健康监测系统应用在隧道工程中的重要性
健康监测系统应用在隧道工程中的重要性
摘要:隧道安全关系到人类生命安全和社会经济活动, 及时掌握隧道结构健康状态是确保隧道安全的重要前提。本文在详细分析结构健康监测的概念和系统组成的基础上, 结合隧道结构的具体特点, 提出了隧道结构健康监测的定义, 分析了隧道结构健康监测系统的特点、作用和设计原则。
关键词:隧道 健康 监测
1 引言
隧道工程的安全关系着人类生命安全和社会经济活动, 由隧道地质条件恶化、结构失稳和退化所造成的崩塌、火灾等事故, 严重威胁着隧道安全。
诸多隧道事故, 以血的教训告诉世人, 对隧道结构的健康状况做出评估是非常必要的, 实时地监测和预报结构的性能, 及时发现和估计结构内部损伤的位置和程度, 预测结构的性能变化和剩余寿命并做出维修决定, 合理疏散人民群众, 对提高工程结构的运营效率, 保障人民生命财产安全具有极其重大的意义。因此, 为了确保隧道结构的安全稳定, 有必要采取一系列措施, 实时监测隧道结构的健康状态, 预警事故的发生。
2 结构健康监测概述
结构健康监测是指利用现场的无损传感技术, 通过包括结构响应在内的结构系统特性分析, 达到监测结构损伤或退化的目的。
结构健康监测技术研究的目的就是通过结构中的传感器网络来实时获取结构对环境激励(人为的或自然的) 的响应, 并从中提取结构的损伤和老化信息, 为结构的使用和维修工作提供参考, 因而可降低维修费用, 预报灾难性事件的发生, 将损失降低至最小。
结构健康监测的关键, 就技术上而言, 主要是先进传感器的优化布设和信息的高效传输; 就理论上而言, 主要是结构损伤识别理论和状态评估理论的发展。
因此, 健康监测将目前广泛采用的离线、静态、被动的损伤检测, 转变为在线、动态、实时的监测与控制, 这将导致结构工程安全监控、防灾减灾领域的一场革