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连续刚构桥健康监测系统研究与应用

2015-04-16　

 　　 20世纪在桥梁工程领域是一个令人兴奋的世纪，预应力技术的引入和钢桥技术的日臻成熟，桥梁分析理论、施工技术、材料性能的迅速发展，使得桥梁工程取得了突破性的成就。尤其是过去的十多年，各类桥梁的最大跨径记录不断被刷新。

 　　悬索桥跨度已达到1991m（日本明石大桥）;

 　　日本多多罗大桥----斜拉桥跨度已达到890m;

 　　连接江苏南通与苏州的苏通大桥----主桥斜拉桥跨度超过1080m；

 　　国内已建成润扬大桥为1490m，江阴大桥为1385m，钢拱桥最大跨度为上海卢浦大桥（550m），钢管混凝土拱桥为巫峡长江大桥（460m）。

 　　他们每一座都标志着桥梁工程前进了一大步。

 　　桥梁工程的发展带来了一个突出的问题就是，如何确保桥梁的安全性和耐久性。对于桥梁等土木工程结构，一旦建成投入使用后，除了材料自身性能会不断退化、老化外，还会受到车辆、风、地震、疲劳、超载、地震、人为因素等作用，从而导致结构或构件有不同程度的自然损伤累积和突然损伤。

 　　在美国，至少每两年要对约575000座桥梁进行一次检测，据FHA(Federal Highway Administration)统计结果约40％的桥梁存在或多或少的结构缺陷；

 　　英国运输部曾在1990年抽样调查过两百座混凝土公路桥，结果表明大约30％的桥梁的运营条件不良；

 　　在印度，大约10％的公路桥梁需要替换，另有10％的桥梁有损伤迹象；在前南斯拉夫，大约有19％的桥梁的运营状况不良。

 　　我国的桥梁健康状况也不容乐观。截至到2002年底，全国公路桥梁总数达29.9万座，计1161.2万延米。其中全国有公路危桥数量为3402座，计14.5575万延米。

 　　重要的桥梁结构而言，如果不能对桥梁结构的健康状态进行长期的实时监测，就难于及时发现并消除结构的安全隐患，一旦结构局部失效或整体承载能力不足，势必会影响桥梁结构的正常使用，甚至造成灾难性的重大事故。

 　　韩国圣水大桥1994年发生中央50m坍塌，其中15m掉入江中，造成死亡32人，重伤17人的重大事故；

 　　1967年12月，美国俄亥俄河上的一座主要桥梁倒塌，导致46人丧生。

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