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先进的传感器可确保桥梁,水坝和建筑物的安全
来源:赛斯维传感器网 发表于 2021/1/26

图片来源:昆士兰科技大学

故事桥已有78年历史,悉尼海港大桥已达到95年历史。澳大利亚桥的设计寿命为100年。


昆士兰理工大学土木工程学教授汤米·陈说:“这些桥梁的设计者考虑了交通量和负荷的增长,因此在诸如物语和悉尼海港大桥之类的桥梁中内置了材料强度的安全系数。”


“悉尼海港大桥正在安装2400个传感器,以监测其结构健康状况。


“尽管这座桥进行了定期维护,加固和测试以确保其安全,但是使用传感器来检测由交通,风,温度,振动和极端事件造成的损坏,会提醒资产所有者及时维护,从而增加了额外的安全性。 。


“某些缺陷或损坏可能仅通过视觉检查就无法检测到,传感器系统可以让我们知道结构是否按预期运行。”


qut科学与工程学院的chan教授表示,最新的结构健康监控(shm)技术可对大型结构进行24/7监控,并在需要注意结构的某些部分时提醒资产所有者。


他说:“ shm技术在常规的定期目视检查方法之外增加了额外的安全措施。”


“使用shm,我们可以确定何时需要对结构进行翻新,修复和加固。

图片来源:昆士兰科技大学

“这就是为什么澳大利亚结构健康监测网络(anshm)推动将shm系统实施到现有结构并构建到新结构中的原因。”


陈教授在最新版本的as5100(澳大利亚桥梁设计标准)中起草了shm部分。


chan教授说:“ shm使用各种传感设备和辅助系统来监视结构的原位行为,以评估和评估其状况。”


“我们已经开发了额外的shm技术,不仅可以检测,定位和评估桥梁以及建筑物,水坝和塔楼的损坏和退化的严重程度。


“在建造过程中安装shm的结构的建筑成本的1-5%可以提供最低到全面的水平,以监视结构以进行及时维护。


“这是检测结构问题并预测结构剩余寿命的有效方法。


“基于振动的损坏检测使用加速度计来识别桥梁的动态特性,例如频率和振型。


“在悬索桥上,我们使用风速计来监测风速和风向,因为风,结构和交通之间存在大量的空气动力学相互作用。



“我们测量流量负载和网桥的响应,以根据设计假设了解其是否正常运行—如果系统运行不正常,系统会发出警报。


“例如,在使用混凝土桥梁时,我们需要知道混凝土内部和外部的温度,以便估算任何正在形成的热应力,因为如果结构需要扩展并且阻止其扩展,则会给结构增加应力。”


陈教授说,桥梁的老化速度取决于桥梁的设计和所用的材料。


他说:“这意味着需要考虑和实施用于不同级别监视的不同shm系统。”


“最新的shm技术可以帮助确定需要更换,翻新或修复的设备。”


chan教授说,由arc资助的使用移动力识别技术开发预应力混凝土桥梁的研究项目将适用于测试最近坍塌的热那亚的莫兰迪桥。


“这座桥是第一座现代预应力混凝土斜拉桥。该项目开发了三种不同的方法来识别现有桥梁的预应力,这将有助于评估现有预应力混凝土桥梁的承载能力。”


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