橋梁是投資巨大使用周期長的大型基礎設施,因此其使用的安全性對橋梁本身及其國民經(jīng)濟有著舉足輕重的作用。在其運營過程中,由于荷載作用、疲勞效應和材料老化等不利因素的影響,橋梁結構將不可避免地產(chǎn)生自然老化現(xiàn)象,損傷積累,甚至導致突發(fā)事故,為此對橋梁等大型基礎設施進行健康監(jiān)測,可以隨時掌握橋梁的健康狀態(tài),使大橋的養(yǎng)護維修工作更具有理論指導性。建立起信息管理數(shù)據(jù)庫和監(jiān)測反饋系統(tǒng),通過結構的參數(shù)識別,及時發(fā)現(xiàn)缺陷和損傷,從而使橋梁的可靠性評估工作標準化和規(guī)范化是非常必要的。尤其重要的一點是,監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)和分析結論對于橋梁結構的設計和建造者來說都是十分寶貴的資料,這些監(jiān)測資料可以提高人們對于大型復雜結構的認識,為以后的設計和建造提供更為可靠的依據(jù)。
橋梁健康與安全監(jiān)測應該滿足以下目的:
1)通過對使用中橋梁的跟蹤檢查及其所處環(huán)境的監(jiān)測及時查明結構現(xiàn)存缺陷和質量衰變,并評估分析其在所處環(huán)境條件下可能的發(fā)展勢態(tài)及其對結構安全運營造成的可能潛在威脅,為養(yǎng)護需求、養(yǎng)護決策提供科學的依據(jù),以達到運用有限的資金獲得最佳的效果,確保結構安全運營的目的。
2)設定結構安全預警值。對大橋結構的健康狀態(tài)、結構安全可靠性進行評估,進而給大橋管理者提供等級預警信息。當橋梁性能退化,超過預警值時,能給出警報,提示需對結構進行及時的安全檢查和維修。
3)給出特殊事件交通管制措施控制值。對于臺風、地震等特殊環(huán)境條件給予預警,以提示管理者進行車輛通行的限制。
4)論證設計、施工兩階段的各種設計假設和設計參數(shù)的有效性,對設計和施工進行后期驗證。研究橋梁處于長期運營狀態(tài)下的力學性能和物理性能的改變,同時也可以為橋梁的健康與安全監(jiān)測提供寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗.
總之,通過建立一個先進實用的橋梁健康與安全狀況監(jiān)測系統(tǒng),可以實時掌握橋梁運營狀況,實現(xiàn)大橋服務水準的實時安全報警,合理配置大橋養(yǎng)護維修資源,為降低橋梁運營維護成本提供科學的依據(jù),保證大橋檢查維修策略的制訂具有針對性、及時性和高效性。