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物联网技术何时才能对桥梁隐患先知先觉?



       在5月5日下午,位于广东省珠江狮子洋之上,连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的虎门大桥的悬索桥桥面发生明显振动。


       作为广深珠高速公路网的主要组成部分,虎门大桥是广东沿海地区重要的交通枢纽,始建于1992年,1997年通车至今,大桥一直都十分平稳。 在5月5日虎门大桥发生异常抖动后,国内相关领域专家奔赴现场进行勘察,给出了目前最可信度较高的说法。

       专家们初步认定虎门大桥悬索桥本次震动的主要原因是,由于沿桥跨护栏连续设置水马(挡墙),改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生的桥梁涡振现象。 大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象,震动幅度较小且不易察觉,仅在特殊条件下会产生较大振幅,不会影响桥梁结构安全,但会影响行车的体验感和舒适性,易引发交通安全事故。

       而根据现有对虎门大桥掌握的数据和观测到的现象分析来看,此次虎门大桥悬索桥“抖动”并未使其桥梁主体结构受损,也不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。专家组表示虎门大桥属于悬索桥,结构安全可靠。
 
       但是,并不是所有的桥梁公路等基建在对抗外力的情况下都那么幸运。关于大桥因外力坍塌较为著名的例子是1940年塔科马海峡大桥,同样是悬索桥,但是在通车4个月后,突然被微风摧毁。回到国内,去年10月台湾宜兰县21年桥龄的南方澳跨港大桥和无锡高架桥皆因外力发生结构型桥梁垮塌。

       由于近几年我国重型汽车数量等带来的交通压力越来越大,同时恶劣天气带来的腐蚀性也越来越高,对于有一定使用年代的桥梁和基建结构产生了不小的负面影响。所以,桥梁的健康检测、结构安全评估以及损耗监测等显得尤为重要。
 

 
       实际上,虎门大桥作为重要的交通枢纽,其实是有一套监测系统的。根据论文显示,虎门大桥在设计之初就加入了GPS位移、应变实时、长期形变、超限超载等监测系统,通过这些系统的作用,实时获取桥梁在各种情况下的受力、工作状态,以及抗风和抗震等结构参数,实现对桥梁的安全监测。

       从虎门大桥监测系统的表现来看,融入物联网的基建监测系统未来的市场将会加速扩大。根据数据显示,国内目前铁路营运里程12.9万公里,桥梁20万座;公路总里程14.26万公里,82.55万座桥梁;还有一些2万余座水电站、200多个机场等大型公共基础设施。在这些大型基建里面,并不是所有的设施都有完整的安全监测系统,同时,在新基建的加持下,相关监测系统的需求和市场只会大幅增加。 
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