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- 先進(jìn)的傳感器可確保橋梁，水壩和建筑物的安全
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/1/26
圖片來源：昆士蘭科技大學(xué)
故事橋已有78年歷史，悉尼海港大橋已達(dá)到95年歷史。澳大利亞橋的設(shè)計(jì)壽命為100年。
昆士蘭理工大學(xué)土木工程學(xué)教授湯米·陳說：“這些橋梁的設(shè)計(jì)者考慮了交通量和負(fù)荷的增長(zhǎng)，因此在諸如物語(yǔ)和悉尼海港大橋之類的橋梁中內(nèi)置了材料強(qiáng)度的安全系數(shù)。”
“悉尼海港大橋正在安裝2400個(gè)傳感器，以監(jiān)測(cè)其結(jié)構(gòu)健康狀況。
“盡管這座橋進(jìn)行了定期維護(hù)，加固和測(cè)試以確保其安全，但是使用傳感器來檢測(cè)由交通，風(fēng)，溫度，振動(dòng)和極端事件造成的損壞，會(huì)提醒資產(chǎn)所有者及時(shí)維護(hù)，從而增加了額外的安全性。 。
“某些缺陷或損壞可能僅通過視覺檢查就無法檢測(cè)到，傳感器系統(tǒng)可以讓我們知道結(jié)構(gòu)是否按預(yù)期運(yùn)行�！�
QUT科學(xué)與工程學(xué)院的Chan教授表示，最新的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控（SHM）技術(shù)可對(duì)大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行24/7監(jiān)控，并在需要注意結(jié)構(gòu)的某些部分時(shí)提醒資產(chǎn)所有者。
他說：“ SHM技術(shù)在常規(guī)的定期目視檢查方法之外增加了額外的安全措施。”
“使用SHM，我們可以確定何時(shí)需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行翻新，修復(fù)和加固。
圖片來源：昆士蘭科技大學(xué)
“這就是為什么澳大利亞結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（ANSHM）推動(dòng)將SHM系統(tǒng)實(shí)施到現(xiàn)有結(jié)構(gòu)并構(gòu)建到新結(jié)構(gòu)中的原因�！�
陳教授在最新版本的AS5100（澳大利亞橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）中起草了SHM部分。
Chan教授說：“ SHM使用各種傳感設(shè)備和輔助系統(tǒng)來監(jiān)視結(jié)構(gòu)的原位行為，以評(píng)估和評(píng)估其狀況�！�
“我們已經(jīng)開發(fā)了額外的SHM技術(shù)，不僅可以檢測(cè)，定位和評(píng)估橋梁以及建筑物，水壩和塔樓的損壞和退化的嚴(yán)重程度。
“在建造過程中安裝SHM的結(jié)構(gòu)的建筑成本的1-5％可以提供最低到全面的水平，以監(jiān)視結(jié)構(gòu)以進(jìn)行及時(shí)維護(hù)。
“這是檢測(cè)結(jié)構(gòu)問題并預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)剩余壽命的有效方法。
“基于振動(dòng)的損壞檢測(cè)使用加速度計(jì)來識(shí)別橋梁的動(dòng)態(tài)特性，例如頻率和振型。
“在懸索橋上，我們使用風(fēng)速計(jì)來監(jiān)測(cè)風(fēng)速和風(fēng)向，因?yàn)轱L(fēng)，結(jié)構(gòu)和交通之間存在大量的空氣動(dòng)力學(xué)相互作用。
“我們測(cè)量流量負(fù)載和網(wǎng)橋的響應(yīng)，以根據(jù)設(shè)計(jì)假設(shè)了解其是否正常運(yùn)行—如果系統(tǒng)運(yùn)行不正常，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。
“例如，在使用混凝土橋梁時(shí)，我們需要知道混凝土內(nèi)部和外部的溫度，以便估算任何正在形成的熱應(yīng)力，因?yàn)槿绻Y(jié)構(gòu)需要擴(kuò)展并且阻止其擴(kuò)展，則會(huì)給結(jié)構(gòu)增加應(yīng)力�！�
陳教授說，橋梁的老化速度取決于橋梁的設(shè)計(jì)和所用的材料。
他說：“這意味著需要考慮和實(shí)施用于不同級(jí)別監(jiān)視的不同SHM系統(tǒng)�！�
“最新的SHM技術(shù)可以幫助確定需要更換，翻新或修復(fù)的設(shè)備�！�
Chan教授說，由ARC資助的使用移動(dòng)力識(shí)別技術(shù)開發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的研究項(xiàng)目將適用于測(cè)試最近坍塌的熱那亞的莫蘭迪橋。
“這座橋是第一座現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。該項(xiàng)目開發(fā)了三種不同的方法來識(shí)別現(xiàn)有橋梁的預(yù)應(yīng)力，這將有助于評(píng)估現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的承載能力�！�
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