石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測時(shí)刻守護(hù)橋梁安全
2023年7月30日晚上10點(diǎn)多，受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，位于河北省石家莊市井陘縣境內(nèi)的石太鐵路一座鐵路橋被洪水沖塌一段，部分垮塌橋梁被水淹沒，所幸無人員傷亡。
橋梁作為交通系統(tǒng)的重要組成部分，在人類文明的發(fā)展和演化中起到了重要作用。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及運(yùn)輸需求的不斷增長，橋梁越來越多的出現(xiàn)在人們的視野中，然而，橋梁在建造和使用過程中，由于受到環(huán)境、有害物質(zhì)的侵蝕，車輛、風(fēng)、地震、疲勞、人為因素等作用，以及材料自身性能的不斷退化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分在遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)年限前就產(chǎn)生不同程度的損傷和劣化。這些損傷如果不能及時(shí)得到檢測和維修，那么輕則影響行車安全和縮短橋梁使用壽命，重則會(huì)導(dǎo)致橋梁突然毀壞和倒塌，造成不可預(yù)估的重大損失。因此，對橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，可以診斷橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并依此可以對變形等情況進(jìn)行事先預(yù)警。
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指通過對橋梁結(jié)構(gòu)狀況的監(jiān)控與評估，為橋梁在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營狀況異常嚴(yán)重時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，為橋梁的維護(hù)維修和管理決策提供依據(jù)與指導(dǎo)，更有效地保障橋梁的安全和使用性能。
橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測相關(guān)政策
2020年，交通運(yùn)輸部發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》(交公路發(fā)[2020]127號)明確提出，到2025年跨江跨海跨峽谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立，到2035年公路橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立的工作目標(biāo)。
2021年3月，交通運(yùn)輸部辦公廳印發(fā)了《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施方案》，部署在“十四五”期開展跨江跨海跨峽谷等長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)。
2022年10月，交通運(yùn)輸部發(fā)布《關(guān)于開展在役干線公路基礎(chǔ)設(shè)施與安全應(yīng)急數(shù)字化試點(diǎn)工作》的通知，明確提出加快推進(jìn)在役干線公路基礎(chǔ)設(shè)施(公路、橋梁、隧道等)與安全應(yīng)急數(shù)字化，利用一年左右時(shí)間，重點(diǎn)在基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、智能養(yǎng)護(hù)、安全與應(yīng)急等三個(gè)領(lǐng)域先期開展試點(diǎn)。
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的流程通常包括前期準(zhǔn)備、現(xiàn)場實(shí)施、數(shù)據(jù)處理和分析等環(huán)節(jié)。前期準(zhǔn)備階段需要確定監(jiān)測目標(biāo)、選擇合適的設(shè)備和監(jiān)測方案;現(xiàn)場實(shí)施階段則需要按照計(jì)劃安裝設(shè)備，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集;數(shù)據(jù)處理和分析階段，則需要根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，分析橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)潛在問題，并提出相應(yīng)的維護(hù)和管理建議。
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)
WITBEE?萬賓?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)利用城市生命線智能監(jiān)測儀器、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、4G/5G、大數(shù)據(jù)和橋梁專業(yè)技術(shù)， 對橋梁的位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、索力、溫濕度、動(dòng)態(tài)平衡和人體舒適度等輕量化結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)，地表震動(dòng)，橋面撓度，車輛荷載，車船撞擊報(bào)警等監(jiān)測指標(biāo)的數(shù)據(jù)收集，為橋梁靜態(tài)響應(yīng)分析、動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析、意外震動(dòng)分析、交通荷載統(tǒng)計(jì)分析、擾度分析和模態(tài)分析提供數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作的數(shù)字化和智能化，有效降低結(jié)構(gòu)管理養(yǎng)護(hù)成本和提高結(jié)構(gòu)物耐久性，延長橋梁的使用壽命。
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測設(shè)備
智能結(jié)構(gòu)診斷器是一款用于建筑物或構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測的智能監(jiān)測儀器，采用多維度結(jié)構(gòu)健康無損SHM識別技術(shù)，集成了多種自主核心算法和邊緣計(jì)算能力的設(shè)備。它能夠監(jiān)測位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、地震烈度、動(dòng)態(tài)平衡、人體舒適度和結(jié)構(gòu)溫濕度等10多項(xiàng)指標(biāo)，創(chuàng)新性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一體化小型化易安裝部署，3分鐘上電即上云、極大縮短施工時(shí)間和減輕維護(hù)量、降低95%使用成本。
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是保證橋梁安全的重要手段之一，通過橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，我們可以更好地了解橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題，提高橋梁的安全性和可靠性，隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的拓展，橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)也將越來越先進(jìn)。
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