懸索中距12.5米,主纜由37根直徑42mm的鋼絲繩組成,吊索為直徑45mm的鋼絲繩,吊索間距6米,桁高3米,節(jié)間長(zhǎng)3米,主跨跨徑132米,兩邊跨各48米,鋼質(zhì)橋塔采用普通碳素三號(hào)鎮(zhèn)靜鋼板,塔高35米,塔中距133米,柱腳設(shè)錨栓,順橋向?yàn)楣探Y(jié),橫橋向?yàn)殂q結(jié),塔頂索鞍設(shè)輥軸,縱向可自由活動(dòng)。全橋總長(zhǎng)230米,橋?qū)?2米,雙向兩車(chē)道寬8米,兩側(cè)人行道各寬2米。
設(shè)計(jì)橋面起拱,圓弧半徑4500米,跨中起拱高1米。采用重力式混凝土錨碇,在東、西橋臺(tái)和東西橋塔處各設(shè)有一個(gè)伸縮縫。
二、 監(jiān)測(cè)內(nèi)容
監(jiān)測(cè)內(nèi)容一覽表
序號(hào) | 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 | 監(jiān)測(cè)手段 | 單位 | 點(diǎn)位數(shù)量 | 監(jiān)測(cè)策略 | |
采樣頻率 | 存儲(chǔ)頻率 | |||||
1 | 橋梁整體線形 | 壓差變形測(cè)量傳感器 | 個(gè) | 12 | 30分鐘 | |
2 | 橋墩傾斜 | 盒式固定測(cè)斜儀 | 個(gè) | 4 | 30分鐘 | |
3 | 橋梁應(yīng)力應(yīng)變 | 表面式應(yīng)變計(jì)/內(nèi)埋式應(yīng)變計(jì) | 個(gè) | 146 | 30分鐘 | |
4 | 吊桿及錨固端鋼絲束索力 | 磁通量傳感器 | 個(gè) | 38 | 30分鐘 | |
5 | 橋梁動(dòng)力特性 | 振動(dòng)傳感器 | 個(gè) | 6 | 30分鐘 | |
6 | 橋塔位移 | GNSS | 個(gè) | 3 | 30分鐘 | |
7 | 橋面交通狀況 | 動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng) | 個(gè) | 1 | 觸發(fā)采集 | |
8 | 橋梁工作環(huán)境 | 溫濕度傳感器 | 個(gè) | 1 | 30分鐘 | |
風(fēng)速風(fēng)向傳感器 | 個(gè) | 1 | 30分鐘 | |||
雨量計(jì) | 個(gè) | 1 | 30分鐘 |
(1) 結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè):主要有梁體線性變形等;
(2) 橋墩傾斜監(jiān)測(cè):橋墩作為橋梁的承重結(jié)構(gòu),其傾斜過(guò)大將造成橋面伸縮縫擴(kuò)大、支座變形等,通過(guò)對(duì)橋墩傾斜監(jiān)測(cè),反映出橋梁的健康狀態(tài),了解橋墩的變形情況,及時(shí)預(yù)警,驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)及施工工藝是否合理。
(3) 應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè):橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)應(yīng)變監(jiān)測(cè)間接實(shí)現(xiàn),主要監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵截面的受力情況,以了解結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期或瞬態(tài)的受力情況。
(4) 吊桿及錨固端鋼絲束索力監(jiān)測(cè):懸索橋?qū)俑叽纬o定結(jié)構(gòu),所采用的施工方法和安裝順序與成橋后的主梁線形及內(nèi)力狀態(tài)有密切關(guān)系,且在施工階段隨著懸索橋結(jié)構(gòu)體系和荷載工況的不斷變化,結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形也隨之不斷變化。因此,索力是影響懸索橋受力的一個(gè)核心因素,故除了在施工過(guò)程中需對(duì)索力監(jiān)測(cè)外,在運(yùn)營(yíng)期也需對(duì)索力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(5) 橋梁動(dòng)力特性監(jiān)測(cè):橋梁動(dòng)力特性參數(shù)(頻率、振型和阻尼等)和振動(dòng)水平(振動(dòng)強(qiáng)度和幅值)是橋梁整體安全的標(biāo)志,橋梁材料強(qiáng)度的退化會(huì)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的改變,因此對(duì)橋梁動(dòng)力特性及振動(dòng)水平的監(jiān)測(cè)能夠起到整體上對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)的目的。
(6) 環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè):橋梁結(jié)構(gòu)所處的氣候環(huán)境,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)工作狀況有很大的影響,需要對(duì)橋梁工作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),因其是影響混凝土結(jié)構(gòu)碳化和鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的重要因素,是對(duì)橋梁進(jìn)行耐久性評(píng)價(jià)不可缺少的數(shù)據(jù)資料。
三、監(jiān)測(cè)意義
(1)建立橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,為北大友誼橋的長(zhǎng)期安全運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持;
(2)提供專(zhuān)屬橋梁云資源服務(wù),適應(yīng)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析要求;
(3)建立遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)發(fā)送日?qǐng)?bào)表,及時(shí)了解大橋的運(yùn)行情況及各測(cè)點(diǎn)的特征值和預(yù)處理結(jié)果。
(4)通過(guò)大量的特征值和實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的分析,實(shí)現(xiàn)橋梁損傷識(shí)別,并建立實(shí)用的安全評(píng)估和預(yù)警系統(tǒng)。
(5)積累橋梁狀態(tài)數(shù)據(jù),為大橋長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)、維修提供必要的決策依據(jù)。
(6)為同類(lèi)橋梁的健康監(jiān)測(cè)、設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)維修提供寶貴經(jīng)驗(yàn),推進(jìn)橋梁健康監(jiān)測(cè)的發(fā)展。