桥梁结构光纤光栅传感器健康监测（跨河桥、成桥、挠度监测、监测系统施工及集成）

项目概述

该项目是聚华科技独立承担的桥梁结构在线监测工程项目，项目工作范围包括系统集成的全部内容：桥梁勘察、监测方案设计、监测设备生产、工程施工、软件系统开发及集成和后期系统维护工作。

该桥于1995年竣工，中心桩号为K6+159m，桥梁全长332m，该桥平面位于直线上，纵向布置为8×13m+35m+50m+35m+8×13m，横向布置为0.25m（护栏）+1.0m（人行道）+7.0m（行车道）+1.0m（人行道）+0.25m（护栏），桥面全宽9.5m，桥面净宽7.0m，桥面设双向2%的横坡，设计荷载为汽车-20，挂车-100。

上部结构：主桥采用带挂梁的T型刚构，引桥采用13米钢筋混凝土空心板，桥面连续，桥面为水泥路面，全桥伸缩缝采用异型钢伸缩缝，支座采用板式橡胶支座。

下部结构：采用桩式（双柱）墩台、钻孔灌注桩基础。  

监测内容

对桥梁结构重要的、或存在较严重病害的部位或构件进行重点监测，根据监测数据发出预警，再辅助人工对桥梁进行检查检测，结合监测和人工两方面的数据对桥梁结构进行安全评估。监测内容包括：应变监测、裂缝监测、挠度监测和温度监测。  

总体设计

传感设备采用聚华光纤光栅传感体系，系统选用无线数据传输将数据从前端传输到监控服务器，并通过云服务器实现整个网络的数据共享和存储，业主可以方便的通过手机、ipad等终端设备实时监控。

产品选型

应变监测：聚华光纤光栅混凝土表面应变计

裂缝监测：聚华光纤光栅裂缝计

扰度监测：聚华光纤光栅静力水准仪

结构温度监测：聚华光纤光栅温度计

数据采集：聚华光纤光栅机架式快速解调仪

软件系统：聚华光纤光栅在线监测系统

云服务器：阿里云服务器  

工程说明 该桥主桥采用带挂梁的T型刚构，引桥采用13米钢筋混凝土空心板，根据该桥的检查报告，选取病害较多的四跨跨中截面进行应变监测。 安装前的空心板结构，引桥每跨有8块空心板组成，应变计拟安装在每跨的跨中，即应变最大位置，应变计安装，通过灌浆锚杆固定于空心板底板混凝土表面。 通过桥检车对桥梁主跨进行施工，安装应变计和静力水准仪，用来测量跨中应变和扰度。静力水准仪施工之前，已经用全站仪对各监测点的高程进行了准确测量，以保证静力水准仪施工过程中通液区段的水平性。安装完成的监测截面，裂缝计在安装时，锚杆跨越裂缝，裂缝计的锚头用速凝砂浆或环氧固定在钻孔中。 有对年日程线进行分析，上图为原始测量数据和消除温度补偿后的物理量日程线，测量数据能够准确的反应该监测点的物理量变化。 该桥梁监测工程监测设备生产、施工过程、软件开发和系统集成均有聚华科技独立完成，该工程历时15天，提前业主计划完成。 关于结构健康监测 结构健康监测是指对工程结构实施损伤检测和识别。 我们这里所说的损伤包括材料特性改变或结构体系的几何特性发生改变，以及边界条件和体系的连续性，体系的整体连续性对结构的服役能力有至关重要的作用。 结构健康监测涉及到通过分析定期采集的结构布置的传感器阵列的动力响应数据来观察体系随时间推移产生的变化，损伤敏感特征值的提取并通过数据分析来确定结构的健康状态。对于长期结构健康监测，通过数据定期更新来估计结构老化和恶劣服役环境对工程结构是否有能力继续实现设计功能。   关于聚华科技 杭州聚华光电科技有限公司（Cavono,Inc.）是一家基于物联网光纤传感器技术从事土木工程结构健康监测与预警管理的高新技术企业，聚华是光纤光栅传感器产品提供商和土木工程结构健康监测一站式解决方案优质合作伙伴。公司专注于桥梁、隧道、边坡、基坑、地铁、矿山、电力等土木工程领域的结构健康监测相关产品的研发、生产、推广与应用，以提供野外光纤传感器自动化监测产品、工程结构安全监测一站式解决方案见长。主要以光纤光栅传感器技术、分布式光纤测温技术、工程安全自动化云计算软件、工程化专业领域数据分析为技术核心。www.juhualab.com