什么是橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)? 從技術(shù)角度看,根據(jù)《公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(JT/T 1037-2022),標(biāo)準(zhǔn)定義如下:“由安裝在橋梁上的傳感器、數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)處理與管理等組成的系統(tǒng)。,對橋梁荷載與環(huán)境的相互作用和橋梁結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)進(jìn)行測量、采集、處理和分析,對橋梁的正常服務(wù)水平和安全狀態(tài)進(jìn)行評估和預(yù)警。”這句話是對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)更全面準(zhǔn)確的定義。
橋梁健康監(jiān)測的基本內(nèi)涵是通過對橋梁結(jié)構(gòu)的監(jiān)測和評估,為橋梁在特殊氣候、交通條件或異常運(yùn)行條件下發(fā)出預(yù)警信號,為橋梁的維護(hù)和管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。然而,橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測不僅僅是為了監(jiān)測和評估結(jié)構(gòu)的狀態(tài),其信息反饋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的更深遠(yuǎn)的意義在于可以改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。此外,橋梁健康監(jiān)測帶來的不僅僅是對某一特定橋梁設(shè)計(jì)的監(jiān)測系統(tǒng)和反思,它還可能并且應(yīng)該成為橋梁研究的“現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室”。橋梁健康監(jiān)測為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。從橋梁結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行環(huán)境中獲得的信息不僅是對理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充,而且提供了關(guān)于結(jié)構(gòu)行為和環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。因此,橋梁健康監(jiān)測不僅是傳統(tǒng)橋梁檢測和結(jié)構(gòu)評估的新技術(shù),還被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)測和評估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和研發(fā)三重意義。
橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)分為三個(gè)層次,即長期在線自動健康監(jiān)測系統(tǒng)、定期離線健康監(jiān)測系統(tǒng)和定期維護(hù)健康檢測系統(tǒng)。長期在線自動健康監(jiān)測系統(tǒng)是最高級別的健康監(jiān)測系統(tǒng),大跨度橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)適用于大跨度復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)和具有重大戰(zhàn)略意義的重點(diǎn)橋梁。這一級別的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):傳感器長期鋪設(shè)在橋梁上,通過相應(yīng)的技術(shù)連接在一起,形成傳感器子系統(tǒng)。通過健康監(jiān)測系統(tǒng)的中央控制系統(tǒng)動態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)出采集指令,觸發(fā)傳感器的開關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集。采集的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)直接自動進(jìn)入健康監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫。橋梁管理部門和客戶可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問中央數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行健康診斷。