GRANITE分布式數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

一、背景

1.無錫312國道高架橋側(cè)翻事故

2005年建成，因車輛嚴(yán)重超載發(fā)生側(cè)翻事故原因：兩輛重型平板半掛車嚴(yán)重超載、間距較近（荷載分布相對集中），偏心荷載引起的失穩(wěn)效應(yīng)遠(yuǎn)超橋梁上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定效應(yīng)，造成橋梁支座系統(tǒng)失效；梁體和墩柱之間產(chǎn)生相對滑動和轉(zhuǎn)動，從而導(dǎo)致梁體側(cè)向滑移傾覆觸地。

2.虎門大橋事件

2020年5月5日下午，虎門大橋發(fā)生異常抖動，全橋路段已實(shí)施雙向全封閉，禁止通行；2020年5月6日，廣東交通集團(tuán)通報，虎門大橋振動系渦振現(xiàn)象，懸索橋結(jié)構(gòu)安全。經(jīng)專家組初步判斷，虎門大橋懸索橋本次振動主要原因是由于特定風(fēng)環(huán)境條件下沿橋跨邊護(hù)欄連續(xù)設(shè)置水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形，在特定風(fēng)環(huán)境條件下，產(chǎn)生橋梁渦振現(xiàn)象。截至2020年5月6日，水馬已經(jīng)撤離，大橋振動幅度已經(jīng)減弱。虎門大橋橋面已基本恢復(fù)常態(tài)。

設(shè)計(jì)之初虎門大橋就加入了GPS位移、應(yīng)變實(shí)時、長期形變、超限超載等監(jiān)測系統(tǒng)。通過這些系統(tǒng)的作用，實(shí)時獲取橋梁在各種情況下的受力、工作狀態(tài)，以及抗風(fēng)和抗震等結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對橋梁的安全監(jiān)測。

專家通過對監(jiān)測系統(tǒng)的分析判斷橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠。

二、系統(tǒng)搭建

中國現(xiàn)代橋梁總數(shù)超過100萬座，21世紀(jì)人類新建的世界高橋中，中國有90座。所以，建立完善、健全的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)對于橋梁運(yùn)行性態(tài)評估有著至關(guān)重要的作用。

系統(tǒng)搭建圖示

三、新一代GRANITE

GRANITETM 分布式測量系統(tǒng)是在 Campbell Scientific 40 多年的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)基礎(chǔ)之上研發(fā)的。建立在我們的業(yè)界聲望之上，GRANITE 系列為 Campbell 測量系統(tǒng)增加了新的可能性與靈活性。

1.獨(dú)立模塊

每個 GRANITE 模塊都可以獨(dú)立地連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時測量。使用Campbell Scientific 的 Surveyor 軟件，獨(dú)立模塊即可實(shí)現(xiàn)基于組件的臺架測試和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。

2.模塊化設(shè)計(jì)

GRANITE 分布式測量系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，以滿足定制化的測試需求。多種類型的 GRANITE 模塊可自由組合，以獲得*優(yōu)的測量類型和合適的通道數(shù)量。

3.分布式系統(tǒng)

GRANITE 測量模塊既可集中在一起，也可以分布至測量網(wǎng)絡(luò)各處。多個測量模塊可以由單個 GRANITE 主機(jī)進(jìn)行控制與時鐘同步。在橋梁健康監(jiān)測領(lǐng)域已被大量應(yīng)用在港珠澳大橋上，用于動態(tài)振弦測量，時時監(jiān)控橋梁應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。

4.SURVEYOR軟件