城市更像是一个拥有生命体征的有机体。桥梁、隧道、地下管廊等设施,就像这座城市的骨骼。它们支撑着城市的运转,承载着亿万人的流动。既然是骨骼,就难免会受伤。它们会像人一样,经历岁月的“摧残”而变得脆弱,也会遭遇突如其来的意外而骨裂、骨折等。
WITBEE®万宾科技®结构健康监测仪EN301-GNA可以帮助这些建筑物进行健康体检,正如医生用X光和CT对病人进行检查一样。且体检过程是24小时在线的,这是结构健康监测的重点所在。
一、自然衰老和外力冲击
人类的骨骼随着年龄增长,钙质流失,骨密度下降,变得易受伤。城市的骨骼同样面临着不可逆的自然老化过程,这是一种“慢性病”。
1.混凝土的骨质疏松
就像人体钙质流失,混凝土中的氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应,导致混凝土碱度降低。此时,建筑物里面的钢筋就会失去保护,开始生锈。钢筋生锈后体积会膨胀,从内部撑裂混凝土,形成裂缝。
2.疲劳损伤
桥梁每天承受着成千上万次车辆的碾压,就像人每天重复同一个动作几万次。这种反复的拉压会导致材料内部产生小小的裂纹。久而久之,这些裂纹就会导致结构强度下降。
除了自然衰老外,城市的“骨骼”还时刻面临着外部力量的冲击。这些意外事故来得突然,造成的伤害也更大。
1.超载
车流量增加、重载车辆增多,会一点点积累并在某一刻超过结构的极限承载力,导致梁体开裂、隧底塌陷等。
2.撞击
失控的船只撞击桥墩,可能导致桥墩移位或断裂;失控的车辆可能撞击隧道墙体,进而可能导致局部或整体结构位移等。
3.地质灾害
如果地基发生不均匀沉降,就像人无法保证身体平衡。对于隧道和管廊等设施来说,不均匀沉降会造成结构性的形变等。
二、结构健康监测仪如何应对
无论是自然老化、长期荷载,还是突发外力冲击、极端天气影响,结构健康监测仪都能做到 “一视同仁”。它能实时捕捉结构损伤信号,依托先进的多维度结构健康无损 SHM 识别技术,实现对桥梁、隧道、综合管廊、等建筑和构筑物的全面健康评估。
它集成了位移、加速度、振幅、沉降、倾斜、地震烈度、温湿度等多项监测指标,实现多参数同步采集与实时分析。这如同给城市基础设施戴上了一枚 “智能手环”,24小时实时监测其结构 “体征”,第一时间发现微小形变等,为城市生命线工程筑牢安全防线。
桥梁、隧道和管廊像人一样会老、会病、会受伤。如今结构健康监测仪的实时“体检”和运维单位的及时“治疗”双管齐下,将进一步保证城市骨骼强健、健康发展。
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