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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CHTSXXXXX-XXXX
公路梁橋結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)指南
TechnicalGuidelinesforLightweightMonitoringofHighway
Bridges
(征求意見(jiàn)稿)
xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施
中國(guó)公路學(xué)會(huì)發(fā)布
目次
1總則.......................................................................1
2術(shù)語(yǔ)和符號(hào).................................................................2
2.1術(shù)語(yǔ).................................................................2
2.2符號(hào).................................................................2
3基本規(guī)定...................................................................3
3.1一般規(guī)定.............................................................3
3.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容.............................................................3
3.3測(cè)點(diǎn)布設(shè).............................................................5
4監(jiān)測(cè)設(shè)備...................................................................8
4.1一般規(guī)定.............................................................8
4.2環(huán)境、作用監(jiān)測(cè).......................................................8
4.3結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè).........................................................9
4.4結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)........................................................10
4.5數(shù)據(jù)采集............................................................10
4.6組網(wǎng)、供電..........................................................12
5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)..................................................................14
5.1一般規(guī)定............................................................14
5.2系統(tǒng)功能............................................................15
5.3系統(tǒng)性能............................................................16
6評(píng)估和預(yù)警................................................................18
6.1一般規(guī)定............................................................18
6.2數(shù)據(jù)分析............................................................18
6.3預(yù)警................................................................20
附錄A監(jiān)測(cè)報(bào)告內(nèi)容..........................................................26
附錄B監(jiān)測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收..........................................................28
用詞說(shuō)明....................................................................30
公路梁橋結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)指南
1總則
1.0.1為加強(qiáng)公路梁橋結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)管理,提升梁橋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量和技
術(shù)水平,制定本指南。
1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于主跨跨徑小于160m的公路梁橋結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)。
條文說(shuō)明
《公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JT/T1037-2022)的適用范圍涵蓋“主跨跨徑大于等于
500m懸索橋、300m斜拉橋、160m梁橋、200m拱橋”,本指南的適用范圍限定于主跨跨徑
小于160m的公路梁橋。本指南是橋梁監(jiān)測(cè)領(lǐng)域內(nèi)行標(biāo)的完善和細(xì)化補(bǔ)充。
1.0.3公路梁橋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)除應(yīng)滿(mǎn)足本指南要求外,還應(yīng)符合國(guó)家及行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)
準(zhǔn)的規(guī)定。
1
2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
2.1術(shù)語(yǔ)
2.1.1橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)Bridgestructuresafetymonitoringsystem
一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)將分布在橋梁現(xiàn)場(chǎng)和云平臺(tái)的各類(lèi)感知設(shè)備、傳輸設(shè)備、服務(wù)器
設(shè)備、軟件模塊和配套設(shè)施連在一起,具有對(duì)影響或表征橋梁結(jié)構(gòu)安全的特定指標(biāo)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)
測(cè)量、自動(dòng)記錄、異常報(bào)警功能,輔助橋梁管理和養(yǎng)護(hù)決策的電子信息系統(tǒng)。
2.1.2低功耗監(jiān)測(cè)設(shè)備lowpowermonitoringequipment
在保證正常功能的前提下,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和低功耗硬件選型,實(shí)現(xiàn)電能消耗盡量低的監(jiān)
測(cè)設(shè)備。
2.1.3高集成監(jiān)測(cè)技術(shù)highintegrationmonitoringtechnique
通過(guò)高度集成的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多種功能集成到一個(gè)設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)感知、分析和傳輸?shù)囊惑w化,
降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合布線(xiàn)難度,減少監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)量的同時(shí)提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的技術(shù)。
2.1.4超限閾值overlimitthreshold
對(duì)橋梁監(jiān)測(cè)參數(shù)可能出現(xiàn)的各種級(jí)別的異?;蝻L(fēng)險(xiǎn),基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特征指標(biāo)所設(shè)定的臨
界狀態(tài)警戒值。
2.1.5超限報(bào)警overlimitalarm
當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的特征指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)超限閾值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)級(jí)別的警報(bào)。
2.1.6標(biāo)準(zhǔn)化軟件模塊overlimitalarm
具有標(biāo)準(zhǔn)化接口和規(guī)范化定義的軟件組件,通過(guò)組合和集成來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序,具有可重
用性和可擴(kuò)展性,可以提高軟件開(kāi)發(fā)效率和降低錯(cuò)誤率。
2.2符號(hào)
AIS——船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AutomaticIdentificationSystem)
UPS——不間斷電源(UninterruptiblePowerSupply)
LVDT——線(xiàn)性可變差動(dòng)變壓器(LinearVariableDisplacementTransducer)
2
3基本規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1橋梁監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的有針對(duì)性地選擇監(jiān)測(cè)內(nèi)容和測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)選擇宜遵循“少
而精”的原則。
3.1.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性以及自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)和
人工檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)。對(duì)人工檢測(cè)不便、費(fèi)用較高或需實(shí)時(shí)跟蹤量測(cè)的特征指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)化
監(jiān)測(cè),對(duì)于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)不便、費(fèi)用較高的特征指標(biāo)可采用人工定期測(cè)量后上傳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
3.1.3橋梁監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)橋梁的受力狀態(tài)、典型病害、歷次檢測(cè)結(jié)果、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果、耐
久性分析結(jié)果和監(jiān)測(cè)應(yīng)用需求確定監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方案和監(jiān)測(cè)方法,從而構(gòu)建橋梁
監(jiān)測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)據(jù)管理并開(kāi)展監(jiān)測(cè)應(yīng)用。
3.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容
3.2.1監(jiān)測(cè)方案制定前應(yīng)收集橋梁設(shè)計(jì)施工資料、加固維修資料和既有檢測(cè)資料,并開(kāi)
展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,了解現(xiàn)場(chǎng)限制條件,結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)型式和受力特點(diǎn)確定監(jiān)測(cè)部位和內(nèi)容。
3.2.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容的選取應(yīng)結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)存在異常狀況時(shí),
可就特定病害進(jìn)行針對(duì)性專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)。對(duì)于多跨橋梁,可僅選取病害嚴(yán)重的代表橋跨進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
表3.2.2梁橋監(jiān)測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置
橋梁類(lèi)型監(jiān)測(cè)內(nèi)容測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置
主梁豎向位移跨中截面
簡(jiǎn)支梁橋裂縫典型結(jié)構(gòu)性裂縫和寬度超限裂縫位置
溫度主梁內(nèi)部或外部
主梁豎向位移撓度較大截面
墩頂豎向位移墩頂
連續(xù)梁橋裂縫典型結(jié)構(gòu)性裂縫和寬度超限裂縫位置
梁端位移兩側(cè)梁端
溫度主梁內(nèi)部或外部
主梁豎向位移撓度較大截面
墩頂豎向位移墩頂
連續(xù)剛構(gòu)橋
裂縫典型結(jié)構(gòu)性裂縫和寬度超限裂縫
墩頂水平位移或梁端位移墩頂或兩側(cè)梁端
3
橋梁類(lèi)型監(jiān)測(cè)內(nèi)容測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置
溫度主梁內(nèi)部或外部
條文說(shuō)明
對(duì)于梁橋我國(guó)已積累了大量的工程實(shí)踐,自動(dòng)化監(jiān)測(cè)內(nèi)容應(yīng)與人工檢測(cè)相結(jié)合,充分發(fā)
揮人工檢測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn),降低自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)成本。
橋梁自動(dòng)化監(jiān)測(cè)內(nèi)容的選取應(yīng)充分考慮橋梁的現(xiàn)有病害和同類(lèi)橋梁的常見(jiàn)病害。
連續(xù)剛構(gòu)橋主墩上端與主梁是剛性連接,由于主梁的剛性約束,即使橋墩發(fā)生縱向傾斜,
墩頂處的轉(zhuǎn)角也較小,故對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋主墩縱橋向傾斜的監(jiān)測(cè),宜采用墩頂水平位移或梁端
位移作為監(jiān)測(cè)指標(biāo)。
溫度測(cè)量的目的主要是傳感器溫度補(bǔ)償、相關(guān)分析、剔除監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的溫度效應(yīng)等。
3.2.3對(duì)于存在特殊監(jiān)測(cè)需求的場(chǎng)景,可在表3.2.2的基礎(chǔ)上,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,
適當(dāng)增設(shè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容。
表3.2.3特殊場(chǎng)景下梁橋監(jiān)測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置
橋梁類(lèi)型監(jiān)測(cè)內(nèi)容測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置
車(chē)輛荷載橋頭
重載交通橋梁主梁應(yīng)變關(guān)鍵受力截面
視頻橋面
墩臺(tái)沉降墩臺(tái)底部或頂部
軟弱地基橋梁墩臺(tái)頂水平位移或墩臺(tái)傾斜墩臺(tái)頂部
橋墩應(yīng)變墩底
基礎(chǔ)沖刷受到水流沖刷的橋墩
洪水沖刷橋梁
墩臺(tái)頂水平位移或墩臺(tái)傾斜墩臺(tái)最高水位面以上
梁體傾斜監(jiān)測(cè)可以在梁體上
布設(shè)傾角傳感器,也可以在
梁體傾斜
獨(dú)柱墩橋梁同一截面左右側(cè)布設(shè)豎向位
移測(cè)點(diǎn),但需要同步采集
支座反力或支座位移支座處
高墩橋梁墩臺(tái)頂水平位移或墩臺(tái)傾斜墩臺(tái)頂部
曲線(xiàn)橋梁主梁橫向位移主梁梁端或支座處
大縱坡橋梁梁端縱向位移主梁梁端
爆破誘發(fā)振動(dòng)毗鄰施工區(qū)域
毗鄰施工區(qū)域橋梁墩臺(tái)沉降墩臺(tái)底部或頂部
墩臺(tái)頂水平位移或墩臺(tái)傾斜墩臺(tái)頂部
4
橋梁類(lèi)型監(jiān)測(cè)內(nèi)容測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置
墩梁相對(duì)位移墩臺(tái)頂部
船撞監(jiān)測(cè)船撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域
船撞高風(fēng)險(xiǎn)橋梁
視頻船撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域
墩臺(tái)頂水平位移或墩臺(tái)傾斜墩臺(tái)頂部
跨斷裂帶橋梁墩臺(tái)沉降墩臺(tái)底部或頂部
墩梁相對(duì)位移墩臺(tái)頂部
條文說(shuō)明
對(duì)于重載交通橋梁,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注車(chē)輛通過(guò)時(shí)橋梁是否在彈性范圍內(nèi)工作,是否有殘余變
形或殘余應(yīng)變,應(yīng)變和撓度是否有趨勢(shì)性變化。
橋墩傾斜會(huì)直接導(dǎo)致墩底應(yīng)力發(fā)生變化,當(dāng)橋墩傾斜監(jiān)測(cè)不便時(shí)可通過(guò)監(jiān)測(cè)墩底應(yīng)力變
化來(lái)反映橋墩是否發(fā)生傾斜。
3.2.4對(duì)于加固改造后橋梁,可根據(jù)加固效果評(píng)價(jià)的實(shí)際需求,在表3.2.2基礎(chǔ)上適當(dāng)
增設(shè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容。
表3.2.4加固改造梁橋監(jiān)測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置
加固類(lèi)型監(jiān)測(cè)內(nèi)容測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置
梁體更換應(yīng)變受力不利截面
梁體糾偏墩梁相對(duì)位移墩臺(tái)頂部
支座更換支座位移支座附近
墩頂位移或橋墩傾斜墩頂
橋墩糾偏
橋墩應(yīng)變墩底
增大截面、橫向連接系加強(qiáng)應(yīng)變受力不利截面
應(yīng)變受力不利截面
體外預(yù)應(yīng)力加固
體外預(yù)應(yīng)力體外加固索
3.3測(cè)點(diǎn)布設(shè)
3.3.1監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)位置應(yīng)能反映監(jiān)測(cè)目的,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、設(shè)計(jì)要求、施工情況
及結(jié)構(gòu)分析結(jié)果確定,兼顧代表性、經(jīng)濟(jì)性、易維護(hù)性、可更換性、現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)約束性。
條文說(shuō)明
可利用結(jié)構(gòu)響應(yīng)的關(guān)聯(lián)性,減少監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置數(shù)量,以使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)。測(cè)點(diǎn)位置宜便
于監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝、維護(hù)和更換,不應(yīng)妨礙監(jiān)測(cè)對(duì)象的正常使用。
5
3.3.2監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)考慮不同類(lèi)型、不同位置結(jié)構(gòu)響應(yīng)的關(guān)聯(lián)特性。對(duì)關(guān)鍵特征指標(biāo)
的監(jiān)測(cè),宜布設(shè)校核測(cè)點(diǎn)。
3.3.3結(jié)構(gòu)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)宜布置在受力較大、變形較大、主要受力構(gòu)件易
損部位、已有病害和損傷的部位或?qū)Y(jié)構(gòu)損傷敏感的部位。
3.3.4對(duì)重要部位和性能退化或損傷劣化嚴(yán)重的橋梁構(gòu)件監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)、傳感器難以更換或
易損的監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)有冗余量。
條文說(shuō)明
由于當(dāng)前傳感器的壽命遠(yuǎn)低于橋梁設(shè)計(jì)工作年限,為及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳感器故障和保障傳感器
更換后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性,測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)宜設(shè)置一定的冗余。
3.3.5監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)明確所采用傳感器的類(lèi)型、量程、精度、數(shù)量、安裝位置和方向。
3.3.6主梁豎向位移、墩臺(tái)沉降、墩臺(tái)傾斜等位移監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)宜與橋梁永久觀測(cè)點(diǎn)統(tǒng)籌布
設(shè),定期進(jìn)行人工檢測(cè)結(jié)果、監(jiān)測(cè)結(jié)果相互校核。
3.3.7應(yīng)變監(jiān)測(cè)的溫度補(bǔ)償測(cè)點(diǎn)宜兼顧結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)協(xié)同布設(shè)。
條文說(shuō)明
應(yīng)變測(cè)點(diǎn)測(cè)量值受溫度影響較大,溫度補(bǔ)償測(cè)點(diǎn)宜隨應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布設(shè)。
3.3.8結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)主梁豎向位移監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)在最大活載位移處布設(shè);對(duì)于寬幅橋面或其他具有扭轉(zhuǎn)監(jiān)
測(cè)需求的整體式主梁,應(yīng)在同一斷面橫向兩側(cè)位置布設(shè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn);對(duì)于多片梁結(jié)構(gòu)體系,宜
在同一斷面橫向多片相鄰梁體布設(shè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn);對(duì)于采用連通管原理、雷達(dá)或機(jī)器視覺(jué)原理進(jìn)
行的主梁豎向位移監(jiān)測(cè),應(yīng)設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn);
2)支座位移測(cè)點(diǎn)宜根據(jù)不同支座的功能和類(lèi)型選擇支座位移測(cè)量方向。
2應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)關(guān)鍵構(gòu)件截面靜態(tài)和動(dòng)態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和易損性分
析,選擇受力較大的關(guān)鍵截面布置在傳力路線(xiàn)明確的部位,每個(gè)構(gòu)件同一截面不宜少于2個(gè)
監(jiān)測(cè)點(diǎn);
2)受力復(fù)雜的構(gòu)件截面和部位,宜布設(shè)三向應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn);
3支座反力監(jiān)測(cè)宜選擇可能出現(xiàn)橫向失穩(wěn)等傾覆性破壞的獨(dú)柱墩橋梁和小間距支座橋
梁、容易出現(xiàn)支座脫空或負(fù)反力的曲線(xiàn)橋和斜橋、基礎(chǔ)易發(fā)生沉降或采用壓重設(shè)計(jì)的橋梁的
6
支座。非測(cè)力支座在運(yùn)營(yíng)期可通過(guò)間接監(jiān)測(cè)支座變形、支座-梁相對(duì)位移、主梁橫向傾斜等
替代支座反力監(jiān)測(cè)。
條文說(shuō)明
對(duì)于多片梁結(jié)構(gòu)體系,在同一斷面橫向多片相鄰梁體布設(shè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn),主要是監(jiān)測(cè)可能出
現(xiàn)的橫向聯(lián)系破壞而導(dǎo)致的單板受力現(xiàn)象。
關(guān)鍵截面和部位的應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在傳力路線(xiàn)明確的部位是便于結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析評(píng)
估。由于應(yīng)變監(jiān)測(cè)受到的影響因素較多,一個(gè)測(cè)點(diǎn)代表性通常不足,故同一部位要求不宜少
于2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
支反力監(jiān)測(cè)的主要目的是避免橋梁的橫向失穩(wěn)等傾覆性破壞。支反力直接監(jiān)測(cè)有困難時(shí),
可通過(guò)間接監(jiān)測(cè)支座變形、支座-梁相對(duì)位移來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)橫向失穩(wěn)等傾覆性破壞的監(jiān)測(cè)。
3.3.9結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)沖刷風(fēng)險(xiǎn)分析確定監(jiān)測(cè)橋墩和測(cè)點(diǎn)位置,也可根據(jù)
沖刷檢查結(jié)果確定。最大沖刷位置已知時(shí),在最大沖刷位置處布設(shè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn);對(duì)沖刷較嚴(yán)重
情況宜在周邊增加監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)。
2裂縫監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)依據(jù)檢查結(jié)果確定測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量,宜選擇有代表性結(jié)構(gòu)性裂縫和寬
度超限裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
7
4監(jiān)測(cè)設(shè)備
4.1一般規(guī)定
4.1.1監(jiān)測(cè)設(shè)備使用前應(yīng)經(jīng)過(guò)檢定或校準(zhǔn),監(jiān)測(cè)設(shè)備使用過(guò)程中應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn),保證
自動(dòng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性。
條文說(shuō)明
在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)過(guò)程中,保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可信性是數(shù)據(jù)分析和預(yù)警的前提,對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備定期
進(jìn)行校準(zhǔn)是一種非常有效的手段。
4.1.2應(yīng)根據(jù)橋梁監(jiān)測(cè)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果或規(guī)范允許值,確定傳感器的量程、分辨力、精
度、靈敏度、動(dòng)態(tài)頻響特性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性等參數(shù),傳感器參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
分析和應(yīng)用要求。宜選用低功耗、易安裝、低成本、高集成的感知設(shè)備。
條文說(shuō)明
相對(duì)長(zhǎng)大橋梁,常規(guī)橋梁變形通常較小,一些在長(zhǎng)大橋梁上適用的監(jiān)測(cè)設(shè)備在常規(guī)橋梁
上并不適用。
4.1.3監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)選用耐久性好、通訊接口具備普適性、抗干擾能力強(qiáng)、技術(shù)成熟、性
能先進(jìn)的產(chǎn)品?,F(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的硬件應(yīng)適應(yīng)環(huán)境工作溫濕度和氣壓要求。
4.1.4監(jiān)測(cè)設(shè)備上橋安裝前應(yīng)搭建測(cè)試環(huán)境,對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的精度、穩(wěn)定性、兼容性、環(huán)
境適應(yīng)性等性能進(jìn)行全面測(cè)試。
4.1.5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行后,應(yīng)定期對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行日常巡查和維護(hù),養(yǎng)護(hù)檢查等級(jí)為I、
II級(jí)的橋梁,日常巡查每天不應(yīng)少于1次;養(yǎng)護(hù)檢查等級(jí)為III級(jí)的橋梁,日常巡查每周不
應(yīng)少于1次。遇地震、地質(zhì)災(zāi)害或極端氣象時(shí)應(yīng)增加檢查頻率。
條文說(shuō)明
《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTG5120-2021)對(duì)公路橋梁養(yǎng)護(hù)檢查等級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)的劃分進(jìn)
行了規(guī)定:
1單孔跨徑大于150m的特大橋、特別重要橋梁的養(yǎng)護(hù)檢查等級(jí)為Ⅰ級(jí)。
2單孔跨徑小于或等于150m的特大橋、大橋,以及高速公路或一、二級(jí)公路上的中橋、
小橋的養(yǎng)護(hù)檢查等級(jí)為Ⅱ級(jí)。
3三、四級(jí)公路上的中橋、小橋的養(yǎng)護(hù)檢查等級(jí)為Ⅲ級(jí)。
4技術(shù)狀況評(píng)定為3類(lèi)的大、中、小橋應(yīng)提高一級(jí)進(jìn)行檢查。
5技術(shù)狀況評(píng)定為4類(lèi)的橋梁在加固維修前應(yīng)按Ⅰ級(jí)進(jìn)行檢查。
4.2環(huán)境、作用監(jiān)測(cè)
4.2.1環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)宜采用熱電偶、熱電阻、光纖溫度傳感器等,傳感器量程應(yīng)涵蓋橋
8
址大氣溫度歷史統(tǒng)計(jì)極值,最大允許誤差±0.5℃,分辨率小于或等于0.1℃。
4.2.2結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測(cè)傳感器可單獨(dú)布設(shè),也可與應(yīng)變、變形或裂縫監(jiān)測(cè)等共用傳感器,
量程應(yīng)大于所測(cè)結(jié)構(gòu)的最大溫度變化范圍,最大允許誤差±0.5℃,分辨率小于或等于0.1℃。
4.2.3車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)宜采用動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng),動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)可采用壓電薄膜稱(chēng)重系統(tǒng)、彎
板稱(chēng)重系統(tǒng)、平板稱(chēng)重系統(tǒng)或壓電石英稱(chēng)重系統(tǒng)。壓電薄膜稱(chēng)重系統(tǒng)整車(chē)稱(chēng)重精度應(yīng)不大于
10%、彎板稱(chēng)重系統(tǒng)、平板稱(chēng)重系統(tǒng)和壓電石英稱(chēng)重系統(tǒng)整車(chē)稱(chēng)重精度應(yīng)不大于5%。動(dòng)態(tài)
稱(chēng)重系統(tǒng)應(yīng)定期校準(zhǔn)。車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)宜與車(chē)輛抓拍攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)。動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)宜布設(shè)在平直
路段。
4.2.4船撞監(jiān)測(cè)宜采用主動(dòng)防船撞監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)偏航監(jiān)測(cè)和超高監(jiān)測(cè)。偏航監(jiān)測(cè)可采
用基于AIS的船舶位置識(shí)別技術(shù)、基于圖像識(shí)別的越界檢測(cè)技術(shù)、基于微波雷達(dá)的船舶位置
識(shí)別技術(shù)和基于多線(xiàn)激光雷達(dá)的三維船舶探測(cè)技術(shù)等,探測(cè)距離宜大于500m。超高監(jiān)測(cè)可
采用激光對(duì)射、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、圖像視頻分析等技術(shù),超高監(jiān)測(cè)精度宜不大于0.5m。
船撞監(jiān)測(cè)宜與視頻監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)。
條文說(shuō)明
根據(jù)《內(nèi)河通行標(biāo)準(zhǔn)》(GB50139-2014),內(nèi)河航道安可通航船舶的噸位劃分為7級(jí),
I~VII級(jí)對(duì)應(yīng)的允許通行船舶噸級(jí)(t)分別為3000t、2000t、1000t、500t、300t、100t和50t。
根據(jù)《國(guó)內(nèi)航行船舶船載電子海圖系統(tǒng)和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)設(shè)備管理規(guī)定》(海船舶〔2010〕156
號(hào))要求:中國(guó)籍沿海200總噸至500總噸航行船舶,參與沿海水上水下施工作業(yè)的自航船
舶,所有港作拖輪,航行于內(nèi)河長(zhǎng)江干線(xiàn)、珠江干線(xiàn)、京杭運(yùn)河及黃浦江的100總噸及以上
的所有船舶,以及100總噸以下的液貨船和集裝箱船,需要安裝符合要求的A級(jí)或B級(jí)AIS
設(shè)備。
4.3結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)
4.3.1位移監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)被測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和附屬設(shè)施的構(gòu)造特點(diǎn)、安裝環(huán)境,選擇傳
感器類(lèi)型、精度、位置和安裝方式,且應(yīng)符合下列規(guī)定:
1主梁豎向位移監(jiān)測(cè)可選用視頻圖像法、雷達(dá)測(cè)試法、激光圖像處理法或基于連通管原
理的靜力水準(zhǔn)儀、差壓變送器等,監(jiān)測(cè)最大允許誤差宜不大于±0.1mm。宜設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)等橋
梁永久觀測(cè)點(diǎn),定期與人工量測(cè)結(jié)果進(jìn)行復(fù)核。
2支座位移、梁端縱向位移宜選用拉線(xiàn)式位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、激光位移
傳感器等,位移監(jiān)測(cè)精度宜不大于1mm。宜設(shè)置永久觀測(cè)標(biāo)記,定期與人工量測(cè)結(jié)果進(jìn)行
復(fù)核。
4.3.2轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)宜采用微電子機(jī)械系統(tǒng)傾角傳感器,角度量程宜不大于±5°,角度精度
9
應(yīng)不大于0.01°。宜設(shè)置棱鏡等橋梁永久觀測(cè)點(diǎn),定期與人工量測(cè)結(jié)果進(jìn)行復(fù)核。
4.3.3應(yīng)變監(jiān)測(cè)宜采用振弦式應(yīng)變傳感器、光纖應(yīng)變傳感器、電阻應(yīng)變傳感器等,靜應(yīng)
變監(jiān)測(cè)可采用振弦式應(yīng)變傳感器,動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)可采用光纖應(yīng)變傳感器、電阻應(yīng)變傳感器等。
應(yīng)變監(jiān)測(cè)方法應(yīng)符合JT/T1037-2022的相關(guān)規(guī)定。
4.3.4支座反力監(jiān)測(cè)宜采用直接測(cè)力的成品測(cè)力支座,誤差應(yīng)小于被測(cè)支座標(biāo)稱(chēng)豎向承
載力值的5%。
4.4結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)
4.4.1基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)橋址處水流速度、含沙量等水文參數(shù)以及設(shè)計(jì)允許沖刷深度,
綜合選定監(jiān)測(cè)設(shè)備類(lèi)型。監(jiān)測(cè)傳感器符合下列規(guī)定:
1傳感探頭類(lèi)型和數(shù)量應(yīng)根據(jù)被測(cè)墩身基礎(chǔ)類(lèi)型、尺寸和水流特點(diǎn)確定,沖刷深度分辨
力宜小于或等于5mm;
2水流速監(jiān)測(cè)儀器的量程應(yīng)大于或等于±5m/s,最大允許誤差應(yīng)不大于±1%F.S,分辨力
應(yīng)小于或等于0.1cm/s。
4.4.2裂縫監(jiān)測(cè)傳感器量程應(yīng)大于裂縫寬度且不小于規(guī)范限值,測(cè)量最大允許誤差不大
于0.02mm,分辨率小于或等于0.01mm??刹捎谜裣沂搅芽p傳感器、電阻式裂縫傳感器、
LVDT裂縫傳感器、光纖式裂縫傳感器、高清攝像機(jī)等方法監(jiān)測(cè)。裂縫監(jiān)測(cè)傳感器安裝時(shí)應(yīng)
做好裂縫寬度、走向、位置、長(zhǎng)度的記錄,在裂縫寬度量取位置處進(jìn)行標(biāo)記,定期與人工測(cè)
量結(jié)果校核。
4.4.3體外預(yù)應(yīng)力索力變化監(jiān)測(cè)可采用直接法或間接法。直接法可采用錨索計(jì),在體
外預(yù)應(yīng)力索施工期間布設(shè),錨索計(jì)技術(shù)指標(biāo)宜符合JT/T578的相關(guān)規(guī)定。間接測(cè)力法可采
用索力加速度傳感器、基于電磁原理的測(cè)力儀器或視頻圖像法、雷達(dá)測(cè)試法等,索力加速度
傳感器頻響范圍應(yīng)根據(jù)體外預(yù)應(yīng)力索的動(dòng)力分析結(jié)果進(jìn)行選擇,電磁彈式索力傳感器測(cè)量范
圍宜為材料的0~0.9倍屈服應(yīng)力,傳感器測(cè)力最大允許誤差應(yīng)不大于設(shè)計(jì)索力5%。
4.5數(shù)據(jù)采集
4.5.1數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)考慮傳感器的分辨力、信號(hào)類(lèi)型、接口的兼容性,保證信號(hào)高
信噪比、不失真,確保獲得高質(zhì)量、高精度的有效數(shù)據(jù)。
4.5.2數(shù)據(jù)采集方式可分為分布式數(shù)據(jù)采集和集中式數(shù)據(jù)采集,應(yīng)根據(jù)橋梁規(guī)模、測(cè)點(diǎn)
空間分布、測(cè)點(diǎn)數(shù)量、傳感器類(lèi)型進(jìn)行選擇。監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)且較分散時(shí),宜選用分布式
數(shù)據(jù)采集硬件,相距較近且較集中時(shí),宜選用集中式數(shù)據(jù)采集硬件。
10
4.5.3數(shù)據(jù)采集硬件應(yīng)根據(jù)傳感器輸出信號(hào)類(lèi)型、范圍、兼容性、精度和分辨率等要求
進(jìn)行設(shè)備選型,采集設(shè)備選型應(yīng)符合JT/T1037-2022的要求。
4.5.4數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步精度應(yīng)滿(mǎn)足數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析及狀態(tài)評(píng)估的要求。動(dòng)態(tài)信號(hào)
的時(shí)間同步精度應(yīng)不超過(guò)0.1ms。
4.5.5數(shù)據(jù)采集可選用連續(xù)采集、觸發(fā)采集和定時(shí)采集等方式,采集頻率應(yīng)滿(mǎn)足報(bào)警、
數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用的要求,可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求參照表4.5.5進(jìn)行設(shè)定、調(diào)整。
表4.5.5數(shù)據(jù)采集頻率
監(jiān)測(cè)類(lèi)別監(jiān)測(cè)內(nèi)容采集頻率
溫度1/600Hz
車(chē)輛荷載觸發(fā)采樣
環(huán)境、作用
船舶撞擊觸發(fā)采樣
視頻不間斷采集或觸發(fā)采樣
動(dòng)態(tài):20Hz
位移、線(xiàn)形
靜態(tài):1/600Hz
動(dòng)態(tài):20Hz
結(jié)構(gòu)響應(yīng)轉(zhuǎn)角
靜態(tài):1/600Hz
動(dòng)態(tài):10Hz
應(yīng)變
靜態(tài):1/600Hz
基礎(chǔ)沖刷超聲波傳感器:1MHz
橋墩沉降1/600Hz
裂縫1/600Hz
結(jié)構(gòu)變化
壓力傳感器:1/600Hz
體外預(yù)應(yīng)力加速度傳感器:50Hz
電磁彈射傳感器:1/600Hz
條文說(shuō)明
采用振動(dòng)法監(jiān)測(cè)體外預(yù)應(yīng)力索力變化時(shí),在無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)上傳數(shù)據(jù)速率受限情況下,可
采用邊緣計(jì)算技術(shù)在橋梁現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算出索的振動(dòng)頻率或索力,僅將計(jì)算后的結(jié)果上傳云平臺(tái)。
JT/T1037-2022對(duì)轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)的頻率要求是1Hz,這里將轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)頻率進(jìn)行了動(dòng)態(tài)采樣和
靜態(tài)采樣細(xì)化,并將動(dòng)態(tài)采樣的頻率提高至20Hz。
4.5.6結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)宜視頻監(jiān)測(cè)、車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)和船撞監(jiān)測(cè)形成聯(lián)動(dòng),結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)警時(shí)
宜觸發(fā)采集對(duì)應(yīng)時(shí)刻的視頻數(shù)據(jù)、車(chē)輛荷載和船撞監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并永久存儲(chǔ)。
條文說(shuō)明
結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)與結(jié)構(gòu)作用聯(lián)動(dòng),可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的觸發(fā)實(shí)現(xiàn),也可通過(guò)抓取相同時(shí)
11
間戳數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.6組網(wǎng)、供電
4.6.1組網(wǎng)方式應(yīng)符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)整體上下行流量水平、突發(fā)流量、數(shù)據(jù)延遲要求等,根
據(jù)橋梁所在位置的設(shè)施設(shè)備狀況,采用有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。
2當(dāng)測(cè)點(diǎn)較少,監(jiān)測(cè)量采集方式均為靜態(tài)采樣、現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)線(xiàn)通訊信號(hào)時(shí),宜采用無(wú)線(xiàn)傳
輸方式。
4.6.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電可依據(jù)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施設(shè)備情況選用合適的系統(tǒng)供電方式,包括市電
供電、太陽(yáng)能電池組件供電、蓄電池供電等。系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50052和GB50054
的相關(guān)規(guī)定,同時(shí)兼顧后期維護(hù)便利。
4.6.3市電供電方式應(yīng)依據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體功耗及取電點(diǎn)距離綜合確定,市電供電應(yīng)符合
下列規(guī)定:
1當(dāng)供電電壓波動(dòng)范圍大于±10%時(shí)應(yīng)考慮增設(shè)穩(wěn)壓系統(tǒng);
2當(dāng)取電點(diǎn)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)間隔距離大于4000m時(shí),供電干線(xiàn)可考慮增設(shè)升壓變壓器,升
降變壓器間傳輸線(xiàn)纜應(yīng)選取鎧裝絕緣線(xiàn);
3應(yīng)配備UPS等不間斷電源,UPS選取功率應(yīng)不低于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)額定功率的1.5倍。
4.6.4選擇太陽(yáng)能電池組件供電時(shí)應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)厝照窄h(huán)境及監(jiān)測(cè)設(shè)備功耗綜合評(píng)估,太陽(yáng)能
供電方式應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)采集設(shè)備及傳感器應(yīng)為微功耗設(shè)備,且選取的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)年平均發(fā)電量應(yīng)不
小于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體耗電量的2倍;
2太陽(yáng)能供電系統(tǒng)儲(chǔ)能電池的選取,應(yīng)滿(mǎn)足無(wú)日照情況下儲(chǔ)能電池應(yīng)能維持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連
續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)大于30d。
4.6.5系統(tǒng)布線(xiàn)應(yīng)分為電源布線(xiàn)和通訊布線(xiàn)。線(xiàn)纜選型應(yīng)滿(mǎn)足GB50054的要求,傳感
器線(xiàn)纜、光纜、電纜等綜合布線(xiàn)除符合GB50311的要求外,還應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)電源布線(xiàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)供電電纜應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備用電功率、傳輸距離的技術(shù)要求;
2)供電電源布線(xiàn)應(yīng)保持平直,避免銳角彎曲;
12
3)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電電纜應(yīng)使用額定電壓不低于500V的銅芯絕緣線(xiàn),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體功率
小于400W,線(xiàn)芯截面不應(yīng)小于1mm2,系統(tǒng)功率介于400W~2000W之間的線(xiàn)芯截面不應(yīng)
小于1.5mm2;
4)線(xiàn)纜走線(xiàn)宜采用橋架方式走線(xiàn),強(qiáng)弱電分離;強(qiáng)弱電走同一橋架宜選用分隔式橋架,
且橋架良好接地。
2系統(tǒng)通訊綜合布線(xiàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)通訊線(xiàn)纜應(yīng)依據(jù)不同的信號(hào)類(lèi)型、傳輸距離進(jìn)行選型;
2)485通訊線(xiàn)布線(xiàn)距離建議不大于500m,總線(xiàn)連接方法應(yīng)采用總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如不
可避免引入分支節(jié)點(diǎn),分支節(jié)點(diǎn)布線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)不大于2m;總線(xiàn)屏蔽接地應(yīng)選擇單點(diǎn)接地方式,
避免形成接地環(huán)路。布線(xiàn)距離小于500m時(shí),宜選用0.5mm2屏蔽雙絞線(xiàn);
3)振弦頻率信號(hào)布線(xiàn)宜選用屏蔽電纜,布設(shè)距離宜小于300m;
4)采用模擬信號(hào)傳輸?shù)募铀俣葌鞲衅鱾鬏敳季€(xiàn)宜選用同軸屏蔽線(xiàn)纜,布設(shè)距離應(yīng)不大
于500m,且與強(qiáng)電分隔布線(xiàn);
5)RJ45網(wǎng)線(xiàn)選取宜不低于CAT5E標(biāo)準(zhǔn),布設(shè)距離應(yīng)不大于100m,且與強(qiáng)電間隔布線(xiàn);
6)光纜鋪設(shè)應(yīng)避免直角彎曲。光纖的最小容許彎曲半徑,單條光纜不應(yīng)小于其外徑的
20倍,光纖在接頭部位應(yīng)有至少1m的余留長(zhǎng)度,彎曲半徑不小于40mm。光纖類(lèi)傳感器如
光纖光柵應(yīng)變計(jì)同一通道內(nèi)多傳感器串接時(shí)宜采用熔接方式連接,且熔接光衰不應(yīng)大于
0.3db,光纖接頭處應(yīng)做防水、防塵、防拉處理。
4.6.6橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)須安裝防雷設(shè)備及良好的接地,基于橋梁現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)防雷體系設(shè)
計(jì)系統(tǒng)防雷,明確區(qū)域強(qiáng)電防雷、弱電防雷、等電位連接及接地技術(shù)要求,并符合GB/T37048、
GB50343的相關(guān)規(guī)定。
13
5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
5.1一般規(guī)定
5.1.1軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊、集群式框架開(kāi)發(fā),便于快速部署,同時(shí)降低軟件后
期升級(jí)和維護(hù)難度。
5.1.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)宜采用輕量化BIM模型展示技術(shù),應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)在不同類(lèi)型輕量化終端
查看數(shù)據(jù)的需求。BIM模型除展示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)外,應(yīng)支持通過(guò)模型構(gòu)件與巡檢數(shù)據(jù)、定期數(shù)據(jù)
等人工檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和聯(lián)動(dòng)展示。
條文說(shuō)明
輕量化BIM模型展示技術(shù)并不是指BIM模型引擎自身的輕量化,而是指客戶(hù)端的輕量
化。無(wú)論BIM模型多么復(fù)雜,在低配置個(gè)人電腦、平板、手機(jī)上都應(yīng)能流暢展現(xiàn)。BIM模
型在Web端的展現(xiàn),目前主要有兩類(lèi)技術(shù):WebGL技術(shù)和基于視頻流的云渲染技術(shù)。WebGL
技術(shù)是一種網(wǎng)頁(yè)上的3D繪圖標(biāo)準(zhǔn),不需要下載任何插件即可在瀏覽器中運(yùn)行,可以在各種
不同的平臺(tái)上使用,但需要客戶(hù)端GPU來(lái)渲染3D場(chǎng)景和模型,也需要客戶(hù)端有較大的內(nèi)
存和存儲(chǔ)空間來(lái)處理數(shù)據(jù)?;谝曨l流的云渲染技術(shù)則是云端引擎渲染,然后將渲染結(jié)果以
類(lèi)視頻方式傳遞給瀏覽器。云渲染技術(shù)對(duì)大體量的BIM模型尤其適用,但是當(dāng)監(jiān)測(cè)橋梁數(shù)
量很多、有很多客戶(hù)端同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)時(shí),對(duì)云平臺(tái)的計(jì)算能力、帶寬要求較高。建議公路梁橋監(jiān)
測(cè)系統(tǒng)應(yīng)兼容WebGL技術(shù)和基于視頻流的云渲染技術(shù)。當(dāng)橋梁模型很小時(shí),選用WebGL
技術(shù)加載,當(dāng)橋梁模型很大時(shí),選用云渲染技術(shù)展現(xiàn),從而降低云平臺(tái)的投資,又充分利用
客戶(hù)端本地的計(jì)算能力。
5.1.3監(jiān)測(cè)系統(tǒng)宜采用GIS技術(shù),實(shí)現(xiàn)橋梁群運(yùn)行狀況一張圖統(tǒng)計(jì)和展示。
5.1.4監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、便于維護(hù)及擴(kuò)展升級(jí)、人機(jī)交互友
好、操作便捷流暢。
5.1.5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用組件宜采用開(kāi)源技術(shù)。宜采用國(guó)產(chǎn)信創(chuàng)軟件,實(shí)現(xiàn)
軟件自主可控。
5.1.6監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)提供數(shù)據(jù)對(duì)接接口,以便與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。
5.1.7監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)故障試運(yùn)行3個(gè)月后方可報(bào)請(qǐng)業(yè)主組織系統(tǒng)驗(yàn)收,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)定期
維護(hù)。
5.1.8監(jiān)測(cè)系統(tǒng)宜部署于云平臺(tái),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于第三級(jí)。
條文說(shuō)明
2023年4月24日交通運(yùn)輸部令《公路水路關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全保護(hù)管理辦法》,規(guī)
定公路水路關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)等級(jí)應(yīng)當(dāng)不低于第三級(jí)。
14
5.2系統(tǒng)功能
5.2.1橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)除支持在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理、分析和呈現(xiàn),也應(yīng)支持人工離線(xiàn)監(jiān)測(cè)
數(shù)據(jù)的管理、分析和呈現(xiàn)。
5.2.2系統(tǒng)架構(gòu)及功能應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)架構(gòu)及功能設(shè)計(jì)應(yīng)考慮安全性、可靠性和技術(shù)先進(jìn)性,可采用邊緣計(jì)算、分布式
處理、消息中間件、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)可靠技術(shù)。
2系統(tǒng)應(yīng)包括系統(tǒng)管理功能模塊、數(shù)據(jù)采集與傳輸功能模塊、數(shù)據(jù)處理與管理功能模塊、
數(shù)據(jù)分析與預(yù)警評(píng)估功能模塊、用戶(hù)界面功能模塊,并通過(guò)系統(tǒng)集成技術(shù)將各功能模塊集成
為統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體軟件系統(tǒng)。
3橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)采用云平臺(tái)和集群式架構(gòu)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)模塊開(kāi)發(fā),通過(guò)參數(shù)
配置實(shí)現(xiàn)不同橋梁不同監(jiān)測(cè)設(shè)備的快速接入和數(shù)據(jù)展示。
5.2.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)采用技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、易于擴(kuò)展的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)方案應(yīng)遵循數(shù)據(jù)的完
整性和一致性原則;宜采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)等存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
及功能等應(yīng)符合JT/T1037-2022的相關(guān)要求。
2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)宜具備身份鑒別、主動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)控制、安全審計(jì)等安全防護(hù)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
宜針對(duì)具體需求提供數(shù)據(jù)備份功能,保障數(shù)據(jù)安全。
3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)宜具備數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)拓展功能或具備向數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)遷移能力。數(shù)據(jù)庫(kù)中表的
主鍵字段宜創(chuàng)建聚集索引,宜對(duì)常用查詢(xún)字段設(shè)置索引。
4數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮基礎(chǔ)信息表、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表、功能表與其他數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或軟件系
統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換需求?;A(chǔ)信息表應(yīng)包括橋梁信息表、構(gòu)件信息表、傳感器配置表、設(shè)備信息
表、監(jiān)測(cè)類(lèi)型配置表等。
5業(yè)務(wù)功能表應(yīng)體現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、展示、分析等功能,應(yīng)根據(jù)不
同功能模塊分表進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5.2.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)應(yīng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),應(yīng)提供存儲(chǔ)調(diào)度、存儲(chǔ)監(jiān)控及存儲(chǔ)管理可視化
功能。數(shù)據(jù)庫(kù)宜采用模塊化架構(gòu),可按功能對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)信息、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行
分層、分類(lèi)存儲(chǔ)和管理。
15
2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理傳感器、數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理和管理設(shè)備及
軟件等信息,包括設(shè)備廠商、安裝位置、技術(shù)參數(shù)、品牌和規(guī)格等。
3監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所有監(jiān)測(cè)內(nèi)容的原始數(shù)據(jù)、橋梁結(jié)構(gòu)有限元模
型以及采用統(tǒng)計(jì)方法、相關(guān)性分析、趨勢(shì)性分析、比對(duì)性分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等處理后的特征數(shù)
據(jù)和超限報(bào)警、評(píng)估結(jié)果等數(shù)據(jù)。
4云平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間宜大于5年。經(jīng)處理后的特征數(shù)據(jù)、超限報(bào)警、評(píng)估結(jié)
果等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間宜大于20年,云平臺(tái)非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)宜大于90天。
5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)宜采用容災(zāi)備份機(jī)制,宜具備各類(lèi)數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)和備份功能。
5.2.5用戶(hù)界面應(yīng)符合下列規(guī)定:
1用戶(hù)界面應(yīng)采用數(shù)據(jù)駕駛艙看板,應(yīng)能清晰直觀反映數(shù)據(jù)變化,且符合用戶(hù)使用習(xí)慣。
用戶(hù)界面應(yīng)具備采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示功能,宜采用圖形化方式展示數(shù)據(jù)。
2用戶(hù)界面應(yīng)具備相關(guān)分析、對(duì)比分析、趨勢(shì)分析等統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果展示功能。應(yīng)具備多
樣化預(yù)警提醒,提醒方式可采用消息推送、短信提示、聲光報(bào)警等。應(yīng)具備傳感器設(shè)備狀態(tài)
自診斷可視化功能,能夠顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。
3用戶(hù)界面應(yīng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)和橋梁構(gòu)件的關(guān)聯(lián),可查看指定構(gòu)件測(cè)點(diǎn)布設(shè)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情
況,當(dāng)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)預(yù)警時(shí)會(huì)聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)構(gòu)件預(yù)警。
4用戶(hù)界面應(yīng)基于B/S架構(gòu)開(kāi)發(fā),除提供網(wǎng)頁(yè)端外,還應(yīng)提供移動(dòng)端用戶(hù)界面系統(tǒng)。
5.2.6在正常維護(hù)和更換條件下,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件的更換與升級(jí)應(yīng)保障監(jiān)測(cè)數(shù)
據(jù)的銜接和分析的連續(xù)性。
5.2.7監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備報(bào)警和應(yīng)用指引功能,對(duì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常狀況應(yīng)能及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
5.2.8監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)測(cè)報(bào)告自動(dòng)生成功能,可自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)、周報(bào)、季報(bào)、年
報(bào),可對(duì)監(jiān)測(cè)報(bào)告進(jìn)行查看和下載??扇诤媳O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和人工檢測(cè)數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)對(duì)橋梁運(yùn)行
狀態(tài)進(jìn)行綜合安全評(píng)估。支持特殊事件評(píng)估報(bào)告的上傳、查看和下載。
5.3系統(tǒng)性能
5.3.1系統(tǒng)兼容性應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)應(yīng)與國(guó)產(chǎn)瀏覽器在內(nèi)主流的Web瀏覽器兼容,確保網(wǎng)頁(yè)和應(yīng)用能正確展示和運(yùn)
行。
2系統(tǒng)擴(kuò)展應(yīng)方便,應(yīng)能簡(jiǎn)便接入不同廠家不同類(lèi)型的監(jiān)測(cè)設(shè)備。
16
5.3.2系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)軟件操作響應(yīng)時(shí)間宜小于1s,數(shù)據(jù)查詢(xún)響應(yīng)時(shí)間宜小于3s。
2BIM模型初始化時(shí)間宜小于3秒,客戶(hù)端操作BIM模型的時(shí)間延遲宜在50ms以?xún)?nèi)。
條文說(shuō)明
JT/T1037-2022第9.1.5條規(guī)定“系統(tǒng)軟件操作響應(yīng)時(shí)間宜小于3s,數(shù)據(jù)查詢(xún)響應(yīng)時(shí)間宜
小于5s”,在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),上述響應(yīng)時(shí)間要求偏低,用戶(hù)等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。目前,在Web
應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和實(shí)踐過(guò)程中,為了提供良好的用戶(hù)體驗(yàn)和保證系統(tǒng)的響應(yīng)效率,普遍采用的
經(jīng)驗(yàn)性標(biāo)準(zhǔn)是普通Web程序接口響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該在1秒以?xún)?nèi),而對(duì)于高并發(fā)的應(yīng)用程序,接
口響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該在500毫秒以?xún)?nèi)。為此,本指南對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的要求在JT/T1037-2022的
基礎(chǔ)上有所提高。
5.3.3系統(tǒng)并發(fā)數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)該支持30%的冗余,保證系統(tǒng)在業(yè)務(wù)高峰期間穩(wěn)定運(yùn)行,系統(tǒng)
在業(yè)務(wù)處理高峰時(shí),各主機(jī)設(shè)備的內(nèi)存利用率應(yīng)不大于70%,CPU平均空閑率不低于30%。
5.3.4系統(tǒng)安全應(yīng)符合下列規(guī)定:
1系統(tǒng)應(yīng)建立網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急工作機(jī)制,對(duì)系統(tǒng)信息安全實(shí)行分級(jí)管理。
2系統(tǒng)宜明確系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)要求,可從物理層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層、系統(tǒng)層等方面構(gòu)
建多層次網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系。
3系統(tǒng)應(yīng)采用防火墻技術(shù)實(shí)現(xiàn)核心應(yīng)用層與互聯(lián)網(wǎng)之間的安全阻斷與隔離,各應(yīng)用服務(wù)
器采取安全防護(hù)措施以阻斷木馬程序、病毒的傳播。各應(yīng)用服務(wù)器、工作站應(yīng)安裝防病毒軟
件,具備日志系統(tǒng)、安全審計(jì)等功能。
4系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)采用用戶(hù)標(biāo)識(shí)和鑒定、數(shù)據(jù)存取控制、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)、異地備份等。系統(tǒng)
安全管理應(yīng)具有高可靠性,并具有可審計(jì)可監(jiān)控性。系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)功能。系
統(tǒng)應(yīng)具備安全加密和分級(jí)授權(quán)功能。網(wǎng)絡(luò)通訊過(guò)程之中如被第三者截取數(shù)據(jù),根據(jù)現(xiàn)在的技
術(shù)手段無(wú)法解密。
5系統(tǒng)應(yīng)具備日志記錄功能,能夠?qū)τ脩?hù)登錄、頁(yè)面操作、配置修改、惡意攻擊、系統(tǒng)
故障等信息進(jìn)行自動(dòng)記錄保存,能夠事后統(tǒng)計(jì)和追查用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)操作。
17
6評(píng)估和預(yù)警
6.1一般規(guī)定
6.1.1數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的功能宜與橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)協(xié)同,宜與橋梁養(yǎng)護(hù)工作形成互
補(bǔ)機(jī)制。
6.1.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)警后,應(yīng)立即對(duì)預(yù)警事件對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響程度進(jìn)行分析,對(duì)于嚴(yán)重
影響結(jié)構(gòu)安全的預(yù)警,應(yīng)及時(shí)組織人員對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行復(fù)核,啟用應(yīng)急預(yù)案。
6.1.3對(duì)于僅根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法判斷結(jié)構(gòu)異常原因的情況,應(yīng)及時(shí)開(kāi)展人工檢測(cè),綜合
利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)橋梁進(jìn)行評(píng)估。
6.1.4當(dāng)橋梁遭遇地震、超限車(chē)通行、船撞、滑坡、泥石流、海嘯、火災(zāi)、山洪等突發(fā)
事件,應(yīng)進(jìn)行特殊事件數(shù)據(jù)分析,必要時(shí)組織專(zhuān)家研判,形成專(zhuān)項(xiàng)分析報(bào)告,輔助應(yīng)急管理
措施決策。
6.1.5在系統(tǒng)運(yùn)維階段監(jiān)測(cè)設(shè)備更換后,宜通過(guò)關(guān)聯(lián)分析、數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等方法推定新監(jiān)測(cè)
設(shè)備的初始值,保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一致性。
6.2數(shù)據(jù)分析
6.2.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能夠接收并解析橋梁現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送的各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并具備數(shù)據(jù)預(yù)處理、
特征值提取以及數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)功能。應(yīng)針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的處理方法,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)
行濾波、特征提取、溫度效應(yīng)補(bǔ)償?shù)忍幚怼?/p>
6.2.2數(shù)據(jù)分析應(yīng)包括報(bào)警、定期運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、突發(fā)事件監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評(píng)
估。數(shù)據(jù)分析應(yīng)基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和其他源數(shù)據(jù),利用各類(lèi)數(shù)據(jù)分析方法,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)
安全進(jìn)行報(bào)警,并定期進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估及診斷,支撐橋梁管養(yǎng)科學(xué)決策。
6.2.3數(shù)據(jù)分析、評(píng)估應(yīng)專(zhuān)業(yè)可靠,宜采用比對(duì)分析和相關(guān)性分析等有效方法,獲得環(huán)
境與作用以及結(jié)構(gòu)響應(yīng)與變化的實(shí)際情況和趨勢(shì)規(guī)律。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)提供同一截面不同測(cè)點(diǎn)之
間、不同位置同類(lèi)測(cè)點(diǎn)之間以及結(jié)構(gòu)響應(yīng)與車(chē)輛荷載、溫度荷載之間的關(guān)聯(lián)分析。
6.2.4環(huán)境、作用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜符合下列規(guī)定:
1溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括最高溫、最低溫等統(tǒng)計(jì)分析。
2車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括車(chē)流量統(tǒng)計(jì)、車(chē)重統(tǒng)計(jì)、超重車(chē)統(tǒng)計(jì)等,交通量換算應(yīng)
采用小客車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型。
18
3船撞監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括通航船舶流量、超高統(tǒng)計(jì)、偏航統(tǒng)計(jì)、超速統(tǒng)計(jì)等。
4視頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括異常事件分析等。
條文說(shuō)明
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)規(guī)定交通量換算應(yīng)采用小客車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型,小
客車(chē)(座位≤19座的客車(chē)和載重量≤2t的貨車(chē))、中型車(chē)(座位>19座的客車(chē)和2t<載重量≤20t
的貨車(chē))、大型車(chē)(7t<載重量≤20t的貨車(chē))、汽車(chē)列車(chē)(載重量>20t的貨車(chē))的車(chē)輛換算
系數(shù)分別為1.0、1.5、2.5和4.0。
6.2.5結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜符合下列規(guī)定:
1響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括橋梁變形、位移、轉(zhuǎn)角、應(yīng)變等響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析等。
2位移數(shù)據(jù)分析宜包括平均值、最大值和最小值;對(duì)于結(jié)構(gòu)靜力位移和變形,應(yīng)宜進(jìn)行
趨勢(shì)變化分析。
3應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括平均值、最大值、最小值和趨勢(shì)分析。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)變測(cè)點(diǎn),
還宜采用雨流法和Miner準(zhǔn)則計(jì)算構(gòu)件疲勞累積損傷指數(shù);對(duì)于非焊接的不出現(xiàn)拉應(yīng)力的結(jié)
構(gòu)構(gòu)件可不進(jìn)行疲勞分析。
4可采用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等方法深入分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提取數(shù)據(jù)中可以反映橋梁狀態(tài)
的特征變量,用于橋梁狀態(tài)評(píng)估。
6.2.6結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜符合下列規(guī)定:
1結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析應(yīng)宜包括基礎(chǔ)沖刷、裂縫、體外預(yù)應(yīng)力索力等數(shù)據(jù)分析。宜結(jié)
合檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,并宜進(jìn)行趨勢(shì)項(xiàng)提取和分離。
2橋墩沖刷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析宜包括沖刷深度最大值及其變化規(guī)律。
3裂縫數(shù)據(jù)分析宜包括裂縫位置、走向、裂縫寬度的最大值及其變化規(guī)律。
6.2.7監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析宜符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析宜包括最大值、最小值、平均值、均方差等統(tǒng)計(jì)值。
2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)變量的采集頻率和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化特征確定,
并宜符合下列規(guī)定:
1)采集頻率大于1Hz的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),宜采用10分鐘、日、月、年為統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間段;
2)溫度、靜應(yīng)變、靜位移、裂縫等靜態(tài)監(jiān)測(cè)變量,宜采用日、月、年為統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間
段。
6.2.8監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析宜符合下列規(guī)定:
1相關(guān)性分析內(nèi)容宜包括同類(lèi)型監(jiān)測(cè)變量相關(guān)性分析和不同類(lèi)型監(jiān)測(cè)變量相關(guān)性分析。
19
2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析可采用線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)、相關(guān)函數(shù)、相干函數(shù)等指標(biāo),也可采用機(jī)
器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能方法。
條文說(shuō)明
常用的同類(lèi)型監(jiān)測(cè)變量相關(guān)性分析包括同一截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)分析、上下游主梁
豎向位移關(guān)聯(lián)分析等,常用的不同類(lèi)型監(jiān)測(cè)變量相關(guān)性分析包括應(yīng)變、位移等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與溫
度、車(chē)輛荷載的關(guān)聯(lián)分析等。
6.2.9當(dāng)橋梁遭受漂浮物、船舶或車(chē)輛撞擊,或當(dāng)橋址發(fā)生大于設(shè)計(jì)E1地震作用的地
震等突發(fā)事件時(shí),應(yīng)對(duì)突發(fā)事件前后橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,分析監(jiān)測(cè)截面或監(jiān)測(cè)構(gòu)件
的殘余應(yīng)變、殘余變形等。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)時(shí),應(yīng)對(duì)突發(fā)事件過(guò)程中的結(jié)構(gòu)響
應(yīng)最大值、最小值等進(jìn)行分析。突發(fā)事件后,橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件/部位的位移和應(yīng)變等響應(yīng)出
現(xiàn)明顯殘余量時(shí),應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查。
6.2.10當(dāng)橋梁遭遇洪水時(shí),宜分析洪水期間橋墩沖刷深度變化量及變化速率;當(dāng)橋梁
沖刷深度達(dá)到0.7倍設(shè)計(jì)值且變化速率較快時(shí),應(yīng)提示橋梁管理部門(mén)及時(shí)采取橋梁封閉或限
行措施。
6.3預(yù)警
6.3.1應(yīng)基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,對(duì)橋梁出現(xiàn)的異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。
條文說(shuō)明
報(bào)警是橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要功能之一,當(dāng)橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)發(fā)生異常導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)
異常時(shí),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)給出分級(jí)報(bào)警,提示橋梁管理部門(mén)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。監(jiān)測(cè)報(bào)警
可分兩類(lèi),一類(lèi)為基于直接監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的報(bào)警,另一類(lèi)為基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的報(bào)警,前者
是通過(guò)設(shè)定監(jiān)測(cè)變量的報(bào)警閾值,當(dāng)實(shí)際監(jiān)測(cè)變量超過(guò)閾值時(shí),自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警;后者是基于
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,提取與結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)相關(guān)的特征指標(biāo),并根據(jù)特征指標(biāo)的變化進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)
異常狀態(tài)報(bào)警。
6.3.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警應(yīng)遵循下列原則:
1橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)影響橋梁結(jié)構(gòu)安全的狀況時(shí),應(yīng)進(jìn)行報(bào)警。
2應(yīng)剔除因監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自身故障等引起的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)粗差,針對(duì)環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和結(jié)
構(gòu)變化的可信監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
3除單測(cè)點(diǎn)報(bào)警外,宜根據(jù)不同監(jiān)測(cè)參量的關(guān)聯(lián)特征,建立多測(cè)點(diǎn)聯(lián)動(dòng)的報(bào)警機(jī)制。
4除對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大小進(jìn)行報(bào)警外,宜設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)報(bào)警、短期波動(dòng)報(bào)警、車(chē)輛荷載
單荷載效應(yīng)報(bào)警等多類(lèi)型報(bào)警指標(biāo)。
6.3.3報(bào)警應(yīng)分為超限一級(jí)報(bào)警、超限二級(jí)和超限三級(jí),應(yīng)符合下列要求:
20
1當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接近或超過(guò)橋梁正常使用條件界限值,但不會(huì)對(duì)橋梁安全、正常使用和行
車(chē)安全產(chǎn)生影響時(shí),進(jìn)行超限一級(jí)報(bào)警。超限一級(jí)報(bào)警閾值可根據(jù)養(yǎng)護(hù)管理規(guī)定和需求、橋
梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、行車(chē)舒適度等因素確定閾值。
2當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)橋梁正常使用條件界限值且可能對(duì)橋梁安全、正常使用和行車(chē)安全產(chǎn)
生顯著影響時(shí),進(jìn)行超限二級(jí)報(bào)警。
3當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接近橋梁結(jié)構(gòu)安全界限值或者嚴(yán)重影響橋梁安全、正常使用和行車(chē)安全時(shí),
進(jìn)行超限三級(jí)報(bào)警。
4各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)重要程度確定報(bào)警級(jí)別、采取適當(dāng)?shù)膱?bào)警響應(yīng)措施。
6.3.4報(bào)警閾值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:
1基于監(jiān)測(cè)參數(shù)歷史統(tǒng)計(jì)值、設(shè)計(jì)值和規(guī)范容許值設(shè)定報(bào)警閾值。
2兼顧橋梁定期檢查、技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果和荷載試驗(yàn)結(jié)果設(shè)定報(bào)警閾值。
3依據(jù)橋梁使用狀況和系統(tǒng)運(yùn)行狀況可對(duì)報(bào)警閾值進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
條文說(shuō)明
由于測(cè)量噪聲等因素的影響,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中經(jīng)常含有非結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致的測(cè)量粗差,監(jiān)測(cè)數(shù)
據(jù)經(jīng)過(guò)必要的濾波后才能與報(bào)警閾值比較。
6.3.5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警應(yīng)對(duì)系統(tǒng)故障報(bào)警和結(jié)構(gòu)異常報(bào)警進(jìn)行區(qū)分。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置關(guān)聯(lián)
測(cè)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)異常知識(shí)庫(kù),當(dāng)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)異常時(shí),應(yīng)對(duì)關(guān)聯(lián)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并與結(jié)構(gòu)
異常特征相比較,排除因設(shè)備故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常,保證結(jié)構(gòu)異常報(bào)警的準(zhǔn)確性。
6.3.6監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行初期,初始超限閾值的設(shè)置宜符合表6.3.6的規(guī)定。當(dāng)橋梁設(shè)計(jì)資
料缺失時(shí),可根據(jù)同類(lèi)橋梁工程經(jīng)驗(yàn)取值,當(dāng)有荷載試驗(yàn)或歷史測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí),可根據(jù)實(shí)測(cè)值
進(jìn)行取值。
表6.3.6初始超限閾值設(shè)定表
監(jiān)測(cè)內(nèi)容初始超限閾值報(bào)警級(jí)別
達(dá)到1.0設(shè)計(jì)值或1.0倍歷史極限值一級(jí)
環(huán)境溫度
達(dá)到1.2設(shè)計(jì)值或1.2倍歷史極限值二級(jí)
車(chē)輛總重達(dá)到49t或最大允許通行荷載,或單軸
一級(jí)
重超過(guò)14t
車(chē)輛荷載
車(chē)輛總重達(dá)到55t或1.2倍最大允許通行荷載,
二級(jí)
或單軸重超過(guò)20t
主梁
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