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    1. 中国 桥梁 健康检测 系统 自动化 智能化趋势一、桥梁健康监测系统行业相关定义 &nbs

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      2019年中国桥梁健康检测系统行业将向自动化和智能化趋势发展

      字体大小: 2019-04-12 16:26  来源:中国报告网

      中国报告网提示:一、桥梁健康监测系统行业相关定义 &nbs

               一、桥梁健康监测系统行业相关定义

               梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状况的监控与评估,为桥梁在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况异常严重时发出预警信号,为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导。然而,桥梁结构健康监测不仅是为了结构状态监控和评估,其信息反馈于结构设计的更深远的意义在于,结构设计方法与相应的规范标准等可能得到改进。再有就是桥梁健康监测带来的不仅仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思,还可能并应该成为桥梁研究的“现场实验室”。桥梁健康监测为桥梁工程中的未知问题和超大跨度桥梁的研究提供了新的契机。由运营中的桥梁结构与其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充,还可以提供有关结构行为和环境规律的最真实是信息。因此,桥梁健康监测不只是传统桥梁检测加结构评估新技术,而且被赋予了结构监控与评估、设计验证和研究与发展三方面的意义。

               参考观研天下发布《2019年中国桥梁健康监测系统市场分析报告-行业现状与未来商机预测

               二、桥梁健康监测系统行业基本情况介绍

               桥梁健康监测系统不只是传统的桥梁检测加结构评估技术,而是被赋予了新的意义,一般来说,桥梁健康监测需要达到如下三个目的:

               (1)设计验证:通过健康监测所获得的实际结构的动静力响应验证设计计算理论与结果;

               (2)支持养护管理决策:结合结构状态评估和损伤识别理论对健康监测所获得的实际结构的动静力响应做出技术判断,并考虑工程经济等多方面因素,得到合理的养护决策;

               (3)研究发展:通过健康监测所获得的实际结构的动静力响应还可为桥梁工程中的未知问题的研究提供契机,如力学理论、环境荷载的建模和控制与评估技术等。

               为了实现上述监测目的,健康监测系统需要具备如下功能:及时监测,自动实时监测环境条件和桥梁响应并直观显示结果;自动预警,根据桥梁结构在荷载作用下反应的实测值与理论值间的关系,对结构的损伤情况进行识别和技术状态评估,并对结构异常紧急预警;长期连续监测,记录结构状态及长期变化趋势。

      安装健康监测系统的部分桥梁



      资料来源:观研天下数据中心整理

               三、行业发展历程回顾

               随着我国桥梁技术在近20年的飞速发展,我国已建成的大跨径桥梁超过100多座。大跨径桥梁的显著特点是结构轻柔,跨径大,超静定,结构状态较难识别。而大跨径桥梁作为交通系统的核心通道,保障其安全和性能至关重要。因此,这些桥梁的建设,也对其建成后的养护和管理工作提出了更高的要求。由于大跨径桥梁运营期间所面临的复杂环境作用,如爆炸、船撞、重载车流、极端风荷载等偶然作用,也有疲劳荷载和可变作用形成的结构耐久问题,需要有行之有效的监测系统,实时掌握桥梁的结构状态,并提出优化的、针对性的管理和维护措施,保证桥梁运营性能。基于此,桥梁健康监测系统应运而生。

               目前,我国已有140余座大桥安装桥梁健康监测系统,遍及各种桥型。总结这些桥梁的健康监测系统,主要有以下五大特点和发展趋势:(1)传感器多,经济性显著。一般而言大跨度桥梁的健康监测系统至少由100以上传感设备,其造价占比一般达到桥梁总造价的0.5%~1.0%;(2)以桥梁管理和维护为目的,桥梁监测的目的就是获得桥梁状态,以优化管理和维护措施,保障桥梁性能;(3)监测系统需具备可更换和可维护性;(4)监测系统开始延伸到施工状态,形成施工与运营一体化的桥梁监测系统;(5)虽然桥梁监测可以做到自动化和智能化,但对于监测结果的评估,还需要桥梁专家的介入,以准确评估监测结构的真实性和合理性。

      我国部分桥梁健康监测系统传感器

      资料来源:观研天下数据中心整理

               四、中国桥梁健康监测系统行业存在的问题

               从桥梁健康监测系统实践应用效果来看,建立健康监测系统的大桥,基本上能够实时获得桥梁结构应力、变形以及变位等参数,用以实时评估桥梁实际工作状态和预测桥梁功能变化,给管理部门及时作出合理维修策略提供重要依据。有的监测系统准确记录了大桥经历船撞击等突发情况下的响应,并判断出大桥是否因此而损坏,使管理部门作出了准确而及时的决策反应。桥梁健康监测系统是一个正在逐渐被学术界和工程界广泛接受并应用的新课题,在目前的实际工程应用实践中,尚存在一些比较普遍的问题:

               (1)缺乏统一标准,系统规模差异性较大,有的系统安装了上千个传感器,有的系统则仅安装了几十个传感器;

               (2)传感器选型与布设合理性有待商榷。部分传感器精度或耐久性不够,有的测点布置不合理,由于有些桥梁健康监测系统并不是由桥梁专业人员设计,或者这些设计者缺乏丰富的桥梁检测与评估经验,使得其测点的布设不甚合理,导致目前桥梁监测系统测点布置规模差异性较大,造成投资浪费或关键数据缺失;

               (3)健康监测系统本身的使用寿命难以得到保证,传感器寿命和传输线路长期使用是否畅通是影响到监测系统使用寿命的关键;

               (4)环境影响及测量噪声难以完全消除,降低了监测数据的可靠性。测量"数据的不完整性,给分析带来困难;

               (5)有些大桥的健康监测系统获取了海量数据,但是未有效及时的处理,分析人员缺乏足够的桥梁知识,造成数据灾难;

               (6)桥梁健康状况评价体系不完备。有些桥梁监测系统虽然监测到了大量数据,但是由于评估理论本身不完善及部分桥梁健康监测系统评估模块的建立缺乏有经验的桥梁评估专业人员,使得监测到的有效数据未能有效应用于桥梁状况评估之中;

               (7)理论与实践及相关系统的有机结合需要加强。健康监测领域涌现了大量的研究论文,但目前有些理论并不能有效应用于工程实践;健康系统由许多子系统组成,如何将这些子系统更有效的结合起来进行评估需要进一步研究。

      资料来源:观研天下TLN整理,转载请注明出处

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