橋梁的使用壽命一般是多久?其安全監(jiān)測通常涉及哪些內(nèi)容?

橋梁的壽命長短與安全狀況，直接關系到千百萬人的生命安全與區(qū)域經(jīng)濟的血脈暢通。那么，一座橋梁究竟能陪伴我們多久?又有哪些"健康指標"需要工程師們持續(xù)關注?尤其在城市生命線安全創(chuàng)新工程與城市更新行動推進中，橋梁安全管理如何提質(zhì)升級?

橋梁的使用壽命一般是多久?其安全監(jiān)測通常涉及哪些內(nèi)容?(圖1)

一、橋梁不是“鐵打”的

橋梁和人一樣也有“生命周期”。一般來說，一座普通公路橋梁的設計使用年限大約是50年，而鐵路橋梁或者重要城市交通樞紐中的橋梁，設計壽命可以達到100年甚至更久。但這只是設計壽命。如果維護得當，使用六七十年完全沒問題。相反，如果長期缺乏管理、年久失修，有的橋梁可能不到幾十年就出現(xiàn)各種隱患。

除此之外，影響橋梁使用壽命的因素還有很多，比如建造時所用的材料質(zhì)量、橋址的地質(zhì)條件、所在區(qū)域的環(huán)境、是否超負荷使用等。再者，橋梁的“體檢”不是一年一次的事。既然橋梁會“變老”，那時時刻刻的安全監(jiān)測便是延長其使用壽命的更佳手段。對此，WITBEE?萬賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的付出雖然是默默地，但卻為橋梁安全管理的智能化轉(zhuǎn)型提供了多種技術。

橋梁的使用壽命一般是多久?其安全監(jiān)測通常涉及哪些內(nèi)容?(圖2)

二、安全監(jiān)測的三大核心

1.位移形變監(jiān)測

橋梁在長期運行過程中會因荷載變化、地基沉降、溫度變化、外力沖擊等原因發(fā)生位移與形變。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)依托傳感器可以及時掌握橋梁結(jié)構(gòu)各部分是否出現(xiàn)不正常的變動，有助于預防結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或開裂等隱患。

(1)智能視覺形變儀：通過人工智能圖像算法監(jiān)測橋梁關鍵部位的變形、位移、撓度，適用于大跨度橋梁和重點節(jié)點。

(2)GNSS監(jiān)測一體機：利用多維度結(jié)構(gòu)健康無損SHM識別技術，對橋梁整體空間位置變化進行實時監(jiān)測，尤其適用于高架橋和山區(qū)橋梁等對空間穩(wěn)定性要求較高的結(jié)構(gòu)。

(3)智能位移傳感器：安裝于橋梁支座或連接部位，實時監(jiān)測橋梁位移數(shù)據(jù)，幫助工程人員判斷橋梁結(jié)構(gòu)的活動是否正常。

2.應力應變監(jiān)測

橋梁承受著不斷變化的載荷，如車輛、風力、溫差。這些載荷會在橋體材料內(nèi)部產(chǎn)生應力和應變。通過對應力應變的監(jiān)測可以評估結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)、識別裂縫和材料劣化程度。

(1)智能應變傳感器：安裝在橋面、主梁等受力部位，實時記錄拉壓應變數(shù)據(jù)，反映橋梁在各種載荷作用下的實時響應。

(2)智能裂縫傳感器：實時監(jiān)測混凝土或鋼結(jié)構(gòu)中的微裂縫擴展情況，及時預警裂縫異常增長，防止局部損傷演化為突然垮塌。

3.振動傾斜監(jiān)測

橋梁在車輛通過、風振、地震等因素影響下會產(chǎn)生振動和微傾。監(jiān)測其振動和傾斜狀態(tài)不僅有助于分析結(jié)構(gòu)動態(tài)性能，還能預警更多突發(fā)性事件。

(1)傾角振動監(jiān)測儀：集傾斜、加速度、振幅、頻率等監(jiān)測功能于一體，適用于拱橋、斜拉橋等結(jié)構(gòu)復雜的橋型，幫助判斷橋體是否發(fā)生不均勻沉降或不對稱振動。

(2)智能加速度監(jiān)測儀：采用超低噪聲加速度芯片采集技術監(jiān)測橋梁振動過程中的振動變化，幫助識別結(jié)構(gòu)剛度退化或松動。

(3)智能傾角監(jiān)測儀：對橋塔、橋墩等垂直構(gòu)件的傾斜角度進行實時監(jiān)測，適合用于評估其穩(wěn)定性變化。

WITBEE?萬賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的每一次監(jiān)測、每一個數(shù)據(jù)傳遞、每一次預警，都是守護城市生命線運行的一環(huán)，有效延長橋梁的使用壽命并提升橋梁監(jiān)管的智慧化程度。

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