連續(xù)剛構(gòu)橋健康監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用
2015-04-16
20世紀(jì)在橋梁工程領(lǐng)域是一個令人興奮的世紀(jì),預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引入和鋼橋技術(shù)的日臻成熟,橋梁分析理論、施工技術(shù)、材料性能的迅速發(fā)展,使得橋梁工程取得了突破性的成就。尤其是過去的十多年,各類橋梁的最大跨徑記錄不斷被刷新。
懸索橋跨度已達(dá)到1991m(日本明石大橋);
日本多多羅大橋----斜拉橋跨度已達(dá)到890m;
連接江蘇南通與蘇州的蘇通大橋----主橋斜拉橋跨度超過1080m;
國內(nèi)已建成潤揚大橋為1490m,江陰大橋為1385m,鋼拱橋最大跨度為上海盧浦大橋(550m),鋼管混凝土拱橋為巫峽長江大橋(460m)。
他們每一座都標(biāo)志著橋梁工程前進(jìn)了一大步。
橋梁工程的發(fā)展帶來了一個突出的問題就是,如何確保橋梁的安全性和耐久性。對于橋梁等土木工程結(jié)構(gòu),一旦建成投入使用后,除了材料自身性能會不斷退化、老化外,還會受到車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、地震、人為因素等作用,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有不同程度的自然損傷累積和突然損傷。
在美國,至少每兩年要對約575000座橋梁進(jìn)行一次檢測,據(jù)FHA(Federal Highway Administration)統(tǒng)計結(jié)果約40%的橋梁存在或多或少的結(jié)構(gòu)缺陷;
英國運輸部曾在1990年抽樣調(diào)查過兩百座混凝土公路橋,結(jié)果表明大約30%的橋梁的運營條件不良;
在印度,大約10%的公路橋梁需要替換,另有10%的橋梁有損傷跡象;在前南斯拉夫,大約有19%的橋梁的運營狀況不良。
我國的橋梁健康狀況也不容樂觀。截至到2002年底,全國公路橋梁總數(shù)達(dá)29.9萬座,計1161.2萬延米。其中全國有公路危橋數(shù)量為3402座,計14.5575萬延米。
重要的橋梁結(jié)構(gòu)而言,如果不能對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)進(jìn)行長期的實時監(jiān)測,就難于及時發(fā)現(xiàn)并消除結(jié)構(gòu)的安全隱患,一旦結(jié)構(gòu)局部失效或整體承載能力不足,勢必會影響橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用,甚至造成災(zāi)難性的重大事故。
韓國圣水大橋1994年發(fā)生中央50m坍塌,其中15m掉入江中,造成死亡32人,重傷17人的重大事故;
1967年12月,美國俄亥俄河上的一座主要橋梁倒塌,導(dǎo)致46人喪生。