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摘要：到目前为止，国内外对大型桥梁的安全重视程度较高，但普遍缺乏对中小型桥梁健康监测系统的建设工作，众多的中小型桥梁运营期间存在着严重的安全隐患。本文以中小跨径桥梁中的简支梁为研究对象，基于互联网的安全在线运营监测技术，通过现场实时监测数据进行受力性能分析和研究，提出简支板梁桥横向联系综合评估参数进行桥梁整体性能评定，对今后此类中小跨径桥梁的健康监测具有较大的参考价值。
关键词：中小跨径桥梁；简支梁；健康监测；性能评估
1、引言
随着人们对桥梁结构安全性、耐久性与日常功能使用的日益关注，桥梁安全运营监测系统应运而生。自20世纪80年代中期，英国、美国在一些大跨径桥梁上安全了运营监测系统以来，国内外已经有大量大型、重点桥梁安装了桥梁安全运营监测系统。到目前为止，国内外对大型桥梁的安全重视程度较高，但普遍缺乏对中小型桥梁健康监测系统的建设工作，众多的中小型桥梁运营期间存在着严重的安全隐患。我国的中小桥梁数量多、分布广，据《2016年全国公路水路交通运输行业发展统计公报》统计，目前全国有公路桥梁80.53万座，其中，特大桥梁4257座，大桥86178座，中小桥数量已达71.49万座，约占全国公路桥梁总数88.8%，而这些中小跨径桥梁中占主导地位的是预应力混凝土桥梁。可以说我国在建的以及建成的公路桥梁中，中小跨径的预应力混凝土桥梁是最主要的桥型。然而目前的桥梁安全运营监测系统主要是针对大型桥梁、投资规模大且安装运营成本高，并不利于中小型桥梁的安全运营监测。
本文以某简支梁桥为背景展开安全运营监测技术研究，通过现场实时监测梁板应力数据进行受力分析和研究，提出简支板梁桥横向联系综合评估参数进行桥梁整体性能评定，对以后中小型桥梁的在线安全监测研究有借鉴作用。
2、工程概况
该桥梁全长575.8m，纵向布置为（13×20.0+1×12.5+1×30.0+1×12.5+13×20.0）m，单幅桥宽12.75m，横向布置为：0.5m（护栏）+11.75m（机动车道）+0.5m（护栏）。桥面铺装10cm厚50号水泥砼和5cm厚沥青砼组成，桥梁于2003年12月建成，桥梁设计荷载等级：汽车-20，挂车-100。桥梁上部结构边跨采用12片20.0m及12.5m预应力钢筋混凝土空心板组成，中板高85cm，宽99cm，梁板采用C50混凝土。
通过查阅该桥的检测报告可知：桥梁左右两幅桥梁总体技术状况等级均为3类桥梁，桥梁主要病害为桥面铺装纵向贯通裂缝，板底混凝土剥落、钢筋锈胀，板底勾缝普遍存在局部脱落及端头渗水钙化现象，右幅第2跨尤为严重，因此本次选取该桥右幅第2跨（0#~2#）为主要监测研究对象。
3、监测截面和测点布置
对于简支梁桥的监测主要选取简支梁跨中截面作为主要观测截面，在观测截面每块梁板底部均布设表面式数码静态应变传感器。
4、监测指标分析
（1）简支梁桥横向整体性能分析
对于简支板梁桥，设计计算时通过横向分布系数，把空间结构的桥梁简化为平面结构进行计算。由于计算简化，实际桥梁的横向联系刚度会比理论上强，因此实际相邻梁板的应变变化的斜率会比理论上的应变变化的斜率小。基于这一分析，并且通过反复试算，本文将实测横桥向相邻单位板宽梁板应变变化率与理论应变变化率的差值作为构成评估简支板梁桥横向联系情况的基本指标，在此基础上，进一步提出简支板梁桥横向联系综合评估参数的最小值和最大值：Pa和Pm，Pi的最小值和最大值反应了梁板横向联系的最不利状况。基本指标表达式如下。
图5.2车辆经过桥梁某段时间区域内梁板应力增量情况
以表5.1的监测数据为例进行横向联系综合评估参数分析，将此状态下的梁板实时应力与理论最不利状态的梁板预测应力（考虑校验系数）进行对比及分析计算，如表5.2和表5.3所示。从表5.3可以看出，该状态下桥梁横向联系综合评估参数Pa和Pm均超过临界值，并且对应的梁板为2#和3#
6、结论
国内外对桥梁健康监测技术的研究集中在大跨径桥梁，对中、小大跨径的桥梁研究较少，有些研究大多是实验室性质，缺乏系统性，没有形成统一标准。本文通过基于互联网的简支梁桥安全运营监测技术研究，通过现场实时监测数据对简支梁的受力性能进行分析，提出简支板梁桥横向联系综合评估参数进行桥梁整体性能评定，为今后此类中小跨径桥梁的健康监测具有较大的参考价值。
参考文献：
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