在既有橋梁安裝
健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中裂縫可能是一項(xiàng)重要的監(jiān)測(cè)參數(shù)。裂縫的監(jiān)測(cè)有的采用振弦式的裂縫計(jì)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，振弦式的儀器是采用巡采的方式來(lái)采集數(shù)據(jù)。換句話(huà)說(shuō)振弦式的裂縫計(jì)其實(shí)采集的是靜態(tài)參數(shù)，這種方式對(duì)于裂縫的監(jiān)測(cè)是否合適呢？那么我們首先搞清楚裂縫監(jiān)測(cè)的目的是什么？既有橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后我們監(jiān)測(cè)的目的就是測(cè)試橋梁在活載作用下裂縫的工作狀態(tài)，以評(píng)估其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。橋梁結(jié)構(gòu)表面的裂縫大體上分為結(jié)構(gòu)性受力裂縫和非結(jié)構(gòu)性受力裂縫，在
橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)的裂縫為結(jié)構(gòu)性受力裂縫。在這里我對(duì)裂縫的上述分類(lèi)都加了“結(jié)構(gòu)性”這樣一個(gè)定語(yǔ)，我認(rèn)為這種表述是準(zhǔn)確的。需要強(qiáng)調(diào)的一個(gè)概念就是：所有的裂縫都是“受力”。也就是說(shuō)一些混凝土表面的非規(guī)則的表面淺裂縫（可能是由于溫度差、表面的干縮等引起），其實(shí)也是由于其表面的拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土的允許應(yīng)力產(chǎn)生的。結(jié)構(gòu)性受力裂縫是結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的與在荷載作用下應(yīng)力方向垂直的裂縫。
橋梁結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性受力裂縫在活載作用下裂縫的工作狀態(tài)是隨著荷載的變化而不斷變化的。在橋梁上同行的活載沒(méi)有超過(guò)結(jié)構(gòu)的承載能力時(shí)，裂縫會(huì)隨著車(chē)輛荷載的通過(guò)有一定的開(kāi)展，車(chē)輛駛出橋梁時(shí)恢復(fù)至原來(lái)的開(kāi)裂寬度。前面所述的裂縫的工作狀態(tài)表明裂縫的寬度是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，因此采用靜態(tài)的方式來(lái)監(jiān)測(cè)裂縫的寬度顯然是不妥的。采用靜態(tài)的過(guò)程測(cè)試裂縫的寬度其實(shí)是采集裂縫動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中的一個(gè)片段，多次采集的裂縫寬度沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也難以通過(guò)裂縫的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
終上所述，橋梁結(jié)構(gòu)的受力性裂縫的監(jiān)測(cè)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)設(shè)備才能準(zhǔn)確測(cè)試裂縫在活載作用下裂縫的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，以橋梁在空載狀態(tài)下裂縫的寬度為基準(zhǔn)值，各種荷載作用下裂縫的開(kāi)展和恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)在活載作用下裂縫有一定的開(kāi)展，橋梁在空載狀態(tài)下又恢復(fù)至活載通行前的寬度，說(shuō)明活載沒(méi)有超過(guò)橋梁承載能力。當(dāng)橋上通過(guò)超載車(chē)輛時(shí)，裂縫的寬度在開(kāi)展后可能會(huì)有一部分參與，裂縫在車(chē)輛通過(guò)后難以恢復(fù)至車(chē)輛通過(guò)前的狀態(tài)，裂縫的寬度可能要大于其基準(zhǔn)狀態(tài)的寬度。
因此進(jìn)行橋梁集群化橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)性受力裂縫的監(jiān)測(cè)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)才能有效評(píng)估裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
