梁加固效果監(jiān)測(cè)是確保結(jié)構(gòu)安全與性能提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近年來(lái)隨著傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法的進(jìn)步，監(jiān)測(cè)技術(shù)呈現(xiàn)出智能化、高精度和實(shí)時(shí)化的發(fā)展趨勢(shì)，當(dāng)前最前沿的技術(shù)包括光纖光柵傳感（FBG）、分布式光纖傳感（DFOS）和基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的非接觸式監(jiān)測(cè)，光纖傳感技術(shù)通過(guò)嵌入或粘貼光纖傳感器，可實(shí)時(shí)捕捉梁的應(yīng)變、溫度及裂縫變化，具有抗電磁干擾、耐久性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，分布式光纖技術(shù)則能實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)連續(xù)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)定位損傷區(qū)域，計(jì)算機(jī)視覺(jué)結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法，通過(guò)攝像頭或無(wú)人機(jī)采集圖像，分析梁的變形與裂縫擴(kuò)展，大幅降低了傳統(tǒng)接觸式傳感器的安裝成本，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）平臺(tái)的集成，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸與云端分析，為長(zhǎng)期健康評(píng)估提供支持，多源數(shù)據(jù)融合與數(shù)字孿生技術(shù)的結(jié)合，有望推動(dòng)梁加固監(jiān)測(cè)向全生命周期智能化管理邁進(jìn)。

梁加固效果監(jiān)測(cè)的最新技術(shù)

一、智能傳感器技術(shù)

• 技術(shù)原理與類(lèi)型
  • 智能傳感器集成了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)、自動(dòng)地采集加固工程的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行初步分析。包括振動(dòng)傳感器、應(yīng)力傳感器、位移傳感器等多種類(lèi)型。通過(guò)這些不同類(lèi)型的傳感器，可以從多個(gè)角度對(duì)梁加固效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如，應(yīng)力傳感器可監(jiān)測(cè)梁加固后混凝土應(yīng)力的變化情況，位移傳感器可測(cè)量梁的撓度變化等，振動(dòng)傳感器能分析梁的振動(dòng)特性變化，從而判斷加固效果。
• 數(shù)據(jù)采集精度提升
  • 通過(guò)高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)計(jì)，智能傳感器可以更精準(zhǔn)地采集數(shù)據(jù)。在梁加固效果監(jiān)測(cè)中，高精度的數(shù)據(jù)采集有助于更準(zhǔn)確地分析梁加固后的各項(xiàng)性能指標(biāo)，如裂縫寬度、深度等細(xì)微變化，以及混凝土應(yīng)力的微小波動(dòng)等，進(jìn)而對(duì)加固效果做出更可靠的評(píng)估。

二、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建

• 長(zhǎng)期性能監(jiān)測(cè)內(nèi)容
  • 承載力對(duì)比：通過(guò)監(jiān)測(cè)梁加固前后在荷載作用下的變形量、剛度等參數(shù)的變化，來(lái)判斷其承載力是否得到有效提高。例如，監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)加固后的框支梁在荷載作用下，變形量較加固前明顯減小，加固后的剛度比加固前提高了一定比例，這表明承載力得到了提升。
  • 裂縫變化監(jiān)測(cè)
    • 初始裂縫監(jiān)測(cè)：對(duì)梁初始裂縫的長(zhǎng)度、寬度、深度以及增長(zhǎng)速率等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。隨著荷載增加，初始裂縫長(zhǎng)度增長(zhǎng)較為明顯，增長(zhǎng)速率在荷載早期較快，隨后減緩，且主要集中在梁端支座附近并逐漸向梁中部擴(kuò)展。
    • 長(zhǎng)期裂縫監(jiān)測(cè)：長(zhǎng)期裂縫的增長(zhǎng)速率比初始裂縫更慢，主要集中在支座附近的梁腹板和梁端的腹板與翼緣交界處。監(jiān)測(cè)裂縫的變化情況有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)梁的潛在問(wèn)題，評(píng)估加固效果。若加固后裂縫的長(zhǎng)度、寬度和深度有所減小，擴(kuò)展趨勢(shì)得到控制，說(shuō)明加固效果良好。
  • 混凝土應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)
    • 混凝土應(yīng)力變化是混凝土材料長(zhǎng)期性能的重要指標(biāo)之一，反映了混凝土的耐久性和安全性。長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)混凝土應(yīng)力變化可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土的損傷和劣化情況，為梁結(jié)構(gòu)的維護(hù)和加固提供依據(jù)。
  • 鋼筋應(yīng)變變化監(jiān)測(cè)：通過(guò)監(jiān)測(cè)鋼筋應(yīng)變的變化，了解梁內(nèi)部鋼筋在荷載作用下的受力狀態(tài)，判斷加固后梁的結(jié)構(gòu)性能是否滿(mǎn)足要求。
  • 結(jié)構(gòu)剛度變化評(píng)估：監(jiān)測(cè)梁加固前后剛度的變化，剛度的提高表明梁的結(jié)構(gòu)性能得到改善，加固效果較好。
  • 撓度變化監(jiān)測(cè)結(jié)果：測(cè)量梁在荷載作用下的撓度變化，加固后撓度的減小意味著梁的承載能力和穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。
  • 振動(dòng)特性變化分析：分析梁的振動(dòng)頻率、振型等振動(dòng)特性的變化，這些特性與梁的結(jié)構(gòu)完整性和剛度等密切相關(guān)，有助于全面評(píng)估加固效果。

三、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

• 外觀檢查：對(duì)加固后的梁進(jìn)行外觀檢查，查看鋼板粘貼是否平整、有無(wú)氣泡、空隙等。這是一種較為直觀的檢測(cè)方式，雖然不能深入了解梁內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性能，但可以初步判斷加固施工的質(zhì)量，若外觀存在明顯缺陷，可能會(huì)影響梁的加固效果。
• 承載能力檢測(cè)：采用無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)加固后的梁進(jìn)行承載能力檢測(cè)，確保其承載能力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。這種檢測(cè)可以在不破壞梁結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)梁的實(shí)際承載能力進(jìn)行評(píng)估，從而判斷加固是否達(dá)到預(yù)期效果。

智能傳感器在橋梁監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建方法

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在加固工程中的作用

梁加固效果評(píng)估的新標(biāo)準(zhǔn)