桥梁健康监测

工程一线 | 中新天津生态城彩虹桥结构健康监测

发布时间：09/28/2023 00:00:00
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中新天津生态城彩虹桥位于永定新河与蓟运河汇合处，南起北塘黄海北路，北接中新大道，是连接天津滨海新区南北的便捷通道，是生态城的标志性建筑之一。彩虹桥主桥为三孔下承式钢管混凝土系杆拱桥，1998年通车，服役二十年内经过了多次维修改造。


2022年9月，彩虹桥开展了维修、改造、提升工程，于2023年6月完成。结合本次改造，根据国家和地方政府对于智慧城市建设的政策要求，彩虹桥开展智慧运维系统建设，形成标准化、规范化、智能化的路桥设施管养体系，缓解当前运维管养压力，保持路桥等基础设施处于良好运维状态。
清华大学土木工程系结构工程研究所项目团队受委托为彩虹桥数字化管养健康监测系统搭建提供技术服务。监测系统包含桥梁挠度、支座位移、关键构件应力应变和温度、振动加速度、视频监控、环境温湿度、风速风向、整体位形变化等多项技术指标，涉及到桥梁拉索、桥面板、拱脚、荷载等关键对象。配合桥梁健康监测项目同步开展智能诊断评估技术研究，包括三维扫描、模型修正等任务。已经完成的三维扫描得到的桥梁当前实际空间形态如下：
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三维扫描图
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现场安装图
彩虹桥数字化管养健康监测系统集成了终端设备数据采集、传输、存储、分析、安全评定及预警、文件报告存储等功能。硬件系统集成了各类传感器、采集仪、数据传输系统等，软件系统则提供了可视化程度高的项目前端展示页面，以及手机端APP展示项目业务数据和设备管理功能。整个系统对结构的监测信息进行实时、分级、多方式预警和监测报告信息发布，为结构安全运营和管养维护提供科学的数据依据。监测系统组成如下。
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监测系统组成
监测系统的部分展示界面如下，目前该监测系统已经安装调试完成。结构所陈煊、江磊鑫等参与了系统建设工作。
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监测系统展示