如果把桥梁比作一个巨人,那么主梁就是它的脊梁骨。它横跨在桥墩之上,直接承载着桥面、车辆以及自身的巨大重量。主梁的主要任务是将这些沉重的荷载安全地传递给下部的桥墩地基。那么,一旦主梁出现问题,整个桥梁的稳定性就会受到致命威胁。了解主梁的“脾气”,守护它的健康,便是保障人们出行安全的一道防线。

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WITBEE®万宾科技®桥梁结构健康监测系统就像桥梁的“管家”一般,可以摸清主梁的“脾气”,在线监测桥梁应力、应变、裂缝等指标的变化,帮助养护单位做到“源头定位”。

一、主梁为何会变形、开裂

主梁变形的常见原因有多个方面,一是长期荷载作用。长时间的车辆通行,尤其是重型的车辆,会对主梁持续施加压力。二是温度变化。白天、夜晚的温差,以及季节变化,会让主梁反复出现热胀冷缩。三是来自桥梁本身。如果所使用的材料质量不稳定,也可能在建造初期就埋下安全隐患。

当变形达到一定程度时,就可能进一步发展为更严重的问题——裂缝。裂缝的形成与应力集中有关。当主梁某一部位承受的应力超过其建造材料的承受能力时,就会出现许多小裂纹。这些裂纹刚开始可能只有几毫米,但它们可能会扩展。

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二、如何实现精准定位、科学养护

人工检测很难发现主梁结构内部的微小损伤,对于0.5毫米以下的微裂缝常常束手无策。而且,人工检测也无法捕捉桥梁在车辆经过时的动态变化。桥梁结构健康监测系统针对主梁、桥墩、支座、索塔、路基等部位,可以进行24小时安全监测。这包括变形、裂缝、索力、加速度、挠度等指标。

具体来讲,在主梁监测中,监测系统通过实时采集形变、裂缝等指标,全面反映其损伤情况。通过数据智能分析,从而可以立即追溯隐患的起点。如果多个传感器的监测数据同时出现异常,可以通过分析其耦合关系,帮助养护单位快速锁定重点区域,而不是盲目排查。对于变形较大的区域,他们可以立即进行加固处理;对于裂缝扩展较快的部位,可以安排警戒、围挡。这种有针对性的科学养护,可以延长桥梁的使用寿命。

从最初的人工目测,到如今集感知、分析、预警、定位于一体的桥梁结构健康监测系统,守护桥梁的手段越来越先进,日常养护也将更加精细化、智慧化。