官方通報(bào)！四川一大橋垮塌！如何提前捕捉危險(xiǎn)信號？
11月11日，四川阿壩州馬爾康市紅旗特大橋發(fā)生垮塌，所幸因11月10日路面和邊坡出現(xiàn)裂縫后及時(shí)實(shí)施交通管制，此次事故未造成人員傷亡。當(dāng)我國公路橋梁總數(shù)突破90萬座，如何借助科技手段構(gòu)建“未病先防”的監(jiān)測體系？WITBEE?萬賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)所構(gòu)建的全維度感知網(wǎng)絡(luò)，正為這一問題提供技術(shù)方案。
一、結(jié)構(gòu)感知
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過布設(shè)在橋墩、主梁、支座、承臺等位置的傳感器，如智能視覺形變儀、智能應(yīng)變傳感器等，實(shí)時(shí)錄入橋梁在運(yùn)行過程中的動態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)反映了橋梁在外部荷載、環(huán)境影響及長期運(yùn)營下的物理狀態(tài)變化。例如，橋梁結(jié)構(gòu)的位移變化可以反映其整體受力的協(xié)調(diào)程度，基礎(chǔ)的沉降可以反映地基承載性能的變化，結(jié)構(gòu)的傾斜增大會意味著橋梁姿態(tài)穩(wěn)定性下降等。
由此，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)能在最初階段識別潛伏的風(fēng)險(xiǎn)，幫助工作人員實(shí)現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況的實(shí)時(shí)化評估。
二、荷載預(yù)警
荷載預(yù)警是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)保障橋梁安全運(yùn)營的重要防線，其核心是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測作用于橋梁的各類荷載因素，及時(shí)識別超載、異常荷載等風(fēng)險(xiǎn)，并發(fā)出預(yù)警信號，防止荷載超出橋梁承載能力而引發(fā)結(jié)構(gòu)損傷。車輛荷載作為橋梁最主要的荷載，其波動情況與超載頻次的累積效應(yīng)是監(jiān)測系統(tǒng)的重點(diǎn)監(jiān)測內(nèi)容，可以用于分析橋梁結(jié)構(gòu)的累積損傷效應(yīng)。
此外，地震或微震的加速度監(jiān)測也是荷載預(yù)警的重要組成部分。橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施，在地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)面臨巨大的破壞風(fēng)險(xiǎn)。而監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)捕捉地震波引發(fā)的橋梁振動加速度，為地震應(yīng)急響應(yīng)與結(jié)構(gòu)損傷評估提供及時(shí)數(shù)據(jù)支持。無論是車輛荷載還是地震荷載，其監(jiān)測數(shù)據(jù)都能幫助運(yùn)維人員準(zhǔn)確把握橋梁所承受的荷載狀態(tài)，為荷載管理與安全防控提供科學(xué)依據(jù)。
三、環(huán)境監(jiān)測
橋梁所處的環(huán)境條件對其結(jié)構(gòu)性能與耐久性具有重要影響。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)︼L(fēng)、雨、水、溫度等自然因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。這種通過環(huán)境數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)的耦合分析的方式，可以反映環(huán)境荷載與結(jié)構(gòu)性能之間的內(nèi)在關(guān)系，幫助監(jiān)管中心實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的健康評估。
例如，當(dāng)監(jiān)測到強(qiáng)降雨天氣時(shí)，運(yùn)維人員可以結(jié)合橋面位移、裂縫寬度等結(jié)構(gòu)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析橋梁結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定；在高溫或低溫天氣下，可以評估溫度應(yīng)力對橋梁結(jié)構(gòu)的作用。這種環(huán)境監(jiān)測功能，使得橋梁運(yùn)維管理部門能夠提前掌握惡劣天氣等環(huán)境因素的變化，及時(shí)對橋梁進(jìn)行加固維修或封閉限行，提升橋梁應(yīng)對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的能力。
面對交通網(wǎng)絡(luò)的迅速擴(kuò)張，橋梁的養(yǎng)護(hù)與管理壓力日益加大的現(xiàn)狀，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)可以起到穩(wěn)定“軍心”的作用，不斷提高橋梁運(yùn)營的安全性與可靠性。
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