控制桥梁施工技术包含施工设计计算、施工方法、手段与工艺、施工控制等。

上海市中小桥梁安全性能动态监测与分析系统ppt

上海市中小桥梁安全性能动态监测与分析系统ppt
学习改变命运,知 识创造未来
参数 真值
识别1
初始值
识别结果 迭代次数
9
识别2
初始值
识别结果 迭代次数
7
识别3
初始值
识别结果 迭代次数
13
3.0e5 4.5e5 -3.5925e119 4.0e5
3.0318e5
3.5e5
2.7340e5
3.0e5 4.5e5
3.7474e5
4.0e5Leabharlann 3.5377e5优化目标函数
给定桥梁监测系统,应变测量误差δ、梁底 面到中性轴的距离 为常数,优化目标函数:
学习改变命运,知 识创造未来
其约束条件:
上海市中小桥梁安全性能动态监测与分析系统ppt
简支梁传感器优化实例
16m跨径预应力混凝土简支梁桥,应变 传感器安装在梁底,测点数目拟为5个
考虑到结构的对称性,半结构的优化目 标函数为:
海市桥梁管理系统
目前应用的桥梁管理系统大部分为网络级 管理系统,均未添加桥梁动态监测模块
学习改变命运,知 识创造未来
上海市中小桥梁安全性能动态监测与分析系统ppt
桥梁动态监测系统
n 动态采集监测数据,对桥梁的整体性能 进行实时监测和智能评估,为管理决策 提供依据 。
n 主要功能:
➢ 桥梁监测数据动态采集 ➢ 监测数据智能化加工处理 ➢ 桥梁结构安全性综合评估
上海市中小桥梁安全性能动态监测与分析系统ppt
传感器优化配置
n 传感器优化配置准则
➢ 识别误差最小准则
➢ 模型缩减准则 ➢ 插值拟合准则 ➢ 模态应变能准则
本项目研究采用识别误差最小准则
学习改变命运,知 识创造未来
上海市中小桥梁安全性能动态监测与分析系统ppt

现代桥梁健康安全监测系统PPT课件

现代桥梁健康安全监测系统PPT课件

静力水准仪沉降测量 倾角仪倾斜测量
第6页/共15页
三、监测手段及传感器——几何线型监测
GNSS系统对桥梁位移监测
摄影测量配合无人机对结构变形整体监测 第7页/共15页
三、监测手段及传感器——应变监测
桥梁应变监测是桥梁健康安全 状况评价的一个重要指标参数,现阶 段应变传感器种类比较众多,除传统 的电阻和电容式应变计外,新发展的 还有振弦式和光纤光栅式应变计,都 对传统应变传感器的精确性、稳定性、 耐久性有了较大的提高,同时通过数 据采集仪和无线发射装置,可实现对 桥梁结构应变远程的智能监测。
位移计测量桥体相对位移
第12页/共15页
三、监测手段及传感器——环境及结构温度监测
桥址处的环境及结构温度监测, 是对影响桥梁安全因素的监测,包括 风、地震、温度和交通荷载等。使用 的传感器有:风力仪—记录风向、风速 进程历史,连接数据处理系统后可得风 功率谱;温度计—记录温度、温度差 时程历史;湿度计—记录环境湿度变 化;动态地秤—记录交通荷载流时程 历史,连接数据处理系统后可得交通荷 载谱;强震仪-记录地震作用;摄像 机—记录车流情况和交通事故等。
利用加速度计监测桥梁振动 第10页/共15页
三、监测手段及传感器——振动监测
也可利用孔径雷达频率高、范围广、精度高的特点对桥梁振动状况实时监测,通 过数据分析可得到梁体的频率、振幅和视距方向的位移。
合成孔径雷达对桥梁振动的监测 第11页/共15页
三、监测手段及传感器——非结构部件及辅助设施监测
除传统的对非结构部件及辅助 设施进行人工检查外,可利用现代 的传感据发生异常时,再明确的进行人工 检查,可大大减少地毯式排查的工 作量。如支座装置,可安装位移计, 测量梁体于盖梁之间距离的变化, 如发现距离变化过大可证明支座已 破坏或老化。

桥梁结构安全监测与预警PPT课件

桥梁结构安全监测与预警PPT课件
第2页/共42页
我国公路桥梁的发展
• 截止至2010年底 我国公路桥梁总数到达65万座 公路桥梁总里程达到210万延米
• 超过美国成为世界上最大的公路桥梁国家 • 经济高速发展期的基础建设量大、集中、
质低的特点给结构安全管理带来诸多难题
第3页/共42页
桥梁养护管理需求
• 桥梁使用超过25年即进入性能加速退化期 • 美日等过在20-30年间建设桥梁占到总桥梁数的70%,在其后的20-30年迎来巨大的桥梁养护工作 • 我国桥梁中的40%属于“老龄”桥梁 • 2004年全国普查出危桥1万3千余座,总长47万延米 • 桥梁结构维修、加固和重建费用巨大且逐年增加
建立国家桥梁数据库和安全监控网络体系,为制定国家桥梁结构安全策略提供依据
第7页/共42页
主要内容 • 引言 • 桥梁安全运营养护管理技术 • 桥梁结构健康监测与预警技术 • 工程实例介绍 • 结语
第8页/共42页
桥梁运营中面临的问题
• 国内“重建设、轻管养”的现象十分普遍 • 桥梁的管理模式和维护措施方面存在诸多问题
• 结构安全评定方法: 可靠度理论、层次分析法、以及结合经验的专家系统等方法
第22页/共42页
结构健康监测系统中评估子系统
• 在线评估系统 ✓ 可以根据监测数据对桥梁的状态进行实时的在线评定,在有必要时发出不同级别的结构安全预警 相关理论还不够成熟,在线评估结果的准确性和可靠性还不能令人满意
• 离线评估系统 ✓ 不仅依据结构健康监测系统的数据,同时还要结合人工检测等其他渠道的信息,可以得到更高质量的 结构安全评定结果。及时采用最新的分析方法和技术 难以做到实时评估,只能给出中长期的结构安全预警或趋势判断。需要强有的技术团队支持
第18页/共42页

桥梁施工监控与长期健康监测.ppt [兼容模式]

桥梁施工监控与长期健康监测.ppt [兼容模式]

郑州大学土木工程学院桥梁施工监控与长期健康监测郑州大学李杰博士副教授2014.11.06桥梁施工监控与健康监测v施工监控是根据实际的施工工序以及有关参数,结合施工过程中现场测得的各阶段主梁内力(应力)与变形数据,随时分析各施工阶段主梁内力和变形与设计理论计算值的差异,采用预警体系对施工状态进行安全度评价和灾害预警,以确保全桥建成后的内力状态和外形曲线满足规范和设计理论要求v健康监测是获取桥梁结构的工作环境信息,实时了解包括环境温度、风荷载和车辆荷载的变化,获取桥梁结构的响应特征信息,实时掌握桥梁结构的工作状况和健康状况,对工程结构实施损伤检测和识别,通过数据定期更新,来估计结构是否有能力继续实现设计功能,以实现对桥梁结构的科学管理、养护、维修及运营决策,为确保运营安全提供依据数据库青馬大橋的鋼筋結構壽命可再長達700年,換言之,至少到2714年,青馬大橋的鋼筋結構才會“玩完”。

第一部分桥梁施工监控桥梁建设与施工技术v建设一座桥梁通常要经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等阶段v施工是具体体现桥梁设计思想和意图的一个过程v施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都起着非常重要的作用。

桥梁设计者的设计意图能否真正得以实现往往取决于施工技术桥梁建设与施工技术施工技术的发展为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段,为增大桥梁跨越能力、新型桥梁结构体系的开发、新型材料的应用、成桥状态(受力与线形)的改善、工程质量的提高、建设工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技术保障。

桥梁施工回顾19世纪中期以前,桥梁一般采用有支架施工。

对桥梁的主梁来说,有支架施工是最简单、最可靠的施工方法。

但随着科学技术的发展,桥梁跨度不断增大,尤其对跨越大江、大河和深谷的桥梁,若仍然采用有支架的施工方法,将变得非常困难,甚至是不可能的。

v挂篮悬浇工法, 德国Finsterwalder, Worms莱茵河桥, 1953v斜拉桥施工控制的“倒退分析法”, 德国Leonhardt, Theodor Heuss桥, Düsseldorf, 1956v移动托架拼装法, 德国Wittfoht,Krahnenberg 桥1956v顶推法, 德国Leonhardt, 奥地利, 阿格尔桥, 1959v移动模架现浇法, 德国勒沃库森(Leverkuseu) 桥, 1959Worms莱茵河桥Theodor Heuss桥移动托架拼装法v预制节段架桥机拼装法, 法国Müller, Oleron 高架桥, 1964v前置式轻型挂篮悬浇法, 美国邓文中, DamesPoint桥, 1988v悬索桥主缆PPWS法, 日本, 南备赞桥, 1988v整体化大型浮吊安装, 丹麦瑞典联合建造厄勒松海峡大桥, 2000v连续斜拉桥顶推施工, 法国Virlogeux, Millau 桥, 2004Oleron高架桥Dames Point 桥桥厄勒松桥Millau 桥桥梁施工技术与施工控制桥梁施工技术包含施工设计计算、施工方法、手段与工艺、施工控制等。

桥梁监测ppt课件

桥梁监测ppt课件
4、建(构)筑物变形监测
——4.1 桥梁变形监测
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1
4.1.1 概述
一、桥梁简介
桥梁的基本类型:简支梁桥、拱桥、钢构桥、悬索桥、斜拉桥及 其组合体系桥。
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2
4.1.1 概述
一、桥梁简介
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3
4.1.1 概述
二、桥梁变形的原因
自然条件及其变化,即桥墩台地基的工程地质、水文地质、 土壤的物理性质、大气温度、水位变化以及地震等。
②各桥墩台在上下游方向上的水平位移观测,称之横向位 移观测;
③各桥域台沿桥轴线方向的水平位移观测,称为纵向位移 观测;
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7
4.1.1 概述
四、桥梁变形的内容
2)桥面挠度观测、水平位移
桥墩结构(例如,钢梁)在恒载与活载情况下的挠度观测
3)塔柱变形观测(斜拉桥、悬索桥)
①塔柱顶部水平位移监测 ②塔柱整体倾斜观测 ③塔柱周日变形观测 ④塔柱体挠度观测 ⑤塔柱体伸缩量观测
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21
4.1.5 挠度观测方案
一、恒载挠度观测
观测方法:水准测量 在桥梁两端布设高程基准,观测各节点相对于两端点 连线的下垂量。
注:对于车辆来往频繁的桥梁,不仅影响观测工作, 而且还危及人身与仪器的安全,因此在作业过程中 要求观测员精力集中,抓紧时间观测出可靠的成果。 此外,应派两名安全员,晾望上、下行车辆,及时 报警,保证安全。
三分划照准
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4.1.3 横向位移观测方案
横向位移观测:测定桥墩(台)沿水流方向的 变形量。
对直线型的桥梁,其测定方法采用基准线 法最为有利,对曲线型桥梁可采用前方交会 法、导线测量法等。
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桥梁检测评估及监测精品PPT课件

桥梁检测评估及监测精品PPT课件
中LO交G桥O宇
活载 二期恒载 一期恒载
2、桥梁计算
(3)内力和应力包络图
charpter 1 桥梁工程基本知识
中LO交G桥O宇
正弯矩 剪力 负弯矩
2、桥梁计算
(3)内力和应力包络图
charpter 1 桥梁工程基本知识
中LO交G桥O宇
上缘压应力 下缘拉应力
2、桥梁计算
(3)内力和应力包络图
charpter 1 桥梁工程基本知识
中LO交G桥O宇
2.4 桥梁施工控制计算
(1)基本原则
charpter 3 桥梁施工监测与控制
中LO交G桥O宇
采用分阶段、逐步完成的施工方法,结构经历复杂的施工过程和 体系转换过程,应对施工过程的每个阶段进行模拟。
中LO交G桥O宇
2.3 桥梁承载力试验
(1)静载试验
4)数据分析、判定
charpter 2 既有桥梁的检测评估
中LO交G桥O宇
2.3 桥梁承载力试验
(2)动载试验
1)结构的振动特性
振动频率
阻尼比
charpter 2 既有桥梁的检测评估
中LO交G桥O宇
冲击系数
阵型
2.3 桥梁承载力试验
charpter 2 既有桥梁的检测评估
桥梁工程检测、评估及监测
2010年11月
近年来的桥梁事故
中LO交G桥O宇
辽宁安 昆四江盘徽 明川湖苏包锦阜 市宜江南常重头市广阳 小宾苏凤州庆市田东市 庄南昆凰运綦高庄九双 立门山桥村江架台江清 交大大施大虹桥大大路 桥洋工桥桥侧桥桥小 垮桥期单坍翻垮被桥 塌被间幅塌事垮撞垮 事撞垮坍事故塌塌 故塌塌故事故
C2 B2
D
跨中
A

青马大桥结构健康监测系统最新优质ppt课件

青马大桥结构健康监测系统最新优质ppt课件
TSING MA CONTROL AREA DIVISION BRIDGE HEALTH SECTION
Shenzhen Section 1.6km(appro.)
(Hong Kong Section) 3.2km
Reclamation Area
Ngau Hom Shek
Shekou
Ngau Hom Sha
Structural Health Monitoring
Load Monitoring
? Wind Load ? Seismic Load ? Temperature Load ? Highway Load ? Railway Load
Response Effects Monitoring
? Displacements ? Stresses / Strains ? Accelerations ? Cable Forces ? Fatigue Damage
? Sensory System (SS)
?
Data Acquisition and Transmission System (DATS)
? Portable Data Acquisition System (PDAS)
? Data Processing and Control System (DPCS)
View of the 3 bridges from Southwest Corner of TMCA
Ting Kau Bridge
Tsing Ma Bridge
Kap Shui Mun Bridge
11
HIGHWAYS DEPARTMENT
TSING MA CONTROL AREA DIVISION BRIDGE HEALTH SECTION

桥梁结构安全监测与预警课件

桥梁结构安全监测与预警课件
预警系统的发展趋势
随着传感器技术、信号处理技术和人工智能技术的不断发展,桥梁结构安全预警系统将朝着高精度、 高效率、智能化的方向发展。同时,随着大数据和云计算技术的普及,预警系统也将能够处理更大规 模和更复杂的桥梁监测数据,提高预警的准确性和实时性。
04
桥梁结构安全监测与预警案
例分析
某高速公路大桥监测与预警案例
数据挖掘与分析
通过对大量监测数据进行挖掘和分析,揭示桥梁结构安全的内在规 律和演变趋势,为决策提供科学依据。
感谢观看
THANKS
免了安全事故的发生。
某城市高架桥监测与预警案例
01
监测方案
该高架桥采用无线传感器网络进行结构监测,通过在关键位置布置传感
器节点,实时采集车辆载荷、交通流量等信息。
02
预警机制
根据采集的数据,系统能够实时分析桥梁的运营状态,如发现超载车辆
或异常交通流量,会立即发出预警信号,提醒司机和行人注意安全。
03
数据采集频率
根据桥梁的结构特性和安全监测需求 ,设定合适的数据采集频率,以保证 监测数据的准确性和实时性。
数据传输技术
数据传输方式
采用有线或无线传输方式,将采集的数据传输到数据处理和 分析中心。
数据传输协议
根据监测系统的需求和网络环境,选择合适的通信协议,以 保证数据传输的稳定性和安全性。
数据处理与分析技术
桥梁结构安全监测系统的组成
传感器子系统
包括各种类型的传感器和数据采集设 备,用于获取桥梁结构的状态信息。
数据传输子系统
将传感器采集的数据进行传输,通常 采用无线传输方式。
数据处理与分析子系统
对传感器数据进行处理和分析,提取 出反映桥梁结构状态的特征参数。
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弦式应变仪 320 156 10 30 28 24 64 18 √
8

电阻应变仪 140 8
光纤传感器 8 水平仪
车轴车速仪 2
9
5
26
6
6
40


√√
GPS
10
14+2 6
7 7+1 14

3
EM测力
速度计
倾角仪
10
全站仪
电子测距
24 36 √
√ 12+2 1/16

12



摄像仪
16
2√


中小跨径桥梁是垮塌事故的重点
1999--2009年我国共垮塌大桥30多座,而且都是近30年内建成的。
01、1999年01月04日,重庆綦江彩虹桥
02、2000年04月12日,福建漳州大桥
应该加强中小跨径桥梁的监测!!!! 03、2001年06月23日,广西合浦县城郊文尉坊大桥西引桥
04、2001年11月07日,四川宜宾南门长江大桥
17、2006年11月25日,陕西白河县境内316国道冷水河大桥
3 18、2005年12月14日,贵州省贵阳至开阳公路在建小尖山大桥
19、2006年12月09日,北京顺义减河悬索桥
如何评价辖区内众多桥梁的总体安全水平?
20、2006年04月29日,湖南娄底涟源市白马镇白马溢洪大桥
21、2006年05月29日,江苏泰州兴化市林湖乡湖东大桥
12、2006年02月22日,江苏兴化市昌荣镇姚庄大桥
13、2006年05月16日,甘肃岷县洮河大桥 14、2006年07月14日,广东京广线武江大桥
1 如何在辖区众多桥梁中挑选出应该监测的桥梁?
15、2006年08月01日,辽宁营口熊岳大桥 16、2006年08月29日,福建厦门同安湾大桥
2 如何实现低成本、广覆盖、高效能的健康监测?
复难度 、交通量 、服役时间 、设计施工水平 、桥梁的病
害程度 、车辆超载程度等 。
等级划分:在线监测 离线监测
一般检测
问题与 答案
2.2 桥梁群监测数据无线传输技术
➢1 传感器至采集模块的数据采集 ➢2 采集模块至监控中心的数据传输 ➢3 基于公共网络无线数据传输 ➢4 基于自建网络的无线数据传输 ➢5 开发出针对性强的成套的解决方案
2.3 监测数据分析方法(现状)
➢ 1 主要方法: 模型修正法 灵敏度分析法 模态参数识别 模式识别,神经网络法,可靠度方法。。。。
➢ 2 主要问题: 过度注重算法的优化、偏离了桥梁特点、脱离了养护管理
举例:神经网络方法
➢ 3 主要原因: 激励的不确定性、响应的不完备性、识别的复杂性、数据的海 量性
4
台北高屏大桥
重庆綦江彩虹桥
四川宜宾南门大桥
湖南凤凰桥
广东九江大桥
桥梁养护规定
经常 检查
定期 检测
荷载 试验
健康 监测
健康监测
在桥梁关键位置安装传感器,实时监测 结构状态变化,利用信息传输技术将数据自 动传回,管理员使用专业软件对数据进行分 析,评估桥梁状况,当达到临界状态时给予 警示,提醒管理者采取相应措施。
这些安装在桥梁上的监测传感器、数据 传输网以及对数据进行分析预警的软件总称 为结构监测与安全预警系统。
特点:传感器自动、连续、实时监测桥梁状态 优势:利用科技手段弥补了人工检查的弱势
实时监测桥梁 掌握结构衰变
状态变化
过程
健康监测 系统功能
安全预警
为养护管理提 为科学研究提 供科学指导 供数据支撑
国内已有近百座特大桥梁实施了健康监测
腐蚀
162 24
气压计
2
3
湿度计
2
3

雨量计
2
3
杭州湾 大桥
1
53 41 108 14
珠江黄 HAMConmmodorTeaylor
埔桥 42-0992 barry桥 桥

4

201+1
20

2
16

17
√ 18+4
56
26
10
148

65

2
11+2

12
7
2+1
36
4 √
46
监测参数多、测点数量多、系统投资大(500万到2000万)、主要应用在独立特大型桥梁
2.1 桥梁群健康监测设计原则
➢1 重要桥梁的遴选原则 ➢2 区域性桥梁群的测点布置原则
桥梁结构群监测遴选与等级划分
桥梁结构群的典型特征:
数量多、分布集中、交通流量相关
桥梁群
区域路网桥梁群
城市 桥梁
干线公路桥梁群
国道
干线
干线公路桥梁群遴选要考虑的因素:
位置 、结构型式、材料组成、跨径规模 、桥梁造价 、修
22、2007年05月23日,浙江宁波奉化方桥
23、2007年03月23日,江西修水大桥
24、2007年05月13日,江苏常州运河大桥
25、2007年06月15日,广东佛山九江大桥 26、2007年07月13日,江苏蔡渡大桥
区域性桥梁群健康监测与安全预警技术研究
27、2007年08月13日,辽宁抚顺新宾满族自治县境内的南杂木大桥
28、20070年8月13日,湖南凤凰县的堤溪沱江大桥
29、2009年05月17日,湖南株洲高架桥
30、 2009年06月29日, 黑龙江省铁力市西大桥
2 研究内容
➢ 2.1 桥梁群健康监测的设计原则 ➢ 2.2 桥梁群监测数据无线采集传输技术 ➢ 2.3 研究基于承载能力评定的健康监测数据分析方法 ➢ 2.4 研究基于总体/样本的抽样检验原理来评估桥梁群状况
桥名 传感器 风速仪
温度计
昂船洲 西部 青马汲水门 汀九 虎门 江阴 钱江 润扬 明石海
大桥 通道 大桥 大桥 大桥 大桥 大桥 四桥 大桥 峡大桥
24 7 6
27
2√
9
488 118 115 224 83 26
40 √
苏通 大桥
加速度计
60 66 17 6
45
8 12 √
10

位移计
4
42
2
2

7
汇报提纲
➢ 1 研究背景 ➢ 2 研究内容 ➢ 3 关键技术 ➢ 4 实施方案 ➢ 5损伤与退化
虎门大桥因大货车 超载严重,致使悬 索桥路面损坏严重
重庆石门大桥斜拉索防护套大量生锈老化




钢箱梁裂缝、锈蚀


索套破损
斜拉索锚固区混凝土破损
拉索变形 发展中的坑槽
05、2002年08月16日,河南省内乡县宝天曼万沟大桥
06、2003年04月21日,广东珠江大桥
07、2004年06月28日,江苏省徐州市弘济桥
08、2004年05月12日,湖州菱善航道千金镇西大桥
09、2004年06月10日,辽宁盘锦田庄台大桥
10、2004年09月01日,苏州京杭大运河亭子桥
面临的问题: 11、2005年11月05日,贵州省遵义市务川县在建珍珠大桥
《公路桥梁承载能力检测评定规程》
桥梁承载力评定方法体系
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