鄂东桥结构安全综合管理系统2008钢结构会议PPT演示文稿

1、1,2008年07月18日,鄂东长江公路大桥结构安全综合管理系统研究,报告人：唐亮,2,鄂东桥结构安全综合管理系统特点,1.结构安全综合管理系统是综合了传统意义上的施工监控、健康监测、养护管理等多个结构安全相关系统的综合系统； 2.综合了多种安全信息的获取渠道； 3.综合了多种安全信息解析方式； 4.贯穿了桥梁从设计到制造到运营的整个生命期； 5.通过结构预警、预防性养护决策来提高桥梁运营安全程度、降低养护成本、增加使用年限。 6.整个系统以风险性（危险性）分析为基础建立； 7.系统建立依照结构安全信息的获取-安全信息的解析-安全信息的利用-安全信息的记录管理这个流程加以建立,3,钢斜拉桥结构

2、危险来源,4,监测总体思路,兼顾力学指标的监测与损伤的直接检测 监测系统侧重于结构总体状态的把握 损伤直接检测侧重于局部损伤的探明 利用综合评估系统将二者结合起来,5,总体结构,6,1.拉索的断丝,鄂东长江大桥主要危险性分析及对策,危险性等级 发生频率大、危害性大 可选监测方法 A. 声波侦听 B. 磁通量监测 C. PE保护套人工望远巡检 D. 索力监测损伤识别 推荐监测方法 PE保护套人工望远巡检（配合爬缆机器人效果较好）+索力监测 养护维修方式 PE的修补，拉索的更换,7,2.内力状态的改变,鄂东长江大桥主要危险性分析及对策,危险性等级 发生频率大、危害性大 可选监测方法 主梁及索塔线形

3、监测 索力及应力的监测作为辅助验证手段 推荐监测方法 主梁及索塔线形监测；在主梁每3个梁段安装一个高程测点，全桥安装60个左右的高程测点；塔顶设置GPS变形测点； 养护维修方式 索力的调整,8,3.焊缝疲劳开裂的病害,鄂东长江大桥主要危险性分析及对策,危险性等级 发生频率小、危害性较大 可选监测方法 A. 热点部位应力监测 B. 疲劳传感器 C. 热点部位人工巡检 推荐监测方法 热点部位人工巡检，根据车轴监测系统对疲劳热点进行疲劳验算，在疲劳寿命接近极限时对热点部位加强观测。,9,电子化巡检录入管理,通过定制的电子化巡检养护手册指导巡检 标准化提示型巡检任务及巡检记录管理，消除了巡检工程师的差

4、异性。 数据记录格式统一，标准化的记录数据可直接用于分析,人工巡检,损伤位图及矢量化记录,10,主梁挠度的监测 采用连通管测压系统 传感器采用精密压力变送器 选择膨胀系数小的液体 对连通管进行温度补偿,在线监测-挠度监测,11,几何位置的监测 采用动态GPS系统； 3DTracker用于实时解算； 精度较现有动态GPS高，唯首次测量需要较长时间收敛。,在线监测-几何位置监测,12,索力的监测 采用穿心式多孔柱式锚索计； 能够适应锚垫板与锚索计接触表面不平整； 能够适应锚固螺母与锚索计接触表面不平整，接触面尺寸与标定环境不同，螺母偏心； 能够适应拉索垂度产生的水平力。,在线监测-索力监测,13,

5、车辆轴重荷载的监测及处理策略 根据分析钢桥面板U肋与轴重具有很好的相关性 通过U肋应力的监测推算轴重是最为经济的策略 2处轴重监测断面可以对车辆速度进行监测 轴重及车速的监测数据用于活载的过滤,在线监测-轴重监测,14,鄂东桥测点布置,15,支座反力的监测 支座反力的监测采用专用的扁平千斤顶配合精密油压传感器进行监测 为避免高压液体长期渗漏的问题，支座反力传感器不纳入自动采集系统进行在线监测，在需要的时候进行手动测试,定期监测-支座反力监测,16,钢混结合段的监测 通过应变计监测钢隔板应力传递 通过位移计监测钢混间相对滑移,定期监测钢混结合段监测,17,钢锚箱的监测 通过应变计及位移计监测钢锚

6、箱应力及索塔外壁应力 通过位移计监测钢混相对滑移,定期监测锚箱监测,18,工业以太网采集基站示意,19,鄂东桥采集站总体布置,20,结构状态识别,1.识别方式,主要针对桥梁结构的恒载状态 以信号降噪处理理论为基础进行活载及其它高频可变荷载响应的低通滤波处理 通过滤波后的监测数据获得桥梁结构的测时恒载内力状态 以结构逆分析及最优化理论为基础进行恒载内力状态识别 建立基准恒载状态的对比机制 在内力状态识别过程中假定结构刚度不变 结构刚度的改变（损伤）通过损伤直接监测或损伤识别来加以修正,21,2.识别流程,结构状态识别,22,3.识别结果样式示例,结构状态识别,23,1.概况,对监测数据、识别数据

7、及损伤直检的数据进行综合的评估评价 评估结果明确、直观，面向多级桥梁管理人员 评估结果明确给出桥梁的运营状况及维修建议 综合评估采用自动评估及专家评估相结合的方式，自动评估由计算机自动完成，专家评估由专家定期以现场专家会或远程的方式进行 综合评估对结构进行目视评估、安全性评估、适用性评估以及耐久性评估四个方面,综合评估,24,2.评估流程,综合评估,25,3.评估系统运行样式示例,综合评估,26,结构安全主动控制,27,监测系统、荷载试验和施工监控的有机结合,特大跨度桥梁施工控制中的监测与运营阶段的监测分别为桥梁生命周期内的不同阶段的监测工作，但对于一个具体的桥梁而言，它们相互间即有区别也有相似的地方 施工监控注重监测数据的精度，运营监测注重监测的精度的同时注重监测的自动化以及监测系统的耐久性、长效性及稳定性 服务对象上施工监控中的监测服务于施工和设计单位，运营监测服务于桥梁管养单位 两个部分有很大的重复空间。从节省整体投资和技术手段统一性的角度而言，将施工监控与运营监测的技术进行结合具有广阔的发展空间 对两个系统进行合理性优化，一方面考虑利用施工控制体系中的部分技术和系统移植于后期健康监测，另