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文档简介
ICS93.01
CCSP20
团体标准
T/CUPTAXXXX—XXXX
城市地面基础设施群运行健康状态评估及
突发事故应急处置技术指南
Technicalguidelineforoperationalhealthconditionassessmentandemergency
responseofurbangroundinfrastructurecluster
(征求意见稿)
在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。
XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
中国城市公共交通协会 发布
T/CUPTAXXXX—XXXX
目次
前言..................................................................................IV
引言....................................................................................
1范围................................................................................1
2规范性引用文件......................................................................1
3术语和定义..........................................................................1
4基本规定............................................................................3
4.1一般规定........................................................................3
4.2结构健康监测系统建设规定........................................................3
5监测内容和方法......................................................................4
5.1振动监测........................................................................4
5.2变形监测........................................................................4
5.3应变监测........................................................................5
5.4拉索索力监测....................................................................5
5.5风载荷监测......................................................................5
5.6地震载荷监测....................................................................6
5.7交通载荷监测....................................................................7
5.8温湿度监测......................................................................7
5.9腐蚀监测........................................................................8
6监测系统的设计、验收和管理维护......................................................8
6.1传感器系统模块..................................................................8
6.2数据采集传输模块................................................................8
6.3数据存储与管理模块.............................................................10
6.4数据分析和结构安全评估模块.....................................................10
6.5结构安全预警和预警信息发布模块.................................................11
6.6可视化系统模块.................................................................12
6.7监测系统的验收.................................................................12
6.8监测系统的管理与维护...........................................................13
7城市地面基础设施群监测预警和安全评估...............................................13
7.1房屋建筑基础设施监测...........................................................13
7.2桥梁基础设施监测...............................................................15
7.3隧道和路网基础设施监测.........................................................16
7.4预警阈值设置和预警方式.........................................................17
7.5结构安全评估...................................................................23
8地面基础设施突发事故应急处置.......................................................25
8.1定义与分级.....................................................................25
8.2事故报告和紧急措施.............................................................25
8.3应急处置内容...................................................................26
I
T/CUPTAXXXX—XXXX
8.4事故调查与总结.................................................................27
参考文献...............................................................................0
表1三向加速度传感器的技术要求........................................................4
表2位移计的技术要求..................................................................4
表3静力水准仪的技术要求..............................................................4
表4光电挠度仪的技术要求..............................................................4
表5GNSS接收机的技术要求.............................................................4
表6应变计的技术要求..................................................................5
表7加速度传感器(频率法)的技术要求..................................................5
表8超声风速仪的技术要求..............................................................6
表9表机械式风速仪的技术要求..........................................................6
表10强震仪的技术要求.................................................................6
表11动态称重系统的技术要求...........................................................7
表12温湿度仪的技术要求...............................................................7
表13房屋建筑基础设施监测项目........................................................13
表14桥梁基础设施监测项目............................................................15
表15弹性层间位移角限值..............................................................17
表16弹塑性层间位移角限值............................................................18
表17建筑地面沉降预警等级............................................................18
表18混凝土结构顶点的顺风向和横风向风振加速度限值...............................18
表19楼盖竖向振动加速度限值..........................................................18
𝑎𝑙
表20楼盖竖向振动加速度限值..........................................................19
表21打桩、振冲等基础施工对建筑结构影响在时域范围内的容许振动值......................19
表22强夯施工对建筑结构影响在时域范围内的容许振动值..................................19
表23风速预警阈值....................................................................19
表24地震动水平向加速度预警阈值......................................................20
表25桥面温度预警阈值()..........................................................20
表26钢箱梁、主缆、锚锭散索室内相对湿度预警阈值(%).................................20
°�
表27混凝土箱梁内部相对湿度预警阈值(%).............................................20
表28车辆载荷预警阈值(%)...........................................................20
表29主梁自振频率变化百分比预警阈值..................................................20
表30混凝土主梁斜裂缝预警阈值........................................................21
表31混凝土主梁横向及竖向受力裂缝预警阈值............................................21
表32混凝土主梁沿预应力钢筋纵向裂缝预警阈值..........................................21
表33钢-混凝土组合主梁顶底板纵向滑移预警阈值.........................................21
表34支座反力预警阈值................................................................21
表35支座变形预警阈值................................................................21
表36桥墩位移预警阈值................................................................22
表37墩台不均匀沉降预警阈值..........................................................22
表38相对索力预警阈值................................................................22
表39绝对索力预警阈值................................................................22
表40索过大振动加速度预警阈值........................................................22
表41扣除风致振动后索加速度变化过大预警阈值..........................................23
II
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表42路基沉降控制值..................................................................23
表43隧道结构变形控制值..............................................................23
表44疲劳状态分级....................................................................24
表45结构安全状态等级划分与评定依据..................................................25
表46基础设施安全事故报告表..........................................................26
III
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前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国城市公共交通协会提出并归口。
本标准起草单位:深圳防灾减灾技术研究院、深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司、深
圳大学、西南交通大学、香港理工大学、同济大学、深圳市建筑科学研究院股份有限公司。
本标准主要起草人:林健富、林涛、王立新、王俊芳、黄剑涛、任伟新、徐幼麟、倪一清、董优、
贾磊、刘军香、胡荣攀、赵贤任、何少林、陈林、黄洪葳、汪四新、安茹、张超东、朱青、郑越、王幼
明、林思健、汪羽凡、廖峰、覃金庆。
IV
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引言
城市地面基础设施群是城市重要的承灾体,其对自然灾害和人为因素的承灾能力和脆弱性是影响城
市发展的关键因素,本团体标准是面向城市地面基础设施群运行健康状态评估及突发事故应急处置的技
术指南。编制标准的目标是提升城市地面基础设施群的综合防灾减灾抗灾能力,为相关行业领域的专家
和政府管理部门提供综合的有效的技术指引。
本指南的适用对象是城市地面基础设施群,是指在特定空间区域范围内,由空间组织紧凑、运行环
境特征相似、相互作用的多种地面基础设施构成的联合体,包括房屋建筑、道路、桥梁、隧道、交通枢
纽等。指南应用的技术领域为结构健康监测、安全评估、早期预警、防灾减灾以及应急处置等领域,适
用人群为城市地面基础设施结构健康监测以及防灾减灾相关行业的专业技术人员、高校科研人员和政府
管理部门的行政人员。
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1范围
本文件规定了城市地面基础设施群的监测内容和方法、监测系统的设计和验收以及管理维护、监测
预警与安全评估、突发事故应急处置的技术要求。
本文件适用于城市地面基础设施群的监测管理。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T19428—2014地震灾害预测及其信息管理系统技术规范
GB/T37228—2018公共安全应急管理突发事件响应要求
GB/T38591—2020建筑抗震韧性评价标准
GB50009—2012建筑结构荷载规范
GB50011—2016建筑抗震设计规范
GB50868—2013建筑工程容许振动标准
GB50911—2013城市轨道交通工程监测技术规范
GB50982—2014建筑与桥梁结构监测技术规范
DB32/T3562—2019桥梁结构健康监测系统设计规范
DB44/T1848—2016重要建设工程强震动监测台阵技术规范
JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程
JGJ99—2015高层民用建筑钢结构技术规程
JGJ125—2016危险房屋鉴定标准
JT/T1037—2016公路桥梁结构安全监测系统技术规程
J14079—2017高层建筑钢—混凝土混合结构技术规程(标准号不对)
CECS160—2004建筑工程抗震性态设计通则
CECS333—2012结构健康监测系统设计标准
T/CECS529—2018大跨桥梁结构健康监测系统预警阈值设置标准
T/CECS652—2019结构健康监测系统运行维护与管理标准
T/SSC1—2021基于强震动记录的地震破坏力评估
大跨连续刚构桥梁建设及结构健康监测评估技术指南(补充文件编号)
公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设技术指南(补充文件编号)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
地面基础设施群urbangroundinfrastructurecluster
在特定空间区域范围内,由空间组织紧凑、运行环境特征相似、相互作用的多种地面基础设施构成
的联合体。
3.2
结构健康监测系统structuralhealthmonitoringsystem
由安装在基础设施上的智能传感器以及数据采集与传输、数据处理与管理等硬件和软件构成的综合
系统,对基础设施的荷载、结构性能参数和运行环境因素进行数据测量、采集、处理、分析,从而对结
构运行状态与安全水平进行评估和预警。
1
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3.3
传感器transducer/sensor
能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件
组成。
3.4
传感器优化布置optimalsensorplacement
利用尽可能少的传感器,将其布置在结构的适当位置,使其能够达到某一特定测量目标。
3.5
有线传输wiretransmission
在两个通信设备之间通过物理连接,将信号从一方传输到另一方的技术。
3.6
无线传输wirelesstransmission
在两个通信设备之间不使用任何物理连接,将信号从一方传输到另一方的技术。
3.7
结构整体响应globalstructuralresponse
在荷载作用下结构整体的振动、位移、变形和转角等。
3.8
结构局部响应localstructuralresponse
在荷载作用下结构构件局部的应变、裂缝、腐蚀、拉索索力、支座反力等。
3.9
损伤识别damageidentification
利用结构的响应数据来分析结构物理参数的变化,进而识别结构损伤的过程。
3.10
模态分析modalanalysis
通过测量得到的结构动力响应信息,以获得结构模态参数的过程。
3.11
模态参数modalparameters(非定义)
结构的模态参数包括固有频率、阻尼比和模态振型。按照模态参数是实数还是复数,可分为实模态
和复模态。
3.12
模型修正modelupdating
通过识别或修正分析模型中的参数,使模型计算分析结果与实际量测值尽可能接近的过程。
3.13
耐久性durability
结构抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力。
3.14
安全评估safetyassessment
通过各种可能的结构安全监测数据,分析结构当前的工作状态,并与其临界失效状态进行比较,评
价其安全等级。
3.15
预警earlywarning
在危险发生之前,根据结构监测、损伤诊断和安全评定结果,向相关部门发出报警信息的过程。
3.16
监测预警值earlywarningthresholdofmonitoring
为保证工程结构安全或周边环境安全,对表征监测对象可能发生异常或危险状态的监测量所设定的
警戒值。
3.17
维护maintenance
为保持结构应有的性能而进行的例行检查修复活动。
2
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4基本规定
4.1一般规定
4.1.1结构健康监测方案编制前,应收集分析相关资料,根据各方的监测要求与设计文件明确监测目
的,结合工程结构特点、现场及周边环境条件等因素,制定监测方案。
4.1.2根据监测项目及现场情况对结构的整体或局部关键结构建立监测系统,并宜设置专用监控室。
4.1.3宜对以下基础设施进行结构健康监测:
a)《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号(建设部)中的超限高层建
筑工程宜进行监测,包括:
1)高度超限工程:指房屋高度超过规定,包括超过《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震
规范》)第6章钢筋混凝土结构和第8章钢结构最大适用高度,超过《高层建筑混凝土结
构技术规程》第7章中有较多短肢墙的剪力墙结构、第10章中错层结构和第11章混合
结构最大适用高度的高层建筑工程;
2)规则性超限工程:指房屋高度不超过规定,但建筑结构布置属于《抗震规范》、《高层
混凝土结构规程》规定的特别不规则的高层建筑工程;
3)屋盖超限工程:指屋盖的跨度、长度或结构形式超出《抗震规范》第10章及《空间网格
结构技术规程》、《索结构技术规程》等空间结构规程规定的大型公共建筑工程(不含
骨架支承式膜结构和空气支承膜结构)。
b)根据JTT1037—2016《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》,应对主跨跨径大于150m的梁
桥、200m的拱桥、300m的斜拉桥、500m的悬索桥和处于复杂环境或结构特殊的其他桥梁结构
宜进行监测;
c)根据DB44/T1848—2016《重要建设工程强震动监测台阵技术规范》,应对单跨超过200m或
者抗震设防烈度VII及以上单跨超过150m的特大桥梁,抗震设防烈度为VII、VIII、IX度时
高度分别超过150m、120m、80m或大跨屋盖建筑或抗震设防烈度VII度III、IV类场地上高
度超过120m的大型公共建筑,宜进行监测;
d)根据《公路结构物强震动安全监测技术规范》,长度大于或等于8000m且穿越断层的隧道,
宜进行监测;
e)其它结构特殊、对社会有重大价值或重要影响的建设工程或者设施。
4.1.4监测期间,应对监测设备、采集设备、监测系统进行日常管理与维护。
4.2结构健康监测系统建设规定
4.2.1结构健康监测系统宜包含数据实时采集传输模块、数据储存和管理模块、数据分析和结构安全
评估模块、结构安全预警和预警信息发布模块以及系统可视化模块五大基本功能模块。
4.2.2数据实时采集传输模块由采集设备、传输设备及软件组成,应能实现多种传感器数据的同步采
集与传输功能,并可进行采集参数调整,确保获得高精度、高品质、不失真数据,数据采集与传输的软
硬件选型应满足监测要求。
4.2.3数据储存和管理模块由数据库和数据管理软件和硬件组成,应能实现对基础设施群监测系统各
类信息的储存和管理功能。本指南面向的城市地面基础设施群地理位置分散,数据量大且会不断增加,
宜采用云平台云储存的方式,内存可根据数据量的增长来调整。
4.2.4数据分析和结构安全评估模块应能进行基础数据分析,包括频谱分析、最值、平均值、峰峰值、
有效值等指标统计;针对结构安全评估,应内嵌自动分析和实时诊断算法,过程不需人工干预,实现自
动化和高效的结构状态评估。
4.2.5结构安全预警和预警信息发布模块应能根据安全预警值进行预警,将实时监测数据或计算的指
标与阈值进行对比,超出阈值则进行报警。预警信息可根据需要,通过邮件和手机短信等多种形式自动
推送给管理人员。
4.2.6系统可视化模块可满足以下功能:基于B/S或C/S架构,提供用户友好的系统可视化界面,实
现远程维护、结构信息管理、传感器管理、实时数据可视化展示、实时数据后台自动分析和结果存储、
历史数据调用及分析、结构安全状态评估与预警信息管理发布等全面功能。
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5监测内容和方法
5.1振动监测
5.1.1振动监测设备可选择加速度计,根据监测位置和监测要求可选用垂直、水平单向传感器或三分
向一体传感器,主要技术指标应符合表1规定。
表1三向加速度传感器的技术要求
项目技术要求
测量范围-2g~+2g(XYZ三个方向,可定制)
误差≤1%
灵敏度≥2.5V/g(可定制)
横向灵敏度比≤1%
频率响应0-80Hz
动态范围≥120dB
5.1.2振动测点应选在工程结构振动敏感处。当进行动力特性分析时,振动监测测点宜布置在需识别
的振型关键点上,且宜覆盖结构整体,也可根据需求对结构局部增加测点。
5.1.3振动监测时应根据不同结构形式及监测目的选择相应采样频率,应根据监测参数选择滤波器和
合适的窗函数对数据进行处理。
5.1.4振动监测传感器的安装应与被测对象之间刚性连接,使传感器的定位方向与所测量的振动方向
一致。
5.2变形监测
5.2.1应根据被测基础设施的特点和监测要求,选用位移计、静力水准仪、光电挠度仪和全球导航卫
星定位系统进行结构和构件局部或整体绝对或相对位移监测。主要技术指标宜符合表2~5规定。
表2位移计的技术要求
项目技术要求
量程范围100~1000mm
频率范围0~10Hz
线性度≤0.15%FS
分辨率0.01%
精度0.1mm
表3静力水准仪的技术要求
项目技术要求
测量范围0~150mm(可定制)
分辨力≤0.025%
误差≤0.1%
表4光电挠度仪的技术要求
项目技术要求
适用距离0.5-500m
测量精度0.2mm/35m
测量频率0~10Hz
表5GNSS接收机的技术要求
项目技术要求
水平≤3mm+0.5ppm
静态精度
竖直≤5mm+0.5ppm
水平≤10mm+1ppm
动态精度
竖直≤20mm+1ppm
采样频率≥10Hz
4
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5.2.2建筑顶层位移、桥梁主梁挠度和索塔的绝对位移可选用全球导航卫星定位设备(GNSS)进行监
测,基准站应选址在地基稳定、上方天空开阔、远离电磁干扰、易受保护及维修的区域;监测站应安装
在被测结构或构件顶部,上方无遮挡,并远离电磁干扰。
5.2.3桥梁主梁挠度和隧道拱顶沉降的相对位移可选用静力水准仪或光电挠度仪进行监测。应将安装、
调试后监测到的初始值作为测量基准值,应对监测数据进行温度修正。
5.2.4桥面板的倾覆监测可选用顶针式位移计,沿独桥梁横向位置左右两侧对称安装。
5.2.5结构整体位移、变形和倾角测点布设,应根据最不利荷载组合作用下主缆、主梁、索塔、拱圈
等关键构件的挠度、位移和倾角包络线,选择变形、位移和倾角极值点位置。
5.2.6对基础设施的裂缝宽度和伸缩缝位移的监测可选用结构裂缝监测传感器,传感器的量程应大于
裂缝的预警宽度,传感器测量方向应与裂缝或伸缩缝的走向垂直。裂缝宽度监测精度不宜低于0.1mm,
裂缝长度和深度监测精度不宜低于1.0mm。
5.3应变监测
5.3.1应变监测设备可选用电阻应变计、振弦式应变计、光纤类应变计等。宜根据监测要求,以及被
测结构或构件应力场、动态特性和环境特性确定传感器类型。
5.3.2应变计应满足下列要求:
a)量程应与量测范围相适应,应变量测的精度应为满量程的0.5%,监测值宜控制为满量程的
30%~80%。
b)混凝土构件宜选择大标距的应变计,应变梯度较大的应力集中区域,宜选用标距较小的应变
计。
c)应变计应具备温度补偿功能。
表6应变计的技术要求
项目技术要求
测量范围-1500~+1500
分辨力≤0.5
𝜇𝜇
误差≤
𝜇
5.4拉索索力监测±2𝜇
5.4.1应根据拉索主要参数选择具有代表性、索力较大、拉索应力变化较大的拉索进行索力监测。宜
采用加速度传感器(振动频率法)、压力传感器、磁通量传感器和光纤光栅应变传感器等进行索力监测,
监测精度宜不低于1%。
表7加速度传感器(频率法)的技术要求
项目技术要求
测量范围-2g~+2g(可定制)
误差≤1%
灵敏度≥2.5V/g(可定制)
频率响应0-100Hz
动态范围≥70dB
5.4.2斜拉索索力宜采用振动传感器或压力传感器进行监测。压力传感器应在安装前进行校准,压力
传感器应在斜拉索张拉前进行安装。
5.4.3采用振动频率法监测时,传感器安装位置应远离拉索下锚点而接近拉索中点,量测索力的加速
度传感器布设位置距索两端距离应大于0.17倍索长。
5.5风载荷监测
5.5.1风荷载监测参数包括风速、风向、风压和风攻角。
5.5.2风速及风向监测应符合下列规定:
a)风速及风向监测宜选用机械式风速仪和超声式风速仪,处于台风区域的基础设施,宜选择三
向超声风速仪;
b)风速仪量程应大于根据设计风速换算的安装位置的风速;
5
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c)结构中绕流风影响区域宜采用计算流体动力学数值模拟,或风洞试验的方法分析;
d)风速仪应安装在工程结构绕流影响区域之外,测点宜选择在房屋建筑顶层、桥面侧面、塔顶
和拱顶位置,其安装位置应尽量能够监测自由场风速和风向。
表8超声风速仪的技术要求
项目技术要求
测量参数三个正交方向的风速和风向
测量范围:~台风区为~
风速040m/s(065m/s)
分辨力≤0.1m/s
水平测量范围:0~
俯仰测量范围:~∘
风向-+
分辨力≤∘360∘
误差:≤(1~30m/s);60∘(6300~40m/s)
0.1
采样频率∘≥20Hz∘
±2±5
表9表机械式风速仪的技术要求
技术要求
测量参数水平风速和风向
测量范围:~
风速0100m/s
误差≤m/s
测量范围:0~
风向±0.3
误差:≤∘
360
采样频率≥10Hz∘
3
5.5.3风压监测应符合下列规定:±
a)风压监测宜选用微压量程、具有可测正负压的压力传感器,也可选用专用的风压计,监测参
数为空气压力;
b)风压传感器的安装应避免对工程结构外立面的影响,并采取有效保护措施,相应的数据采集
设备应具备时间补偿功能;
c)风压测点宜根据风洞试验的数据和结构分析的结果确定。无风洞试验数据情况下,可根据风
荷载分布特征及结构分析结果布置测点;
d)进行表面风压监测的项目,宜绘制监测表面的风压分布图;
e)风压计的量程应满足结构设计中风场的要求,可选择可调量程的风压计,风压计的精度应为
满量程的±0.4%,且不宜低于10Pa,非线性度应在满量程的士0.1%范围内,响应时间应小
于200ms。
5.5.4风致响应监测宜符合下列规定:
a)风致响应监测应对不同方向的风致响应进行量测,现场实测时应根据监测目的和内容布置传
感器。
b)对风致响应需要监测的物理量,可布置不同类型的传感器,且测点应布置在能反映结构风致
响应特征的位置。
c)对有限制要求的结构部位宜布置相应的传感器,传感器记录结果应与限值进行对比。
5.6地震载荷监测
5.6.1地震载荷的监测参数主要为地震动及地震响应加速度,监测仪器宜采用强震仪,主要技术指标
应符合表10规定。
表10强震仪的技术要求
项目技术要求
量程±2.0g(可定制)
分辨力≤1
误差≤1%
𝜇
灵敏度≥2.5V/g(可定制)
横向灵敏度比≤1%
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频率响应0~120Hz
动态范围≥120dB
5.6.2结构地震动及地震响应监测测点布置应能反映地震动及上部结构地震响应。可结合风、撞击、
交通等振动响应统筹布置监测系统,并应与震害监测设施结合。
5.7交通载荷监测
5.7.1宜采用动态称重仪、视频摄像头、流量计进行交通载荷监测,动态称重模块结合视频监控系统
软件监测轴重、速度、车辆位置、行驶方向以及时间分布指标,生成实时视频监控,可记录车流量并进
行实时车辆称重和超载报警。动态称重传感器技术参数和安装要求应符合《动态公路车辆自动衡器》
GB/T21296的相关规定。
表11动态称重系统的技术要求
项目技术要求
整车称重误差≤15%
荷载能力(单轴)≥15吨
过载能力(单轴)≥200%
车速范围15~200km/h
车速误差≤±2km/h
车流量统计准确性≥95%
5.7.2动态称重系统量程应根据桥梁的限行车辆载重及实际预估车辆载重确定,同时其尺寸选型应考
虑车道宽度和车辆轴距。动态称重系统传感器布设尺寸应考虑车道宽度,量程应根据桥梁车辆限载重以
及预估车辆荷载重综合确定,单轴监测量程不宜小于限载车辆轴重的200%。
5.7.3动态称重系统应具备数据自动采集功能,现场数据存储能力不宜少于14d天。动态称重监测系
统应具备数据自动记录功能,并应与其他监测系统的软硬件接口兼容。
5.7.4视频摄像头包括可变焦摄像机和视频服务器,当动态称重系统记录到超出阈值的车辆载荷就会
触发报警系统,并通过视频监测模块拍摄涉事的车辆,通过车辆监控与流量统计软件上传。根据高速动
态称重模块提供的超重、超速的违规车辆,视频监测模块拍摄涉事的车辆,经由车辆监控与流量统计软
件及计算机上传,为相关管理部门提供警报信息。
5.8温湿度监测
5.8.1温湿度监测可包括环境及构件温度监测和环境湿度监测。温湿度仪的主要技术指标应符合表12
规定。
表12温湿度仪的技术要求
项目技术要求
测量范围(相对湿度)0~100%RH
测量范围(相对湿度)≤±2%RH(在20条件下)
测量范围(温度)-40~+60
°�
误差(温度)≤±0.5
°�°�
5.8.2大气温湿度仪宜与风速仪一并安装在结构表面,并应直接置于大气中以获得有代表性的温度值。
°�
5.8.3温度监测测点选择符合下列规定:
a)温度传感器宜选用监测范围大、精度高、线性化及稳定性好的传感器;
b)根据截面温度梯度及结构整体升降温和空间分布特点,可通过有限元模拟或参考相关设计规
范确定测点位置。
c)监测整个结构的温度场分布和不同部位结构温度与环境温度对应关系时,测点宜覆盖整个结
构区域。
d)监测频次宜与结构应力监测和变形监测保持一致。
e)相对独立空间应设1个~3个点,面积或跨度较大时,以及结构构件应力及变形受环境温度影
响大的区域,宜增加测点。
5.8.4湿度监测测点选择符合下列规定:
a)湿度传感器要求响应时间短、温度系数小,稳定性好以及湿滞后作用低。
7
T/CUPTAXXXX—XXXX
b)宜布置在结构内湿度变化大,对结构耐久性影响大的部位。
c)单体基础设施的湿度测点不宜少于两个,宜布设于结构内外湿度变化较大和对湿度敏感的结
构内部或外部;
5.9腐蚀监测
5.9.1在氯离子含量较高或受腐蚀影响较大的区域或有设计要求时,可进行腐蚀监测。
5.9.2腐蚀监测传感器可选用沿混凝土保护层深度安装的多电极传感器,监测混凝土保护层腐蚀侵蚀
深度,判断钢筋腐蚀状态。
5.9.3腐蚀监测测点宜选择在力与侵蚀环境荷载分别作用的典型区域及侵蚀环境荷载作用下的典型节
点。
5.9.4腐蚀监测传感器测定的电流或电位差应能判别钢筋混凝土的腐蚀进程,并应选择与桥梁结构钢
筋及保护层匹配的安装方式。
6监测系统的设计、验收和管理维护
6.1传感器系统模块
6.1.1传感器的选型应符合下列原则:
a)传感器的选择应符合监测期、监测项目与方法及系统功能的要求,并具有稳定性、耐久性、
兼容性和可扩展性。
b)传感器应根据结构状态、体系和形式以及经济条件选择,并结合结构健康监测中具体内容和
目的选择适宜的传感器类型和数量。
c)传感器应在监测期间具有良好的稳定性和抗干扰能力,采集信号的信噪比应满足实际工程需
求。
d)传感器应符合监测系统对灵敏度、通频带、动态范围、量程、线性度、稳定性、供电方式及
寿命等要求。
6.1.2传感器的布置应遵循以下原则:
a)测点的位置、数量宜根据结构类型、设计要求、监测项目及结构分析结果确定。
b)应反映监测对象的实际状态及变化趋势,且宜布置在监测参数值的最大位置。
c)测点的数量和布置范围应有冗余量,重要部位应增加测点。当发生紧急情况时,应加密测点。
d)测点布置数量较多时,可进行优化布置。
e)传感器的布置宜便于安装和更换。
f)宜减少信号的传输距离。
6.1.3环境监测、几何监测、外部荷载监测和结构反应监测等传感器可通过有限元分析确定极值或关
键控制位置,风速仪等特殊类型的传感器可依其测量特点进行布置。
6.2数据采集传输模块
6.2.1数据采集应包括数据采集硬件、软件和数据采集制度的设计。
6.2.2数据采集的硬件选型、软件预处理和数据传输软硬件设计与选型应保证及时获得数据,采集及
传输硬件设备的耐久性和技术指标应满足国家相关规范、标准的要求。
6.2.3根据GB50982—2014《建筑与桥梁结构监测技术规范》规定,对于静态信号采样率可设置低于
1Hz;对于动态信号采样频率宜为动态信号频率上限的5倍~10倍。
6.2.4根据JT/T1037—2016《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》规定,采样频率根据监测要求和
功能要求设定,不宜低于下列规定:
a)风速和风向:超声风速仪10Hz,机械式风速仪1Hz;风压:20Hz;
b)温度和湿度:l/600Hz;
c)地震动:50Hz;
d)变形:动位移:20Hz;静位移:1Hz。
8
T/CUPTAXXXX—XXXX
e)振动加速度:50Hz;船舶撞击桥墩加速度:50Hz。当在对结构加速度等动态反应进行监测
时,传感器采样频率应为需监测到的结构最大频率的2倍以上,采样频率宜为结构最大频率
的3~4倍;
f)应变:动应变:10Hz;静应变:l/600Hz;
g)索力:压力式传感器lH
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