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桥梁荷载试验中的相对变形测试

桥梁控制截面位移测试是桥梁荷载试验的重要测试内容，也是桥梁整体刚度评价的重要依据。依托某五跨钢管混凝土系杆拱桥（跨径组合为50+50+80+50+50m），采用QBD-A型远距离桥梁变形测试系统进行静态挠度测量。整个测试过程采用无靶标测量模式，测试距离150m，焦距250mm。

图5 测点选择示意

图6 静载试验测试结果示意

测试结果表明，采用基于图像法的结构变形测试系统，可以实现桥梁特征点的非接触、远距离、高精度、免靶标多点位移测试。测试过程中，图像清晰，测点捕捉简单快捷，不易脱靶，且测试结果稳定、精度高、速度快，极大提高了工作效率。

桥梁变形实时动态监测

1.基于图像法的实时动态变形监测

依托工程——沪苏通大桥主航道桥。该桥主跨1092m，是世界上最大跨度公铁两用斜拉桥。大桥主塔高330m，采用钻石形混凝土塔柱结构，主梁采用钢桁梁。其29#桥塔采用塔梁同步施工的技术方案，如果采用传统设备对桥塔变形进行人工观测，仅能做到对“静态”桥塔的测量，无法实现动态观测，观测效率低、数据量少、数据时效性差，难以满足塔梁同步施工的技术要求。

为了实时掌握桥塔施工中的纵、横向位移和扭转特征，在承台对角线布置两套QBD-B型结构变形实时动态监测系统，用于观测桥塔顺桥向变形、横桥向变形、扭转变形，实现主塔位移的实时高精度测量。该变形实时测试系统主要由高性能处理器、图像采集装置、长焦镜头、云台、特征标志件、测距模块、数据传输模块及分析软件组成，可实时显示主塔的多点纵横向位移动态时程曲线；通过设置阈值，实现变形预警功能；基于WED技术，可实现远程测试，满足长期监测要求。

图7 监测系统布置

图8 监测系统软件界面

2.基于激光法的实时动态位移监测

金水沟九龙大桥位于陕西省渭南市合阳县108国道1110km处，是一座大跨径预应力混凝土连续梁桥，墩高97m。为了掌握运营期间主梁挠度变化情况，技术人员在主梁安装了激光挠度测试系统。采用双激光检测平台，可以实时上传多维度挠度信息，并辅以监测软件进行全程挠度监测。检测数据可通过网络传输到云服务器终端，在Web端和Android端实现对被检测桥梁的实时在线监测和状态预警与评估。

图9 WEB端桥梁多维度挠度数据曲线

测试结果表明，基于激光基准的多维挠度检测系统能够实现桥梁挠度的多维度参数高精度、全天候、实时检测，采用网络化方式，检测参数实时传输。系统具有传输能力强、覆盖范围大、运维成本低的优势，基于云平台的数据存储和处理，可以实现数据的远程显示、查询，并能够实现桥梁结构状态的自动预警，为未来大型基础设施的信息化提供了基础，对提高工程结构的运营效率，保障结构的安全具有重要意义。

产品优势

（1）基于图像技术的结构变形测试新技术克服了传统测试技术的缺陷，具有测试精度高、测量距离远、免靶标、多点目标捕捉和实时动态测量等突出优势，可广泛应用于桥梁荷载试验、桥梁施工监控和健康监测等长期变形监测中。

（2）基于激光技术的结构变形测试新技术，为桥梁结构实时动态测量提供了一种新的手段。该技术具有稳定性好、实时性高、精度高等优点，安装方便、成本低等特点。结合数据网联远程云平台系统，可实现远程变形实时动态采集和分析。

（3）两类结构变形测试新技术已在国内大型桥梁工程的荷载试验和长期监测中推广应用，其优良的技术指标得到应用单位的高度认可，具有广阔的工程应用前景和技术推广价值。