第
28
卷第
5
期
2009
年
10
月
重庆交通大学学报(自然科学版)
Vo
l.
28
No.5
Oc
t. 2009 JOURNAL OF CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)
桥梁裂缝监测研究与工程应用
闰果,张开洪
(重庆交通大学信息科学与工程学院,重庆
400074
)
摘要:针对现有混凝土桥梁裂缝监测方法中存在的问题,研究机敏网裂缝监测的基本原理,设计了基于机敏网的混
凝土桥梁结构裂缝实时监测系统,并进行了相关实验和工程应用。混凝土桥梁结构裂缝监测系统能实时地监测棍
凝土结构的实际损伤情况,灵敏度高,可靠性好,可广泛应用于桥梁、水坝和其它大型混凝土结构的损伤监测。
关键词:桥梁;裂缝;机敏网;监测
中图分类号
:T
P2
12
文献标志码
:A
文章编号
:1674
-0696(2009)05
-0848
一
04
Bridge Crack Monitoring and Engineering App
Ii
cation
YAN
Guo
,
ZHANG
Kai-hong
( School of Information Science & Engineering, Chongqing Jiaotong University , Chongqing
400074
, China)
Abstract:
Aiming at the problems that exist in the current crack monitoring method of concrete bridges , the basic principle
of incisive network of crack monitoring is studied. And the real time crack monitoring system of concrete bridge structure
is
designed
on
the basis of incisive network , and the corresponding experiments and engineering application are also carried
ou
t.
This crack monitoring system is of high sensitivity and well reliability , which can carry out the real-time monitoring
of
actual damage conditions of concrete structure and can be
widely
用
plied
to the damage monitoring of bridge,dam and other
large concrete structures.
Key
words:
bridge; crack; incisive network; monitoring
1
引
混凝土桥梁在我国现役和在建桥梁中占绝大
多数,对国家经济建设与社会发展发挥着极为重
要的作用,其安全和健康状态的长期监测受到国内
外广泛关注和研究。由于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,裂缝监测是海凝土桥梁健康监测中的重要
内容。
对桥梁裂缝的监测方法在国内外已有不少研
究。最早出现,并且目前被广泛采用的是点监测方
法。但在实际的混凝土桥梁结构中,由于材料的非
均匀性及计算误差等原因,混凝土结构裂缝往往不
一定出现在理论预测的关键点。由于点监测方法的
局限,作为对裂缝监测的一种新的尝试,使用分布式
(
Distributed)
传感器进行监测的方法得到了人们的
关注。如:
Sang-Hoon
Kim
等人提出可利用
Brillouin
收稿日期
:2008
一
10
-27;
修订日期
:2009
-05
-21
分布式光纤传感器实现对加载和结构损伤引起的桥
梁挠度进行长距离监测
;Chai
等人提出一种蛇形分
布式光时域反射计(
OTDR)
监测结构裂缝的方法。
但要将分布式光纤技术应用于桥梁结构中,工艺上
还不十分成熟,实现起来困难还较大
[1
叫。
针对现有混凝土桥梁裂缝监测方法中存在的问
题,提出了混凝土桥梁裂缝机敏网仿生裂缝监测方
法。采用特殊金属线模拟动物皮肤神经网络感受表
皮损伤机理,制成特定的金属网络结构一一机敏网,
覆盖于需要监测泪凝土桥梁结构表面。若桥梁结构
出现裂缝,机敏网能够马上捕捉到相应信息,从而实
现对桥梁结构裂缝的实时监测。
2
机敏网裂缝监测的基本原理
将监测线以网格的形式粘贴在混凝土结构表
面,并保证它们不会相互连通(短路)
,从而形成一
个裂缝传感单元(机敏网)
,如图
10
基金项目:国家自然科学基金项目
(50808188);
重庆市科技攻关项目(
CSTC
2008
AC
2075)
;重庆市教委自然科学基金项
目(
KJ
080403
)
;重庆市科委自然科学基金项目
(2006
BB
6420)
作者简介:闰
果(1
975
一)
,男,重庆市人,讲师,硕士,主要从事材料科学及传感技术等教学科研工作。
E-mail:
zkh@ cqj-
tu. edu.
cn
。