橋梁的使用壽命一般是多久?其安全監(jiān)測(cè)通常涉及哪些內(nèi)容?
橋梁的壽命長(zhǎng)短與安全狀況，直接關(guān)系到千百萬(wàn)人的生命安全與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的血脈暢通。那么，一座橋梁究竟能陪伴我們多久?又有哪些"健康指標(biāo)"需要工程師們持續(xù)關(guān)注?尤其在城市生命線安全創(chuàng)新工程與城市更新行動(dòng)推進(jìn)中，橋梁安全管理如何提質(zhì)升級(jí)?
一、橋梁不是“鐵打”的
橋梁和人一樣也有“生命周期”。一般來說，一座普通公路橋梁的設(shè)計(jì)使用年限大約是50年，而鐵路橋梁或者重要城市交通樞紐中的橋梁，設(shè)計(jì)壽命可以達(dá)到100年甚至更久。但這只是設(shè)計(jì)壽命。如果維護(hù)得當(dāng)，使用六七十年完全沒問題。相反，如果長(zhǎng)期缺乏管理、年久失修，有的橋梁可能不到幾十年就出現(xiàn)各種隱患。
除此之外，影響橋梁使用壽命的因素還有很多，比如建造時(shí)所用的材料質(zhì)量、橋址的地質(zhì)條件、所在區(qū)域的環(huán)境、是否超負(fù)荷使用等。再者，橋梁的“體檢”不是一年一次的事。既然橋梁會(huì)“變老”，那時(shí)時(shí)刻刻的安全監(jiān)測(cè)便是延長(zhǎng)其使用壽命的更佳手段。對(duì)此，WITBEE?萬(wàn)賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的付出雖然是默默地，但卻為橋梁安全管理的智能化轉(zhuǎn)型提供了多種技術(shù)。
二、安全監(jiān)測(cè)的三大核心
1.位移形變監(jiān)測(cè)
橋梁在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中會(huì)因荷載變化、地基沉降、溫度變化、外力沖擊等原因發(fā)生位移與形變。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依托傳感器可以及時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)各部分是否出現(xiàn)不正常的變動(dòng)，有助于預(yù)防結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或開裂等隱患。
(1)智能視覺形變儀：通過人工智能圖像算法監(jiān)測(cè)橋梁關(guān)鍵部位的變形、位移、撓度，適用于大跨度橋梁和重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。
(2)GNSS監(jiān)測(cè)一體機(jī)：利用多維度結(jié)構(gòu)健康無損SHM識(shí)別技術(shù)，對(duì)橋梁整體空間位置變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，尤其適用于高架橋和山區(qū)橋梁等對(duì)空間穩(wěn)定性要求較高的結(jié)構(gòu)。
(3)智能位移傳感器：安裝于橋梁支座或連接部位，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁位移數(shù)據(jù)，幫助工程人員判斷橋梁結(jié)構(gòu)的活動(dòng)是否正常。
2.應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)
橋梁承受著不斷變化的載荷，如車輛、風(fēng)力、溫差。這些載荷會(huì)在橋體材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。通過對(duì)應(yīng)力應(yīng)變的監(jiān)測(cè)可以評(píng)估結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)、識(shí)別裂縫和材料劣化程度。
(1)智能應(yīng)變傳感器：安裝在橋面、主梁等受力部位，實(shí)時(shí)記錄拉壓應(yīng)變數(shù)據(jù)，反映橋梁在各種載荷作用下的實(shí)時(shí)響應(yīng)。
(2)智能裂縫傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土或鋼結(jié)構(gòu)中的微裂縫擴(kuò)展情況，及時(shí)預(yù)警裂縫異常增長(zhǎng)，防止局部損傷演化為突然垮塌。
3.振動(dòng)傾斜監(jiān)測(cè)
橋梁在車輛通過、風(fēng)振、地震等因素影響下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和微傾。監(jiān)測(cè)其振動(dòng)和傾斜狀態(tài)不僅有助于分析結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能，還能預(yù)警更多突發(fā)性事件。
(1)傾角振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀：集傾斜、加速度、振幅、頻率等監(jiān)測(cè)功能于一體，適用于拱橋、斜拉橋等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的橋型，幫助判斷橋體是否發(fā)生不均勻沉降或不對(duì)稱振動(dòng)。
(2)智能加速度監(jiān)測(cè)儀：采用超低噪聲加速度芯片采集技術(shù)監(jiān)測(cè)橋梁振動(dòng)過程中的振動(dòng)變化，幫助識(shí)別結(jié)構(gòu)剛度退化或松動(dòng)。
(3)智能傾角監(jiān)測(cè)儀：對(duì)橋塔、橋墩等垂直構(gòu)件的傾斜角度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，適合用于評(píng)估其穩(wěn)定性變化。
WITBEE?萬(wàn)賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的每一次監(jiān)測(cè)、每一個(gè)數(shù)據(jù)傳遞、每一次預(yù)警，都是守護(hù)城市生命線運(yùn)行的一環(huán)，有效延長(zhǎng)橋梁的使用壽命并提升橋梁監(jiān)管的智慧化程度。
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