中小跨径桥梁安全监测目标及主要监测内容

一、针对中小跨径桥梁病害分析

根据中小跨径桥梁的四种病害（冲击型病害、自身型病害、整体连接型病害及其它病害）来定制相关监测目标才是合理的。冲击型病害造成的直接影响即是桥梁振动响应明显；自身型病害导致结构自身工作性能下降，引起应力、挠度及振动频率发生波动；整体连接型病害发生后响应与自身型病害相当，但是较其更为明显；其它病害仅对桥梁损伤产生间接影响，响应累积或者叠加于自身型病害。因此，对自身型病害及整体连接型病害的监测应当作为中小跨径桥梁安全监测的主要目标。桥梁监测的目的是为桥梁养管部门提供桥梁基本数据，作为判断桥梁运营状态的依据。因此，所监测数据应是易于测量的、能反映结构整体健康状态的结构参数，并且能易于判断桥梁的实际状况。

二、监测因素的选择

应力（应变）监测是反映桥梁结构在荷载作用下构件局部受力与破坏状况的关键指标，通过对关键受力截面监测，不仅能直接了解各测点的应力状态，从而为桥梁的承载能力、营运状态和耐久能力提供依据，还能通过控制点上应力状态的变异来判断桥梁结构是否出现损伤。应力（应变）作为监测指标，不仅可以作为后期桥梁预警的实测值与阈值进行对比，同时可以与规范值进行对比，分别从截面和材料两个层次可以对桥梁作出相对更为明确的判断。

三、桥梁的振动监测考虑

桥梁的整体振动特性（自振频率和振型）与桥梁结构的刚度、质量及其分布有关是表征结构整体状态的一个重要参量，通过对桥梁结构整体振动特性的监测，能从整体上把握桥梁结构的健康状态，并能反应桥梁结构承载能力的退化过程。但是对于桥梁振动的监测，由于噪音、河流、车桥耦合等因素的影响，目前需要建立较完备的监测系统，对于中小跨径桥梁，在现有技术条件下费用较高，推广难度较大，因此本文的系统研究中暂不涉及。

四、挠度的监测考虑

桥梁挠度的大小可以判断桥梁的继续承载能力，是判定结构整体性的重要技术参数，可以整体反应桥梁在荷载作用下的空间曲面效应，能直观体现桥梁的运营状况。但是，由于车辆驶过桥梁时弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移信号（动挠度）反映着梁体相对惯性空间的振动,是瞬态信号,低频分量丰富,桥梁动挠度测试件目前尚存在技术难度，即使能采用最新技术（如 CCD 光电耦合技术）进行测量，费用较大。因此，对于中小跨径桥梁显然是不够经济的，挠度不作为本研究监测内容。

五、裂缝的监测考虑

混凝土桥梁的病害发展、性能退化及结构失效通常源于裂缝的发生和发展，因此裂缝监测常作为混凝土桥梁监测的重要内容。但是，由于桥梁裂缝产生的原因众多，裂缝出现位置随机性较大，准确监测存在难度和费用较高的问题，并且部分类型裂缝并不危及结构安全，因此裂缝不作为本研究监测内容。

综上所述，本研究以应力（应变）作为中小跨径桥梁的基本监测内容，以实现对中小跨径桥梁预警的目标。

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