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冻土区桥梁桩基监测系统设计原则

【摘要】:目的与功能的主辅原则监测系统的设计应该以建立该系统的目的和功能为主导性原则,建立健康监测系统的目的确定后,则系统的监测项目和仪器系统就可基本确定。一般而言,建立桥梁健康监测系统的主要目的是掌握结构的运营安全状况,因此健康监测系统的设计应首先考虑以结构安全性为主的监测原则,是关乎结构安全与否的重点监测内容,而其他目的则为辅助性的。

(1)目的与功能的主辅原则

监测系统的设计应该以建立该系统的目的和功能为主导性原则,建立健康监测系统的目的确定后,则系统的监测项目和仪器系统就可基本确定。一般而言,建立桥梁健康监测系统的主要目的是掌握结构的运营安全状况,因此健康监测系统的设计应首先考虑以结构安全性为主的监测原则,是关乎结构安全与否的重点监测内容,而其他目的则为辅助性的。

(2)功能与成本最优原则

健康监测系统的成本通常比较大,其成本一般由三大部分组成:结构数值分析费用、仪器系统费用及处理软件费用。结构数值分析部分费用一般较小,但其意义重大。仪器系统是冻土区桩基预报预警系统成本的主要组成部分,监测项目及传感器数量越多,监测信息就越全面,从而系统成本就越高。反之如降低系统成本,但同时可能会因为监测信息不足而使监测数据有效性减小。所以,为使系统成本更合理,有必要对功能与成本进行优化,使用最小的投资,获得最大的有效监测信息。信息处理软件费用,其主要功能是对巨量信息进行解释、存储、传输及初步评价等,该部分费用相对也比较小。

(3)系统性和可靠性原则

系统分析原理,使测点之间、监测项目之间能相互结合,从而提高整个系统的监测功效最基本的要求是可靠性。整个系统的可靠性取决于所组成的各种仪器的可靠性、监测网络的布置及设计的统筹安排和施工上的配合等因素。

(4)关键部件优先与兼顾全面性原则

关键部件是指各种原因导致的可能破坏区、变形敏感区及结构的关键部位,这些关键部件都必须重点监测。但也应考虑全面性,考虑对结构整体性进行监测,例如基础的总体安全性监控等。

(5)实时与定期监测结合原则

根据监测目的、功能与成本优化确定监测项目后,应该考虑的是实时监测与定期监测分别设置的原则。由于监测项目的不同,有些项目不必长期实时监测,但其监测频率又远高于人工监测,这时可考虑采用定期监测,以减少后期维护成本和数据处理压力[4]