RU2250444C2 - Method of monitoring bridge during use - Google Patents

Method of monitoring bridge during use Download PDF

Info

Publication number
RU2250444C2
RU2250444C2 RU2002116777/03A RU2002116777A RU2250444C2 RU 2250444 C2 RU2250444 C2 RU 2250444C2 RU 2002116777/03 A RU2002116777/03 A RU 2002116777/03A RU 2002116777 A RU2002116777 A RU 2002116777A RU 2250444 C2 RU2250444 C2 RU 2250444C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bridge
measured
spans
parameters
frameworks
Prior art date
Application number
RU2002116777/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002116777A (en
Inventor
Зиновий Иосифович Шульман (UA)
Зиновий Иосифович Шульман
А.И. Ликверман (RU)
А.И. Ликверман
О.Н. Распоров (RU)
О.Н. Распоров
А.А. Теплов (RU)
А.А. Теплов
В.Н. Макаров (RU)
В.Н. Макаров
Original Assignee
"Открытое акционерное общество "Гипротрансмост" Институт по изысканиям и проектированию мостовых переходов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Открытое акционерное общество "Гипротрансмост" Институт по изысканиям и проектированию мостовых переходов" filed Critical "Открытое акционерное общество "Гипротрансмост" Институт по изысканиям и проектированию мостовых переходов"
Priority to RU2002116777/03A priority Critical patent/RU2250444C2/en
Publication of RU2002116777A publication Critical patent/RU2002116777A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2250444C2 publication Critical patent/RU2250444C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring engineering.
SUBSTANCE: method comprises visual monitoring to indicate visible defects and instrumental monitoring by repeatable measuring deflections of bridge frameworks before use and during use, comparing the parameters, and estimating the bridge condition from the comparison. The method additionally comprises measuring parameters, which characterize the general stress-strain condition of the bridge structures, such as transverse and longitudinal movements of the bridge frameworks with respect to the piers, the longitudinal movements being measured in the units of bearing of the framework under the construction joints, deviation of bearing section, stress in the bearing sections of the frameworks and intermediate section of the frameworks, amplitude and frequencies of vibration of the frameworks, shrinking of the piers for solid frameworks, and deviation of the pier from vertical axis at the top. The threshold values are calculated for each parameter measured. The condition of the bridge is assessed from the comparison of the value of each measured parameter before and during use with the corresponding calculated threshold values. The measurements are carried out at least twice a year.
EFFECT: enhanced reliability of monitoring.
1 cl, 5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к исследованию параметров, характеризующих состояние конструкций моста в процессе его эксплуатации, в частности к измерению его напряженно-деформативного состояния. Изобретение может быть использовано для информационного обеспечения процесса принятия решения по сохранению служебных свойств мостового перехода на требуемом уровне в течение расчетного срока эксплуатации.The invention relates to measuring technique, namely to the study of parameters characterizing the state of the bridge structures during its operation, in particular to the measurement of its stress-strain state. The invention can be used to information support the decision-making process for maintaining the service properties of the bridge at the required level during the estimated life.

Известны методы контроля состояния мостовых сооружений, основанные на визуальном осмотре и выявлении дефектов и повреждений в процессе их эксплуатации: деформации рабочих элементов пролетных строений, наличия коррозии и трещин, состояния сварных швов и др. (Кириллов B.C. Эксплуатация и реконструкция мостов и труб на автомобильных дорогах. М., 1971).Known methods for monitoring the state of bridge structures based on visual inspection and the identification of defects and damage during their operation: deformation of the working elements of spans, the presence of corrosion and cracks, the condition of welds, etc. (Kirillov BC Operation and reconstruction of bridges and pipes on roads M., 1971).

Недостатком данного способа является недостаточная информативность вследствие получения информации только о видимых дефектах, отсутствие оперативности получения информации на текущий момент. Длительный временной период между осмотрами не позволяет получать информацию о текущем состоянии моста.The disadvantage of this method is the lack of information due to the receipt of information only on visible defects, the lack of efficiency in obtaining information at the moment. The long time period between inspections does not allow obtaining information about the current state of the bridge.

Известен способ вибродиагностики эксплуатируемых автодорожных мостов, предназначенный для оценки жесткости пролетных строений, согласно которому измеряют функцию динамического прогиба пролетов моста (амплитуду вынужденных колебаний под воздействием гармонической нагрузки). (Транспортное строительство, №2, 2001, с.12-15).A known method of vibration diagnostics of operating road bridges, designed to assess the stiffness of spans, according to which measure the function of the dynamic deflection of the spans of the bridge (the amplitude of the forced vibrations under the influence of harmonic load). (Transport construction, No. 2, 2001, p.12-15).

Однако данный способ, как правило, применяется перед началом эксплуатации моста или при появлении явных дефектов, требующих осмотра конструктивных элементов моста специализированной организацией с последующим проведением динамических испытаний. Измерение же только вибропараметров моста не позволяет судить о состоянии моста в целом.However, this method, as a rule, is used before the start of operation of the bridge or when obvious defects appear that require inspection of the structural elements of the bridge by a specialized organization with subsequent dynamic testing. Measurement of only the vibration parameters of the bridge does not allow us to judge the state of the bridge as a whole.

Известен способ мониторинга напряженного состояния неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения автодорожного моста, включающий определение напряжения в главных балках путем определения деформаций в крайних фибрах поясов главных балок пролетного строения на различных этапах монтажа, испытаний и работы конструкции. (Транспортное строительство, №6, 1998, с.17-19).A known method for monitoring the stress state of a continuous steel-reinforced concrete span of a road bridge, including determining the stress in the main beams by determining deformations in the extreme fibers of the belts of the main beams of the span at various stages of installation, testing and construction work. (Transport construction, No. 6, 1998, p.17-19).

Однако данный мониторинг проводится на стадии монтажа при статических испытаниях и не осуществляется в процессе эксплуатации моста. Измеряемые в данном способе параметры не достаточны для оценки текущего состояния моста.However, this monitoring is carried out at the installation stage during static tests and is not carried out during the operation of the bridge. The parameters measured in this method are not sufficient to assess the current state of the bridge.

Известен способ измерения прогибов при испытании искусственных сооружений, например мостов, включающий установку прогибомеров на испытываемых элементах в контролируемом сечении, прикрепление к одному из концов проволочных связей прогибомеров грузов и неподвижное закрепление их свободных концов. При этом к опорам испытываемого пролета со стороны верхней и нижней поверхностей моста крепят растяжки, которые стягивают под прогибомерами (АС СССР №1124184, МПК G 01 M 5/00).There is a method of measuring deflections when testing artificial structures, such as bridges, including installing deflections on the tested elements in a controlled section, attaching cargo deflection meters to one of the ends of the wire ties and immobilizing their free ends. At the same time, stretch marks are fastened to the supports of the test span from the upper and lower surfaces of the bridge, which are pulled together under the deflection meters (USSR AS No. 1124184, IPC G 01 M 5/00).

Однако данный способ малоинформативен и предназначен для измерения прогибов пролетных строений мостов только при их испытании и не позволяет давать оценку о текущем состоянии моста во время его эксплуатации без применения дополнительных нагрузок.However, this method is uninformative and is intended to measure deflections of bridge spans only when they are tested and does not allow an assessment of the current state of the bridge during its operation without the use of additional loads.

Известен также способ определения деформаций элементов конструкций, включающий создание напряженного состояния в элементе, закрепление на нем тензодатчиков, изменение напряженного состояния элемента и фиксирование сигналов тензодатчиков. При этом тензодатчики закрепляют в точках, диаметрально противоположных относительно оси симметрии элемента, а измерение напряженного состояния элемента осуществляют путем поворота его на 180 относительно оси симметрии (АС СССР №834429, МПК G 01 M 5/00).There is also a method for determining the deformation of structural elements, including creating a stress state in the element, attaching strain gauges to it, changing the stress state of the element and fixing the signals of the strain gauges. In this case, the load cells are fixed at points diametrically opposite relative to the axis of symmetry of the element, and the measurement of the stress state of the element is carried out by turning it 180 relative to the axis of symmetry (USSR AS No. 834429, IPC G 01 M 5/00).

Однако в данном способе деформации элементов конструкции определяют также под воздействием дополнительных нагрузок, а измеряемый параметр не дает полной информации о состоянии моста в целом.However, in this method, deformations of structural elements are also determined under the influence of additional loads, and the measured parameter does not provide complete information about the state of the bridge as a whole.

Наиболее близким к предлагаемому является способ мониторинга мостов, включающий наряду с визуальными наблюдениями за дефектами моста также долговременные наблюдения за прогибами пролетных строений неразрезной части моста на основе прецизионного нивелирования марок, заложенных у бордюрного камня по определенной схеме. Нивелирование осуществляется 2 раза в год с последующим вычислением прогибов по результатам нивелирования. (Транспортное строительство, №2, 1998, с.24-25).Closest to the proposed one is a method for monitoring bridges, which, along with visual observations of defects in the bridge, also includes long-term observations of the deflections of the spans of the continuous part of the bridge based on the precision leveling of grades embedded in the curbstone according to a certain pattern. Leveling is carried out 2 times a year with the subsequent calculation of deflections according to the results of leveling. (Transport construction, No. 2, 1998, p.24-25).

Однако в данном способе ограниченное количество измеряемых параметров не позволяет получить информацию о текущем состоянии моста в целом.However, in this method, a limited number of measured parameters does not allow obtaining information about the current state of the bridge as a whole.

Задачей предлагаемого способа является получение комплексной и достоверной информации о текущем состоянии моста (конструктивных элементов) в процессе его эксплуатации и, как следствие, своевременное выявление как явных, так и скрытых дефектов. По результатам измерений выдаются рекомендации по проведению ремонтных и профилактических работ, что, в конечном итоге, обеспечивает повышение долговечности и безопасность эксплуатации моста. Применение данного способа особенно актуально с возрастанием сроков эксплуатации моста.The objective of the proposed method is to obtain comprehensive and reliable information about the current state of the bridge (structural elements) during its operation and, as a result, timely detection of both obvious and hidden defects. Based on the measurement results, recommendations are given for repair and maintenance work, which ultimately ensures increased durability and safe operation of the bridge. The application of this method is especially relevant with increasing life of the bridge.

Поставленная задача решается тем, что в способе мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации, включающем визуальный контроль с выявлением видимых дефектов и инструментальный контроль путем периодических измерений параметров - прогибов пролетных строений моста до начала эксплуатации и во время эксплуатации, сравнение параметров, оценку состояния моста по результатам сравнения, согласно предлагаемому решению дополнительно измеряют следующие параметры, характеризующие общее напряженно-деформативное состояние конструкций моста: поперечное и продольное перемещения пролетных строений относительно опор, при этом продольные перемещения измеряют в узлах опирания пролетного строения под деформационными швами, девиации опорного сечения, напряжения в опорных сечениях пролетных строений и средней части пролетных строений, амплитуду и частоты колебаний пролетных строений, осадку опор для неразрезных пролетных строений и отклонение опор от вертикальной оси в уровне верха оголовка, по всем измеряемым параметрам рассчитывают пороговые значения, а оценку состояния моста осуществляют по итогам сравнения значений каждого измеренного параметра до начала эксплуатации и в процессе эксплуатации с соответствующими расчетными пороговыми значениями, при этом измерения ведут не реже 2 раз в год.The problem is solved in that in a method for monitoring a bridge crossing during its operation, including visual control with the identification of visible defects and instrumental control by periodically measuring parameters - deflections of the bridge spans before operation and during operation, comparing parameters, assessing the condition of the bridge The comparison results, according to the proposed solution, additionally measure the following parameters characterizing the general stress-strain state of the structure bridge: transverse and longitudinal displacements of spans relative to the supports, while longitudinal displacements are measured at the nodes of the support of the span under expansion joints, deviations of the support section, stresses in the support sections of the spans and the middle part of the spans, amplitude and frequency of the spans, draft supports for continuous spans and deviations of supports from the vertical axis at the top of the head, threshold values are calculated for all measured parameters, and the estimate ence bridge performed on the basis of comparison values each measured parameter before operation or during operation with the respective calculated thresholds, and the measurements are at least 2 times per year.

Дополнительно систематически ведут гидрометеорологические наблюдения, включающие сбор информации о скорости и направлении ветра, температуре и влажности воздуха, массе гололедно-изморозевых отложений, высоте снежного покрова, глубине реки, скорости течения, ледовой обстановке, химическом составе воздуха в зонах интенсивного движения транспорта.In addition, hydrometeorological observations are systematically carried out, including the collection of information on wind speed and direction, air temperature and humidity, mass of icy-hoarfrost deposits, snow depth, river depth, current velocity, ice conditions, and chemical composition of air in areas of heavy traffic.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлена блок-схема для реализации способа, на Фиг.2 - общий вид моста, на Фиг.3 - поперечное сечение пролетного строения, на Фиг.4 - поперечное сечение опоры. Фиг.5 - таблица условных обозначений.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 is a block diagram for implementing the method, Fig. 2 is a general view of a bridge, Fig. 3 is a cross section of a span, and Fig. 4 is a cross section of a support. 5 is a table of symbols.

Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:

1 - пролетное строение,1 - span,

2 - опора,2 - support

3 - нижний пояс пролетного строения,3 - lower belt span,

4 - коробка пролетного строения,4 - span box,

5 - ось коробки пролетного строения (ось опоры),5 - the axis of the box span (axis of the support),

6 - автодорожная часть пролетного строения,6 - road section of the superstructure,

7 - ортотропная плита проезжей части,7 - orthotropic plate of the roadway,

8 - оголовок опоры.8 - head of the support.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

За сооружением мостового перехода на протяжении всего периода эксплуатации устанавливают постоянный надзор за техническим состоянием конструкции, включающий текущие и периодически осмотры, а также специальные осмотры, обследования, испытания и инструментальные наблюдения.During the construction of the bridge over the entire period of operation, constant supervision of the technical condition of the structure is established, including routine and periodical inspections, as well as special inspections, examinations, tests and instrumental observations.

До начала эксплуатации производят измерение следующих информационных параметров: планового положения пролетного строения 1 - продольного и поперечного профилей и положение опор 2, измеряют прогибы пролетных строений при статическом нагружении испытательной нагрузкой, амплитуду и частоту колебания пролетных строений от динамической нагрузки, а также величину напряжений в сечениях пролетных строений (в центральной части пролетного строения и опорных сечениях), определенных программой испытаний.Before the start of operation, the following information parameters are measured: the planned position of the span 1 — longitudinal and transverse profiles and the position of the supports 2, measure the deflection of the span under static loading with a test load, the amplitude and frequency of vibration of the span from dynamic load, and also the value of stresses in the cross sections spans (in the central part of the span and supporting sections) defined by the test program.

В процессе эксплуатации для определения эксплуатационной пригодности основных несущих конструкций осуществляют периодический контроль информационных параметров с регистрацией значений параметров с помощью ЭВМ и в процессе их обработки сравнивают с пороговыми - расчетными значениями, с учетом исходных параметров конструктивных элементов моста, измеренных до начала эксплуатации. В частности, измеряют следующие параметры:In the process of operation, to determine the operational suitability of the main load-bearing structures, information parameters are periodically monitored with the help of computers, and during their processing they are compared with threshold - calculated values, taking into account the initial parameters of the bridge structural elements measured before the start of operation. In particular, the following parameters are measured:

- перемещение пролетных строений (продольные и поперечные);- the movement of spans (longitudinal and transverse);

- напряжение (деформации) в опорных сечениях и средней части пролетных строений;- stress (deformation) in the supporting sections and the middle part of the spans;

- продольный (прогиб и девиации) и поперечный профили пролетного строения;- longitudinal (deflection and deviation) and transverse profiles of the span;

- осадки опор;- precipitation of supports;

- пространственное положение промежуточных опор;- spatial position of the intermediate supports;

- амплитуды и частоты колебаний пролетного строения.- the amplitude and frequency of the span.

При этом последние четыре параметра могут быть использованы при установлении причин повреждений.In this case, the last four parameters can be used to determine the causes of damage.

Кроме того, осуществляют накопление гидрометеорологических данных для определения влияния гидрометеорологических воздействий на работу конструкции. Гидрометеорологические наблюдения включают сбор информации о скорости и направлении ветра, температуре и влажности воздуха, массе гололедно-изморозевых отложений, высоте снежного покрова, глубине реки, скорости течения, ледовой обстановке, химическом составе воздуха в зонах интенсивного движения транспорта и др.In addition, hydrometeorological data are accumulated to determine the effect of hydrometeorological impacts on the structure. Hydrometeorological observations include the collection of information on wind speed and direction, air temperature and humidity, mass of icy-hoarfrost deposits, snow depth, river depth, flow velocity, ice conditions, chemical composition of air in areas of heavy traffic, etc.

Кроме того, осуществляют промеры, связанные с содержанием подмостового русла, регуляционных и берегоукрепительных сооружений.In addition, they carry out measurements related to the maintenance of the bridge channel, regulatory and shore protection structures.

Для измерения указанных выше параметров выбирают следующую дислокацию точек измерений.To measure the above parameters, choose the following location of the measurement points.

Продольные перемещения пролетного строения измеряют относительно опор 2. Точки измерения располагают в узлах шарнирного опирания пролетного строения на опорные части в уровне нижних поясов 3 и на деформационных швах в уровне верха проезжей части.The longitudinal displacements of the span are measured relative to the supports 2. The measurement points are located at the nodes of the hinged support of the span on the support parts in the level of the lower belts 3 and on the expansion joints in the level of the top of the carriageway.

Поперечные перемещения пролетного строения определяют по отклонению от расчетной оси вдоль проезжей части не менее, чем в трех точках.Transverse movements of the span are determined by the deviation from the calculated axis along the roadway at least at three points.

Напряжения (деформации) пролетных строений перехода измеряют в элементах пролетного строения, характеризующих общее напряженное состояние конструкции.Stresses (strains) of the spans of the transition are measured in the elements of the span characterizing the general stress state of the structure.

Вертикальный продольный профиль перехода определяют по осям 5 коробок 4 пролетных строений 1. Такое расположение точек измерений позволяет также получать информацию о поперечном профиле автодорожной части с заданной дискретностью.The vertical longitudinal profile of the transition is determined by the axes of 5 boxes 4 spans 1. This arrangement of measurement points also allows you to obtain information about the transverse profile of the road part with a given resolution.

Горизонтальный продольный профиль (положение пролетного строения перехода в плане) измеряют по длине пролетного строения в уровне ортотропной плиты 7 проезжей части 6.The horizontal longitudinal profile (the position of the span of the transition in plan) is measured by the length of the span at the level of the orthotropic plate 7 of the carriageway 6.

Колебания пролетного строения измеряют в вертикальной и горизонтальной плоскостях пролетного строения. Точки измерения располагают в середине пролетных строений, что позволяет регистрировать изгибные и крутильные колебания сооружения.Span vibrations are measured in the vertical and horizontal planes of the span. The measuring points are located in the middle of the spans, which allows you to register bending and torsional vibrations of the structure.

Осадки всех промежуточных опор перехода определяют в уровне верха оголовка 8.Precipitation of all intermediate transition supports is determined at the level of the top of the head 8.

Пространственное положение всех опор перехода определяют по телу опор в двух уровнях по двум осям.The spatial position of all transition supports is determined by the body of the supports in two levels along two axes.

Измерение углов наклона всех промежуточных опор перехода определяют в уровне верха оголовка 8.The measurement of the angle of inclination of all intermediate supports of the transition is determined at the level of the top of the head 8.

Температуру конструкции измеряют в затененных местах по всей протяженности перехода.The temperature of the structure is measured in shaded places along the entire length of the transition.

Инструментальный контроль при мониторинге мостового перехода осуществляют при использовании стандартных методов и серийно выпускаемых средств измерений. Весь измерительный комплекс объединен в единую информационно-измерительную систему обеспечения мониторинга, построенную на базе ЭВМ.Instrumental control when monitoring the bridge crossing is carried out using standard methods and commercially available measuring instruments. The entire measuring complex is integrated into a single information-measuring monitoring system, built on the basis of a computer.

В ее состав входят первичные преобразователи (датчики) контролируемых параметров, накопители измеряемой информации, средства сбора и передачи данных, вычислители с широкой номенклатурой устройств ввода-вывода.It consists of primary converters (sensors) of controlled parameters, measured data storage devices, data collection and transmission tools, calculators with a wide range of input-output devices.

Геометрические характеристики сооружения перехода и угловые перемещения его элементов определяются геодезическими методами. Напряжения в элементах конструкции пролетного строения измеряют переносными компараторами на базе индикаторов часового типа и опорных элементов, образующих базу измерений и электромеханическими струнными преобразователями деформации. Колебания пролетного строения регистрируются виброизмерительной аппаратурой сейсмического типа. Горизонтальные (пролетные и поперечные) перемещения пролетных строений, измеряются относительно промежуточных опор электромеханическими преобразователями перемещений с дистанционной аналоговой регистрацией в динамическом режиме и с помощью оптических или механических измерителей линейных размеров при долговременных наблюдениях. Система мониторинга может быть построена и на базе полностью автоматизированных дистанционных измерений контролируемых информационных параметров, представляющих собой совокупность технических и программных средств.The geometric characteristics of the transition structure and the angular displacements of its elements are determined by geodetic methods. Stresses in the structural elements of the span are measured using portable comparators based on dial gauges and support elements forming the measurement base and electromechanical strain transducers. Oscillations of the span are recorded by seismic vibration measuring equipment. Horizontal (span and transverse) displacements of spans are measured relative to intermediate supports by electromechanical displacement transducers with remote analog registration in dynamic mode and with the help of optical or mechanical meters of linear dimensions during long-term observations. A monitoring system can be built on the basis of fully automated remote measurements of controlled information parameters, which are a combination of hardware and software.

Сбор информации, характеризующей параметры работы перехода и техническое состояние конструкции, осуществляют: дистанционными измерениями, непосредственными измерениями и визуальными наблюдениями. Данные, получаемые при дистанционных измерениях, хранятся на магнитных носителях и вводятся в автоматизированную систему через блоки компьютера с периферийными устройствами. Данные, получаемые при непосредственных измерениях и визуальных наблюдениях, фиксируются в журналах наблюдений и вводятся в автоматизированную систему с клавиатуры компьютера.The collection of information characterizing the parameters of the transition and the technical condition of the structure is carried out: by remote measurements, direct measurements and visual observations. The data obtained during remote measurements are stored on magnetic media and entered into the automated system through computer units with peripheral devices. Data obtained by direct measurements and visual observations are recorded in the observation logs and entered into the automated system from the computer keyboard.

Сбор данных при дистанционных измерениях осуществляют с помощью компьютера, установленного в передвижной лаборатории, а хранение и обработка информации - с помощью стационарно установленной ЭВМ.Data collection during remote measurements is carried out using a computer installed in a mobile laboratory, and information storage and processing is carried out using a stationary computer.

Автоматизированная система состоит из четырех функциональных блоков: блока сбора информации, блока обработки информации, блока представления результатов обработки, блока анализа результатов и выдачи рекомендаций. Блок сбора информации включает в себя данные измерений, дающие количественную информацию, и наблюдений, дающие качественную информацию. Результаты измерений классифицируются в зависимости от физического способа получения данных: на электрические, механические и оптические. Наблюдения могут быть плановыми, периодическими или внеплановыми (при обнаружении дефектов и повреждений, после ремонтов, после воздействий на сооружение экстремальных нагрузок и природных факторов, при получении посредством измерений информации о недопустимых величинах параметров и в других случаях). Предварительная обработка результатов измерений и получения (оценка или идентификация) на их основе данных, характеризующих параметры работы сооружения, выполняется в блоке обработке информации. Блок представления результатов измерений позволяет получать информацию о состоянии сооружения в табличной или графической формах на бумажном носителе. Блок анализа результатов измерений и наблюдений предназначен для сравнения данных об исходном и текущем состоянии сооружения с расчетными параметрами его работы, что позволяет оценивать опасность изменения во времени измеряемых параметров конструкции для работы мостового перехода. Пользователь автоматизированной системы получает на выходе блока количественные оценки в накопительном режиме, необходимые для принятия решений относительно необходимости ремонтных, профилактических и других работ на сооружении.An automated system consists of four functional blocks: an information collection unit, an information processing unit, a unit for presenting processing results, an analysis unit for results, and issuing recommendations. The information collection unit includes measurement data giving quantitative information, and observations giving qualitative information. The measurement results are classified depending on the physical method of obtaining data: electrical, mechanical and optical. Observations can be scheduled, periodic or unscheduled (if defects and damages are detected, after repairs, after exposure to the construction of extreme loads and natural factors, when information is obtained through measurements about invalid parameter values, and in other cases). Pre-processing of measurement results and obtaining (evaluation or identification) based on them data characterizing the parameters of the structure, is performed in the information processing unit. The unit for the presentation of measurement results allows you to obtain information about the state of the structure in tabular or graphical forms on paper. The unit for analyzing the results of measurements and observations is intended to compare data on the initial and current state of the structure with the calculated parameters of its operation, which allows us to assess the danger of a change in the time of the measured structural parameters for the bridge crossing. The user of the automated system receives at the block output quantitative assessments in the cumulative mode necessary for making decisions regarding the need for repair, preventive and other works at the construction.

Реализация способа требует оснащения мостового перехода измерительными пунктами, которые располагают непосредственно на мосту или прилегающих к нему участках, и включают первичные преобразователи (датчики), марки, репера, измерительную оснастку и приспособления, непосредственно измеряющие параметры работы сооружения, размещаемые в местах дислокации точек дистанционных измерений.The implementation of the method requires equipping the bridge with measuring points that are located directly on the bridge or adjacent sections, and include primary transducers (sensors), grades, benchmarks, measuring equipment and devices that directly measure the parameters of the structure located at the locations of the remote measurement points .

Измеренные параметры сравнивают с расчетными пороговыми значениями, полученными на основе действующих нормативных документов.The measured parameters are compared with the calculated threshold values obtained on the basis of current regulatory documents.

При этом превышение каждого параметра над расчетным пороговым не допустимо.Moreover, the excess of each parameter over the calculated threshold is not permissible.

ПРИМЕР.EXAMPLE.

Способ мониторинга мостового перехода в процессе был опробован при наблюдениях за мостовым переходом через р.Волга у с. Пристанное Саратовской области. Мост представляет собой конструкцию со стальными балочно-неразрезными пролетами постоянной высоты с коробчатым поперечным сечением, состоящим из L-образных элементов. Измерения информационных параметров проводились в течение 1 года.The monitoring method of the bridge crossing in the process was tested when observing the bridge crossing the Volga River near the village. Pristannoe of the Saratov region. The bridge is a structure with steel beam-continuous spans of constant height with a box-shaped cross section consisting of L-shaped elements. Measurement of information parameters was carried out for 1 year.

При определении вертикального продольного профиля пролетных строений, вертикального продольного и поперечного профилей проезжей части, вертикальной осадки опор измерялись перемещения с помощью нивелира 2Н-3Л и модуля памяти МП 256, при этом при измерении вертикальной осадки опор использовался также нивелир Н-05. Для определения пространственного положения опор измеряли перемещения и угол наклона с помощью теодолита 3Т5КП и электронного уровня мод. 128. Общие деформации (прогибы) пролетных строений под нагрузкой исследовали с помощью прогибомера ПСКТВ-3 6 ПАО-ЛИСИ. Для измерения относительных перемещений (деформаций) использовали механический переносной компаратор К-420, измерительный преобразователь линейных деформаций ПЛДС-400, цифровой портативный периодомер ПЦП-1. Комплект виброаппаратуры на базе сейсмоприемника С5С+БФХ и аналога цифрового преобразователя SPAI-8/8 использовался для определения колебаний пролетных строений (при этом измеряли амплитуду, частоту и декремент затухания) и горизонтальных перемещений пролетных строений при воздействии на сооружение автомобильной нагрузкой. Плановое положение пролетных строений определяли по измерению перемещений с помощью теодолита 3Т5КП. Местные деформации, раскрытие деформационных швов и положение опорных частей определяли с помощью металлической линейки и штангенциркуля.When determining the vertical longitudinal profile of spans, the vertical longitudinal and transverse profiles of the carriageway, the vertical settlement of the supports, the displacements were measured using a 2N-3L level and the MP 256 memory module, and the N-05 level was also used to measure the vertical settlement of the supports. To determine the spatial position of the supports, the displacements and the angle of inclination were measured using the 3T5KP theodolite and the electronic mode level. 128. The general deformations (deflections) of the spans under load were investigated using the PSKTV-3 6 PAO-LISI deflection meter. To measure relative displacements (strains), a K-420 mechanical portable comparator, a linear strain gauge transducer PLDS-400, and a digital portable periodometer PTsP-1 were used. A set of vibration equipment based on the C5C + BFH seismic receiver and the analogue of the SPAI-8/8 digital converter was used to determine the span vibrations (the amplitude, frequency, and attenuation decrement were measured) and the horizontal spans of the span when exposed to the structure by an automobile load. The planned position of the spans was determined by measuring displacements using the 3T5KP theodolite. Local deformations, the opening of expansion joints and the position of the supporting parts were determined using a metal ruler and a caliper.

Измерения вертикального продольного и поперечного профиля проезжей части проводили в текущем режиме по всей длине моста в точках над опорами и в средней части каждого пролетного строения и прилегающих зонах. Плановое положение пролетного строения и продольный профиль пролетного строения определяли в тех же точках за исключением прилегающих зон, при этом измерение последнего параметра осуществляли ежемесячно. Пространственное положение опор и ее осадку измеряли также периодически. Общие деформации (прогибы пролетных строений), деформации в элементах конструкций и колебания пролетных строений измеряли в произвольно выбранных 2-3 пролетах в их средней части.Measurements of the vertical longitudinal and transverse profiles of the carriageway were carried out in the current mode along the entire length of the bridge at points above the supports and in the middle of each span and adjacent areas. The planned position of the span and the longitudinal profile of the span were determined at the same points with the exception of adjacent zones, while the last parameter was measured monthly. The spatial position of the supports and their draft were also measured periodically. General deformations (deflections of spans), deformations in structural elements and vibrations of spans were measured in randomly selected 2-3 spans in their middle part.

Информация, полученная в результате проведения работ по мониторингу, предназначена для оценки технического состояния конструкции и установления причин повреждений в случае их появления. Кроме того, результаты обследования являются основанием для решения специальных вопросов эксплуатации перехода, в т.ч. для разработки проектов ремонта, усиления конструкции и пропуска по мосту специальной нагрузки.The information obtained as a result of the monitoring work is intended to assess the technical condition of the structure and establish the causes of damage in case of their occurrence. In addition, the results of the survey are the basis for solving special issues of the operation of the transition, including for the development of repair projects, structural reinforcement, and special load bridge passes.

В предлагаемом способе заложена система долговременных наблюдений (мониторинга) и надзора за техническим состоянием моста, которая реализуется с помощью единого автоматизированного программно-диагностического комплекса.In the proposed method, a system of long-term observations (monitoring) and supervision of the technical condition of the bridge is implemented, which is implemented using a single automated diagnostic program complex.

Claims (2)

1. Способ мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации, включающий визуальный контроль с выявлением видимых дефектов и инструментальный контроль путем периодических измерений параметров - прогибов пролетных строений моста до начала эксплуатации и во время эксплуатации, сравнение параметров, оценку состояния моста по результатам сравнения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют следующие параметры, характеризующие общее напряженно-деформативное состояние конструкций моста: поперечное и продольное перемещения пролетных строений относительно опор, при этом продольные перемещения измеряют в узлах опирания пролетного строения под деформационными швами, девиации опорного сечения, напряжения в опорных сечениях пролетных строений и средней части пролетных строений, амплитуду и частоты колебаний пролетных строений, осадку опор для неразрезных пролетных строений и отклонение опор от вертикальной оси в уровне верха оголовка, по всем измеряемым параметрам рассчитывают пороговые значения, а оценку состояния моста осуществляют по итогам сравнения значений каждого измеренного параметра до начала эксплуатации и в процессе эксплуатации с соответствующими расчетными пороговыми значениями, при этом измерения ведут не реже 2 раз в год.1. A method for monitoring a bridge crossing during its operation, including visual control with the identification of visible defects and instrumental control by periodically measuring parameters - deflections of the bridge span before and during operation, comparing parameters, evaluating the state of the bridge according to the comparison results, characterized in that additionally measure the following parameters characterizing the overall stress-strain state of the bridge structures: transverse and longitudinal displacements flight structures relative to the supports, while longitudinal displacements are measured at the support points of the span under expansion joints, deviations of the support section, stresses in the support sections of the spans and the middle part of the spans, the amplitude and frequency of oscillations of the spans, the settlement of supports for continuous spans and deviation supports from the vertical axis at the level of the top of the head, threshold values are calculated for all measured parameters, and the state of the bridge is assessed by comparing of each measured parameter before the start of operation and during operation with the corresponding calculated threshold values, while the measurements are carried out at least 2 times a year. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно систематически ведут гидрометеорологические наблюдения, включающие сбор информации о скорости и направлении ветра, температуре и влажности воздуха, массе гололедно-изморозевых отложений, высоте снежного покрова, глубине реки, скорости течения, ледовой обстановке, химическом составе воздуха в зонах интенсивного движения транспорта.2. The method according to claim 1, characterized in that hydrometeorological observations are additionally systematically carried out, including collecting information about wind speed and direction, air temperature and humidity, mass of icy-hoarfrost deposits, snow depth, river depth, flow velocity, ice conditions , chemical composition of air in areas of heavy traffic.
RU2002116777/03A 2002-06-25 2002-06-25 Method of monitoring bridge during use RU2250444C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116777/03A RU2250444C2 (en) 2002-06-25 2002-06-25 Method of monitoring bridge during use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116777/03A RU2250444C2 (en) 2002-06-25 2002-06-25 Method of monitoring bridge during use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002116777A RU2002116777A (en) 2004-01-10
RU2250444C2 true RU2250444C2 (en) 2005-04-20

Family

ID=35635169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116777/03A RU2250444C2 (en) 2002-06-25 2002-06-25 Method of monitoring bridge during use

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2250444C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008133544A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Igor Gennadevich Korolev Building structure monitoring
CN102720119A (en) * 2012-01-12 2012-10-10 长安大学 Quaternity bridge safety and state monitoring system
RU2767165C2 (en) * 2020-08-11 2022-03-16 Андрей Анатольевич Белый Method for determining the technical condition of reinforced concrete beams of superstructures of operated motor road bridges by deflections thereof
RU2809812C1 (en) * 2022-11-30 2023-12-19 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Set of measurement tools for express assessment of load capacity of road bridges

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115597542B (en) * 2022-11-28 2023-06-23 安徽源信技术有限公司 Monitoring device for measuring offset distance of bridge connecting joint
CN115808324B (en) * 2023-01-30 2023-05-30 湖南东数交通科技有限公司 Light safety management monitoring method and system for small and medium span bridges

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОЛЛАКОТ Р., Диагностика повреждений, Москва, Мир, 1989, с.244-289. СНИСАР В.Х. и др., Мониторинг напряженного состояния неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения автодорожного моста, Транспортное строительство, 1998, №6, с.17-19. БОНДАРОВИЧ Б.А. и др., Влияние динамики на надежность малых искусственных сооружений на автомобильных дорогах, Транспортное строительство, 2001, №4, с.16-21. БОНДАРОВИЧ Б.А. и др., Учет параметров колебаний пролетных строений автодорожных мостов, Транспортное строительство, 2001, №2, с.12-15. *
ПЛАТОНОВ А.С., Диагностика технического состояния и предложения по реконструкции моста через Сайменский канал (восточный) в Выборге, Вестник мостостроения, 1997, №3, с.31-35. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008133544A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Igor Gennadevich Korolev Building structure monitoring
CN102720119A (en) * 2012-01-12 2012-10-10 长安大学 Quaternity bridge safety and state monitoring system
RU2767165C2 (en) * 2020-08-11 2022-03-16 Андрей Анатольевич Белый Method for determining the technical condition of reinforced concrete beams of superstructures of operated motor road bridges by deflections thereof
RU2809812C1 (en) * 2022-11-30 2023-12-19 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Set of measurement tools for express assessment of load capacity of road bridges

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002116777A (en) 2004-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wenzel et al. Ambient vibration monitoring
Catbas et al. Condition and damage assessment: issues and some promising indices
Sung et al. A bridge safety monitoring system for prestressed composite box-girder bridges with corrugated steel webs based on in-situ loading experiments and a long-term monitoring database
Farhey Bridge instrumentation and monitoring for structural diagnostics
Sousa et al. Assessment of traffic load events and structural effects on road bridges based on strain measurements
Nicoletti et al. Operational modal analysis for supporting the retrofit design of bridges
RU2250444C2 (en) Method of monitoring bridge during use
CN115713020A (en) Rapid test and evaluation method for bearing rigidity of simply supported beam bridge based on local vibration mode
Cartiaux et al. Bridge monitoring & assessment via OSMOS optical strands
Cartiaux et al. Traffic and temperature effects monitoring on bridges by optical strands strain sensors
Chiu et al. Integration of in-situ load experiments and numerical modeling in a long-term bridge monitoring system on a newly-constructed widened section of freeway in Taiwan
Kebig et al. Repeatability and precision of different static deflection measurements on a real bridge-part under outdoor conditions in view of damage detection
Katarína et al. Identification of Bearings State on the Bridge Checked by Dynamic Tests
Chase The role of sensing and measurement in achieving FHWA’s strategic vision for highway infrastructure
Casadei et al. NDT monitoring of bridges using innovative high precision surveying system
Bačinskas et al. Field testing of pedestrian bridges
Zhang et al. Structural health monitoring of a long-span cable-stayed bridge
Kusumawardani et al. Structural Health Monitoring by Identification Dynamic Properties and Load Rating Factor at Multi-span Prestressed Concrete Girder Bridge
Casas et al. Diagnostic load testing of concrete bridges, principles and example
Melendez Design of The Structural Health Monitoring System for The Third Bridge Over the Panama Canal
Shendiapina et al. Setting the problem of designing monitoring systems for engineering structures and methods of its solution
Cheung Instrumentation and research program on Confederation Bridge
Khalil et al. State of the art review on structural health monitoring concept for bridges
Astuti et al. The Concept of Defining Bridge Maintenance Program Based on Degradation of Natural Frequency (Case Study: Bunder Bridge and Sardjito Bridge)
Vendiola Vibration-Based Monitoring and Damage Simulation of an Extradosed Cable-Stayed Bridge

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees