GRANITE分布式数据测量系统在桥梁结构健康监测系统的应用

一、背景

1.无锡312国道高架桥侧翻事故

2005年建成，因车辆严重超载发生侧翻事故原因：两辆重型平板半挂车严重超载、间距较近（荷载分布相对集中），偏心荷载引起的失稳效应远超桥梁上部结构稳定效应，造成桥梁支座系统失效；梁体和墩柱之间产生相对滑动和转动，从而导致梁体侧向滑移倾覆触地。

2.虎门大桥事件

2020年5月5日下午，虎门大桥发生异常抖动，全桥路段已实施双向全封闭，禁止通行；2020年5月6日，广东交通集团通报，虎门大桥振动系涡振现象，悬索桥结构安全。经专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是由于特定风环境条件下沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生桥梁涡振现象。截至2020年5月6日，水马已经撤离，大桥振动幅度已经减弱。虎门大桥桥面已基本恢复常态。

设计之初虎门大桥就加入了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。

专家通过对监测系统的分析判断桥梁结构安全可靠。

二、系统搭建

中国现代桥梁总数超过100万座，21世纪人类新建的世界高桥中，中国有90座。所以，建立完善、健全的桥梁结构健康监测系统对于桥梁运行性态评估有着至关重要的作用。

系统搭建图示

三、新一代GRANITE

GRANITETM 分布式测量系统是在 Campbell Scientific 40 多年的经验和技术基础之上研发的。建立在我们的业界声望之上，GRANITE 系列为 Campbell 测量系统增加了新的可能性与灵活性。

1.独立模块

每个 GRANITE 模块都可以独立地连接到计算机进行实时测量。使用Campbell Scientific 的 Surveyor 软件，独立模块即可实现基于组件的台架测试和实验室应用。

2.模块化设计

GRANITE 分布式测量系统采用模块化设计，以满足定制化的测试需求。多种类型的 GRANITE 模块可自由组合，以获得*优的测量类型和合适的通道数量。

3.分布式系统

GRANITE 测量模块既可集中在一起，也可以分布至测量网络各处。多个测量模块可以由单个 GRANITE 主机进行控制与时钟同步。在桥梁健康监测领域已被大量应用在港珠澳大桥上，用于动态振弦测量，时时监控桥梁应力应变状态。

4.SURVEYOR软件