JT∕T 1037-2022（代替JT∕T 1037-2016） 公路桥梁结构监测技术规范.pdf

目次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总则25 基本规定36 监测内容37 监测测点布设98 监测方法129 监测系统1710 数据管理2411 监测应用26附录 A (资料性) 测点布设示意图36附录 B (资料性) 监测内容基本信息定义41附录 C (资料性) 监测系统数据字典定义44附录 D (资料性) 实时数据传输协议51参考文献56JT/ T 10372022前言本文件按照 GB/ T 1. 12020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替 JT/ T 10372016公路桥梁结构安全监测系统技术规程。 与 JT/ T 10372016 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术内容变化如下:a) 标准名称更改为“公路桥梁结构监测技术规范”;b) 更改了“预警”和“预警值”的术语(见 3. 7、3. 8,2016 年版的 3. 12、3. 13);c) 删除了“结构整体响应”“结构局部响应”“模态参数”“模态参数识别”“安全一级评估”“安全二级评估” “专项评估” “专项检查” 的术语和定义(见 2016 年版的 3. 3、3. 4、3. 5、3. 6、3. 10、3. 11);d) 增加了“作用” “结构响应” “结构变化” “桥梁结构健康度” 的术语和定义(见 3. 4、3. 5、3. 6、3. 9);e) 更改了进行桥梁结构监测的跨径范围,增加了对技术状况等级 3 类、4 类在役桥梁进行监测的要求(见 4. 1,2016 年版的第 1 章);f) 增加了对监测技术自主可控、鼓励采用新技术和新设备、监测系统安全网联、互联互通、数据共享的要求(见 4. 2 4. 5);g) 增加了桥梁结构监测分为系统设计、系统实施、系统试运行、系统验收、系统运维、监测数据应用阶段的要求(见 5. 2);h) 增加了监测系统组成的要求(见 5. 3);i) 更改了监测类别和监测项,增加了桥面结冰、螺栓状态、索夹滑移等监测内容和测点布设的要求(见第 6 章、第 7 章,2016 年版的第 5 章);j) 更改了“监测方法”和“数据管理”要求,增加了数据编码、数据交互与共享、数据安全的要求(见第 8 章、第 10 章,2016 年版的第 6 章、第 7 章);k) 增加了监测系统的设计、实施、试运行与验收、运维、安全的要求(见 9. 2 9. 6);l) 增加了机器学习等数据分析方法,增加了车辆通行管控、检查指引等监测数据应用的内容(见11. 2、11. 4、11. 5);m) 更改“安全预警”为“超限报警”,并更改了相应的报警级别,增加了涡振报警的要求(见 11. 3,2016 年版的 8. 3);n) 更改“安全一级、安全二级评估”为“结构健康度评估”,并更改了等级划分方法(见 11. 6,2016年版的 8. 4、8. 5);o) 更改“专项评估”为“特殊事件应急管理”,增加了涡振应急管理内容,更改了其他特殊事件的具体规定(见 11. 7,2016 年版的 8. 6)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会(SAC/ TC 223)提出并归口。本文件起草单位:中交公路规划设计院有限公司、哈尔滨工业大学、交通运输部公路科学研究院、同济大学、中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司、中交公规土木大数据信息技术(北京)有限公司。本文件主要起草人:李惠、李娜、孙利民、欧进萍、张喜刚、刘晓东、宋晖、叶志龙、袁洪、刘志强、王晓晶、鲍跃全、李小龙、冯良平、孙小飞、刘芳亮、闫昕、崔营营、阮欣、赖马树金、张东昱、黄永、周文松、JT/ T 10372022徐文城、冷俊、刘天成、李晓龙、毛幸全、金耀、韩帅、赵凯、刘洋、张照辉、徐阳、魏世银、侯榕榕、程潜、何秋雨。本文件的历次版本发布情况为: 2016 年首次发布为 JT/ T 10372016。 本次为第一次修订。JT/ T 10372022公路桥梁结构监测技术规范1 范围本文件规定了公路桥梁结构监测技术的总则、基本规定、监测内容、监测测点布设、监测方法、监测系统、数据管理、监测应用的要求。本文件适用于公路桥梁结构监测的系统设计、实施、验收、运营维护、数据管理和监测应用,其他桥梁参照使用。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/ T 42082017 外壳防护等级(IP 代码)GB/ T 8566 信息技术 软件生存周期过程GB/ T 8567 计算机软件文档编制规范GB/ T 9386 计算机软件测试文档编制规范GB/ T 15532 计算机软件测试规范GB/ T 21296. 1 动态公路车辆自动衡器 第 1 部分:通用技术规范GB/ T 24726 交通信息采集 视频交通流检测器GB/ T 31167 信息安全技术 云计算服务安全指南GB/ T 31168 信息安全技术 云计算服务安全能力要求GB/ T 32630 非结构化数据管理系统技术要求GB/ T 33697 公路交通气象监测设施技术要求GB/ T 36344 信息技术 数据质量评价指标GB/ T 37048 高速公路机电系统防雷技术规范GB/ T 39410 低轨星载 GNSS 测量型接收机通用规范GB 50052 供配电系统设计规范GB 50054 低压配电设计规范GB 50311 综合布线系统工程设计规范GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50982 建筑与桥梁结构监测技术规范JT/ T 132 公路数据库编目编码规则JTG 51202021 公路桥涵养护规范JTG/ T 51222021 公路缆索结构体系桥梁养护技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。1JT/ T 103720223.1桥梁结构监测 bridge structural monitoring一种可以对桥梁的设定参数进行连续、自动测量和记录,获取桥梁环境、作用、结构响应与结构变化定量数据,实现监测数据超限报警,评估结构健康度的多学科交叉融合技术。3.2桥梁结构监测系统 bridge structural monitoring systems一种通过网络集成技术将分布在桥梁现场和监控中心的各类传感器、数据采集与传输、数据处理与管理、数据分析与应用的硬件设备、软件模块及配套设施连接在一起,具有对桥梁设定参数连续监测、自动记录、数据显示、报警评估的功能,辅助桥梁管理和养护决策的电子信息系统。3.3环境 environmental factors影响桥梁安全和功能的桥址自然环境因素。3.4作用 action桥梁所受的直接荷载或间接荷载。3.5结构响应 structural response由作用引起的桥梁构件、部件、结构的静力或动力响应。3.6结构变化 structural variation以桥梁结构成桥状态或某一规定时刻状态为基准,桥梁构件、部件、结构在使用中几何形态和表观、结构性能发生的相对变化。3.7超限阈值 alarming threshold对桥梁环境、作用、结构响应、结构变化、关键结构构件可能出现的各种级别的异常或风险,各监测点数据特征指标所设定的临界状态警戒值。3.8超限报警 over-limit alarming监测数据的特征指标达到或超过超限阈值时,系统自动发出相应级别的警报。3.9桥梁结构健康度 bridge structural health level相对于成桥状态或设计规定的结构安全和功能要求,当前桥梁结构安全和功能所处的相对水平。4 总则4.1 公路桥梁符合下列条件之一时,进行桥梁结构监测:a) 主跨跨径大于等于 500 m 悬索桥、300 m 斜拉桥、160 m 梁桥、200 m 拱桥;b) 技术状况等级为 3 类、4 类且需要跟踪观测的在役桥梁;c) 经过评定需要进行结构监测的桥梁。4.2 桥梁结构监测技术自主可控、先进适用。4.3 桥梁结构监测鼓励采用北斗卫星导航、5G 移动通信、人工智能与大数据等新技术和新设备。4.4 监测系统稳定可靠、经济实用、安全网联,便于维护和升级扩容。4.5 要求监测系统与外部系统互联互通、数据共享,实时展示监测结果。2JT/ T 103720225 基本规定5.1 应根据桥梁的受力状态、风险评估、耐久性分析结果和监测应用需求确定结构的监测内容、布设监测测点、选择监测方法、构建监测系统、进行数据管理、开展监测应用。5.2 桥梁结构监测应分为系统设计、系统实施、系统试运行、系统验收、系统运维和监测数据应用阶段。5.3 监测系统应由系统硬件、系统软件和配套工程组成。5.4 桥梁结构监测应贯穿桥梁结构运营期,在正常维护和更换条件下,监测系统硬件、系统软件的更换与升级应保障监测数据的衔接与分析的连续性。 预埋在结构内部的传感器的使用寿命应不低于 20年;附着安装在结构上的非埋入式传感器的使用寿命应不低于 5 年。5.5 监测应用除应满足本规范的规定外,还宜符合 JTG 51202021 中 3. 7、JTG/ T 51222021 中 3. 7对结构监测和结构健康监测系统的相关规定。6 监测内容6.1 一般规定6.1.1 监测内容的确定应符合下列规定:a) 4. 1 a)规定的桥梁根据桥梁运行环境、受力状态分析、耐久性分析、风险评估结果、监测应用目标确定监测内容;b) 4. 1 b)规定的桥梁根据桥梁结构、部件、构件的技术状况,既有病害、损伤程度、监测应用目标,经分析确定监测内容;c) 4. 1 c)规定的桥梁根据技术状况评定结果、监测应用目标确定监测内容。6.1.2监测内容应包括环境、作用、结构响应和结构变化,并分为应选监测项、宜选监测项、可选监测项。6.1.3 航道等级为级 级的通航孔桥以及易受船舶撞击的非通航孔桥宜进行船舶撞击监测,航道等级应根据桥梁设计通航批复文件或通航规定确定。6.1.4 监测内容宜兼顾 JTG 51202021 中规定的桥梁永久观测点观测需求。6.2 悬索桥6.2.1 4. 1 a)规定的悬索桥,监测内容应符合表 1 的规定,可根据特定需求选择监测内容。表 1 悬索桥监测内容监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项环境温度、湿度结冰桥址区环境温度、湿度主梁内温度、湿度a主缆内温度、湿度锚室内温度、湿度b鞍罩内温度、湿度索塔内温度、湿度桥面结冰、主缆结冰3JT/ T 10372022表 1(续)监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项作用车辆荷载风速、风向风压结构温度船舶撞击地震所有车道车重、轴重、轴数、车速所有车道车流量所有车道的车辆空间分布视频图像桥面风速、风向塔顶风速、风向主梁风压混凝土或钢结构构件温度桥面铺装层温度桥墩加速度视频图像桥岸地表场地加速度承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度及以上)承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度以下)结构响应位移转角应变索力支座反力振动主梁竖向位移主梁横向位移支座位移梁端纵向位移塔顶偏位主缆偏位塔顶转角梁端水平转角梁端竖向转角主梁关键截面应变索塔关键截面应变吊索索力锚跨索股力支座反力主梁竖向振动加速度主梁横向振动加速度主梁纵向振动加速度塔顶水平双向振动加速度吊索振动加速度4JT/ T 10372022表 1(续)监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项结构变化基础冲刷位移裂缝腐蚀断丝螺栓状态索夹滑移基础冲刷深度锚碇位移混凝土结构裂缝钢结构裂缝墩身、承台混凝土氯离子浓度墩身、承台混凝土氯离子侵蚀深度吊索、主缆断丝索夹螺杆紧固力、高强螺栓紧固力、螺栓滑脱索夹滑移 注:为应选监测项,为宜选监测项,为可选监测项。 a仅适用于封闭箱梁。 b仅适用于地锚式悬索桥。6.2.2 4. 1 b)和 4. 1 c)规定的悬索桥,监测内容见表 1,可根据技术状况、监测应用目标、特定需求调整监测内容。6.3 斜拉桥6.3.1 4. 1 a)规定的斜拉桥,监测内容应符合表 2 的规定,可根据特定需求选择监测内容。表 2 斜拉桥监测内容监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项环境温度、湿度雨量结冰桥址区环境温度、湿度主梁内温度、湿度a索塔锚固区温度、湿度降雨量桥面结冰、斜拉索结冰作用车辆荷载风速、风向结构温度船舶撞击所有车道车重、轴重、轴数、车速所有车道车流量所有车道的车辆空间分布视频图像桥面风速、风向塔顶风速、风向混凝土或钢结构构件温度桥面铺装层温度桥墩加速度视频图像5JT/ T 10372022表 2(续)监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项作用地震桥岸地表场地加速度承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度及以上)承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度以下)结构响应位移转角应变索力支座反力振动主梁竖向位移主梁横向位移支座位移梁端纵向位移塔顶偏位塔顶转角梁端水平转角梁端竖向转角主梁关键截面应变索塔关键截面应变斜拉索索力支座反力主梁竖向振动加速度主梁横向振动加速度主梁纵向振动加速度塔顶水平双向振动加速度斜拉索振动加速度结构变化基础冲刷裂缝腐蚀预应力断丝螺栓状态基础冲刷深度混凝土结构裂缝钢结构裂缝墩身、承台混凝土氯离子浓度墩身、承台混凝土氯离子侵蚀深度体外预应力斜拉索断丝高强螺栓紧固力、螺栓滑脱 注:为应选监测项,为宜选监测项,为可选监测项。 a仅适用于封闭箱梁。6.3.2 4. 1 b)和 4. 1 c)规定的斜拉桥,监测内容见表 2,可根据技术状况、监测应用目标、特定需求调整监测内容。6JT/ T 103720226.4 梁桥6.4.1 4. 1 a)规定的梁桥,监测内容应符合表 3 的规定,可根据特定需求选择监测内容。表 3 梁 桥 监 测 内 容监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项环境温度、湿度结冰桥址区环境温度、湿度主梁内温度、湿度a桥面结冰作用车辆荷载风速、风向结构温度船舶撞击地震所有车道车重、轴重、轴数、车速所有车道车流量所有车道的车辆空间分布视频图像桥面风速、风向混凝土或钢结构构件温度桥面铺装层温度桥墩加速度视频图像桥岸地表场地加速度承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度及以上)承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度以下)结构响应位移应变支座反力振动主梁竖向位移支座位移梁端纵向位移高墩墩顶位移主梁关键截面应变支座反力主梁竖向振动加速度主梁横向振动加速度主梁纵向振动加速度桥墩顶部纵向及横向振动加速度结构变化基础冲刷桥墩沉降裂缝基础冲刷深度桥墩竖向位移混凝土结构裂缝钢结构裂缝7JT/ T 10372022表 3(续)监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项结构变化腐蚀预应力螺栓状态墩身、承台混凝土氯离子浓度墩身、承台混凝土氯离子侵蚀深度体外预应力高强螺栓紧固力、螺栓滑脱 注:为应选监测项,为宜选监测项,为可选监测项。 a仅适用于封闭箱梁。6.4.2 4. 1 b)和 4. 1 c)规定的梁桥,监测内容见表 3,可根据技术状况、监测应用目标、特定需求调整监测内容。6.5 拱桥6.5.1 4. 1 a)规定的拱桥,监测内容应符合表 4 的规定,可根据特定需求选择监测内容。表 4 拱 桥 监 测 内 容监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项环境温度、湿度结冰桥址区环境温度、湿度主梁内温度、湿度a主拱内温度、湿度b桥面结冰、吊杆结冰作用车辆荷载风速、风向结构温度船舶撞击地震所有车道车重、轴重、轴数、车速c/ 所有车道车流量c/ 所有车道的车辆空间分布视频图像桥面风速、风向c/ 拱顶风速、风向混凝土或钢结构构件温度桥面铺装层温度桥墩加速度视频图像桥岸地表场地加速度承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度及以上)承台顶或桥墩底部加速度(抗震设防烈度为度以下)8JT/ T 10372022表 4(续)监 测 类 别监 测 内 容监 测 选 项结构响应位移应变索力支座反力振动主梁竖向位移主梁横向位移支座位移梁端纵向位移拱顶位移主梁关键截面应变主拱关键截面应变吊杆(索)力系杆力支座反力主梁竖向振动加速度主梁横向振动加速度主梁纵向振动加速度主拱振动加速度吊杆(索)振动加速度结构变化基础冲刷位移裂缝腐蚀断丝螺栓状态基础冲刷深度拱脚位移混凝土结构裂缝钢结构裂缝墩身、承台混凝土氯离子浓度墩身、承台混凝土氯离子侵蚀深度吊杆(索)或系杆断丝高强螺栓紧固力、螺栓滑脱 注:为应选监测项,为宜选监测项,为可选监测项。 a仅适用于封闭箱梁。 b仅适用于箱形拱。 c中、下承式拱桥为应选监测项,上承式拱桥为宜选监测项。6.5.2 4. 1 b)和 4. 1 c)规定的拱桥,监测内容见表 4,可根据技术状况、监测应用目标、特定需求调整监测内容。7 监测测点布设7.1 一般规定7.1.1 监测测点布设应能够把握环境、作用、结构响应和结构变化的特征,兼顾代表性、经济性、可更换性,并考虑设备布设条件所受约束性。9JT/ T 103720227.1.2 结构响应和结构变化监测的测点宜布置在受力较大、变形较大、易损、影响主要部件安全耐久和结构整体安全的位置、已有病害和损伤的位置。 对性能退化、损伤劣化严重的桥梁构件,应针对性增加监测测点数量。7.1.3 监测测点布设应明确传感器的类型、数量、安装位置和方向,宜可更换。 对不可更换的监测测点,宜做冗余布设。 对关键部件或关键构件监测内容,可布设校核测点。7.1.4 位移监测测点可与 JTG 51202021 中规定的桥梁永久观测点位置统筹布设。7.2 环境监测测点7.2.1 桥址区环境温度和湿度的监测测点宜布设在桥梁跨中位置,可根据桥梁结构类型、联长、跨径、构造增设监测测点。7.2.2 对于桥梁构件封闭空间,温度和湿度监测测点应布设于桥梁结构内、外温度或湿度变化较大和对温度、湿度敏感的部位。7.2.3 降雨量监测测点宜布设在桥梁开阔部位。7.2.4 桥面结冰监测测点宜与车辆荷载视频监测测点同位置,缆、索结冰视频监测测点可布设在近塔顶,吊杆结冰测点可布设于主拱。7.3 作用监测测点7.3.1 车辆荷载监测测点应覆盖所有行车道,且宜选择在路基或有稳定墩柱支撑的混凝土结构铺装层内,宜结合视频监测测点获得所有车道的车辆空间分布。7.3.2 风速风向监测测点应能监测自由场风速和风向,风速风向和风压监测测点满足下列规定:a) 跨度小于 1 500 m 悬索桥应在主梁跨中上、下游两侧和塔顶各布设一个风速风向监测测点;跨度大于等于 1 500 m 悬索桥,结合风场空间相关性,宜在 1/4、3/4 主跨增加风速风向监测测点;可在跨中和 1/4、3/4 主跨断面布设风压监测测点;b) 跨度小于800 m 斜拉桥宜在主梁跨中上、下游两侧和塔顶各布设一个风速风向监测测点;跨度大于等于 800 m 斜拉桥,结合风场空间相关性,宜增加风速风向监测测点;c) 位于强(台)风区的钢结构大跨度梁桥可在主跨跨中布设风速风向监测测点;d) 对中、下承式拱桥应在主梁跨中布设风速风向监测测点,风环境复杂时可在拱顶增设风速风向监测测点;位于强(台)风区的上承式拱桥可在主梁跨中布设风速风向监测测点。7.3.3 结构温度监测测点应根据桥梁结构温度场分布特点并结合结构类型、联长、跨径、构件尺寸、铺装体系、日照情况等因素综合确定。 宜在主梁铺装层布设温度监测测点。 结构温度监测测点宜与应变监测的温度补偿测点协同布设。7.3.4 船舶撞击监测测点宜布设在有船撞风险的水位变动区的桥墩底部或承台顶部,视频监测测点宜在主梁上、下游两侧对称布设。7.3.5 地震动监测测点宜布设于桥梁桥墩底部或承台顶部,可布设于桥梁两岸的护岸、锚碇锚室内,近桥址监控中心等自由场地。 长度小于800 m 的桥梁,不应少于一个监测测点;长度大于等于800 m 的桥梁,宜增加监测测点。7.4 结构响应监测测点7.4.1 结构位移监测测点布设,满足下列规定:a) 主梁竖向位移监测测点应在主跨跨中和 1/4、3/4 主跨,边跨跨中处布设;对于宽幅桥面、中央索面或其他具有扭转监测需求的主梁,应在同一断面左右幅外侧位置布设监测测点;b) 主梁横向位移监测测点应在主跨跨中布设;c) 支座位移、主梁梁端纵向位移测点宜布设在墩顶梁端支座处,宜根据不同支座的功能和类型01JT/ T 10372022选择支座位移测量方向;d) 塔顶偏位和拱顶位移监测测点应分别布设于索塔顶部、拱顶部;e) 主缆偏位监测测点宜在主跨跨中和 1/4、3/4 主跨;f) 高墩桥梁或纵坡较大的桥梁,桥墩的纵向和横向位移测点宜布设在墩顶。7.4.2 塔顶转角监测测点宜布置在索塔塔顶位置,梁端水平和竖向转角监测测点宜布设在伸缩缝两端的主梁上。7.4.3 应变监测测点符合下列规定:a) 主梁、索塔、主拱等关键构件截面静态和动态应变监测测点位置和数量应根据结构计算分析和易损性分析,选择受力较大的关键截面、部位布设;b) 正交异性钢桥面板动态应变监测测点应选择在重车道或行车道车轮轮迹线对应位置,宜布设在顶板、U 肋和横隔板等疲劳热点;c) 受力复杂的构件截面和部位,宜布设三向静态和动态应变监测测点;d) 钢混接合段宜布设应变监测测点,可布设在应变较大和应力集中处。7.4.4 索力监测测点符合下列规定:a) 应根据悬索桥吊索、斜拉桥斜拉索、拱桥吊杆(索)和系杆等索构件的布置形式、规格、型号、长短、索力和应力,确定监测的索构件,宜选择上、下游索构件成对布设;b) 应根据主缆锚固方案、索股布置形式,确定锚跨索股力监测的索股,基准索股宜布设测点。7.4.5 支座反力监测测点宜根据支座类型、构造、安装方式确定,宜选择可能出现横向失稳等倾覆性破坏的独柱桥梁、曲线桥、基础易发生沉降或采用压重设计的桥梁的支座。7.4.6 结构振动监测测点符合下列规定:a) 主梁竖向和横向振动监测测点应根据主梁振动振型确定,宜布设在振型峰值点处,避开振型节点;测点位置应至少包括主跨跨中和1/4、3/4 主跨;主梁纵向振动监测测点宜布设在塔梁连接处或支座位置处;b) 塔顶水平振动监测测点应在塔顶双向布设;c) 宜选择振动幅值大的悬索桥吊索、斜拉桥斜拉索、拱桥吊杆(索)等索构件布设振动监测测点,测点应根据索构件振动振型确定,避开振型节点;对索面内和索面外均存在较大振动的情况,可双向布设;d) 梁桥桥墩纵向和横向振动监测测点应在桥墩顶部布设;e) 主拱振动监测测点应根据主拱振型确定,宜布设在振型峰值点处,避开振型节点。7.5 结构变化监测测点7.5.1 基础冲刷监测测点布设,应根据基础冲刷风险分析确定桥墩断面和测点位置,也可根据桥梁冲刷专题研究确定。 圆形桥墩宜布设在桥墩上、下游两侧;圆端形桥墩宜布设在桥墩上、下游以及桥墩侧面最大冲刷位置。 冲刷较严重情况宜在周边侧面同断面布设。7.5.2 悬索桥锚碇位移监测测点宜布设于锚体和前支墩角点处;梁桥桥墩沉降监测测点宜布设于墩顶处;拱桥拱脚位移监测测点宜布设于拱脚承台处。7.5.3 混凝土结构和钢结构裂缝监测测点应依据检查(测)、技术状况评定、养护维修结果确定测点位置和数量,宜对裂缝宽度和长度变化跟踪观测。7.5.4 腐蚀监测测点宜布设在墩台水位变动、浪溅区的混凝土保护层内。 测点位置、数量可根据氯离子浓度梯度测试要求确定。7. 5.5 依据JTG/ T H21 技术状况评定为“腐蚀”或“锈蚀”标度达到3 及3 以上的悬索桥主缆和吊索、斜拉桥斜拉索、拱桥吊杆(索)和系杆,宜布设断丝测点,测点可布设在锚头端部位置或易腐蚀断丝位置。7.5.6 依据 JTG/ T H21 技术状况评定为“错位、滑移”标度达到 3 及 3 以上的悬索桥索夹构件,宜布设11JT/ T 10372022索夹滑移和索夹螺栓状态监测测点。 测点布设宜根据索夹类型、索夹倾角以及螺栓布置形式确定;高强螺栓状态监测测点位置和数量宜根据检查(测)、技术状况评定结果确定。7.5.7 斜拉桥和梁桥体外预应力监测测点位置和数量,宜根据梁体结构构造特点和预应力布设形式、位置确定。7.6 监测测点布设图示悬索桥、斜拉桥、梁桥和拱桥的监测测点布设图示见附录 A。8 监测方法8.1 一般规定8.1.1 监测方法包括感知方法和数据采集方法,应与桥梁环境、作用、结构响应、结构变化监测内容匹配。8.1.2 传感器与数据采集设备选型应满足监测量程、分辨力、精度、灵敏度、动态频响特性、长期稳定性、环境适应性要求。8.1.3 监测数据采样频率应满足采样定理,且满足监测数据分析和应用要求。8.2 环境监测8.2.1 环境温度监测宜采用热电偶、热电阻、光纤温度传感器等,传感器量程上限宜超出大气温度年极大值 30 以上,量程下限宜低于年极小值 20 以上,最大允许误差 0. 5 ,分辨力小于等于0. 1 ,温度监测方法应符合 GB 50982 的相关规定,路面温度传感器应符合 GB/ T 33697 的相关规定。8.2.2 环境湿度监测应采用湿度传感器,可选用氯化锂湿度计、电阻电容湿度计和电解湿度计等,量程应为 0 100%RH(非凝露),最大允许误差 2%RH,监测方法应符合 GB 50982 的相关规定。8.2.3 雨量监测应采用雨量传感器,可选用电容雨量传感器、红外散射式雨量传感器、单翻斗雨量传感器等,应根据桥址处气候、气象条件选择雨量传感器类型、量程,分辨力不大于 0. 1 mm,最大允许误差4% FS。8.2.4 结冰监测可采用超声波测试法、视频监测法,结冰厚度监测最大允许误差宜小于 1 mm,摄像机技术参数和指标应符合 8. 3. 1 d)的规定,且应符合 GB/ T 24726 的相关规定。8.3 作用监测8.3.1 车辆荷载监测宜采用动态称重方法,动态称重设备宜采用动态公路车辆自动衡器,设备应符合GB/ T 21296. 1 的相关规定,且满足下列要求:a) 传感器布设尺寸应覆盖车道宽度,称重量程根据桥梁车辆限载重以及预估车辆载重综合确定,单轴监测量程不宜小于限载车辆轴重的 200%;b) 具备数据自动采集功能,现场单车荷载数据存储能力宜不少于 90 d,视频数据存储能力宜不少于 30 d;c) 车辆空间分布宜联合采用动态称重和视频图像监测设备,视频监测范围应覆盖全桥范围内的所有行车道,且具备图像自动抓拍功能;d) 视频图像监测宜采用 IP 网络摄像机,像素应大于等于200 万,帧率应大于等于25 FPS;动态范围应大于等于 55 dB,应具备自动光圈、变焦镜头、昼/ 夜自动转换功能、防护罩;具备水平 0 350,垂直 15 -90旋转功能,且应符合 GB/ T 24726 的相关规定。8.3.2 桥面风速风向监测宜采用三向超声风速仪,塔顶风速风向宜采用机械式风速仪或两向超声风速仪,监测方法应符合 GB 50982 的相关规定,并满足下列要求:21JT/ T 10372022a) 处于强(台)风区域的桥梁应选择三向超声风速仪,测试参数应包括风速和风向等;b) 风速测试量程应大于其安装高度处设计风速的 1. 2 倍,最大允许误差 0. 3 m / s;c) 主梁两侧应采用同类型风速仪,多个索塔塔顶宜采用同类型风速仪;d) 新建桥梁风速风向传感器宜安装在专用支架上,支架应具有足够刚度和强度,与桥体连接牢固,并满足抗风要求;支架伸出主梁边缘水平方向宜大于等于 5 m,伸出索塔高度方向宜大于等于 3 m。 在役桥梁风速风向传感器可安装在桥梁沿线附属设施构件上,但应避免主体结构绕流对风速测试数据的影响。8.3.3 桥梁风压监测满足下列要求:a) 自由场处风压监测宜选择皮托管,皮托管应安装在不受干扰的自由风场处,水平周向每隔 30布设一个,皮托管安装于固定支架上;b) 主梁风压监测宜选择陶瓷型或扩散硅型微压差传感器,量程宜大于 -1 000 Pa +1 000 Pa,最大允许误差 0. 5%FS,传感器沿主梁截面周向和纵桥向布置,应安装于梁体外表面,气嘴垂直于梁体外表面。8.3. 4地震动监测宜采用力平衡式加速度传感器、强震仪。 力平衡式加速度传感器量程宜大于2. 0 g,灵敏度大于等于 2. 5 V/ g,分辨力小于等于 1 10-5g,动态范围大于等于 120 dB。 强震仪技术要求宜符合 DB/ T 10 相关规定。 地震动监测方法应符合 GB 50982 的相关规定。8.3.5 船舶撞击桥墩加速度监测宜与地震动监测协同,采用力平衡式加速度传感器、强震仪,技术参数宜符合 8. 3. 4 的规定,并辅助视频监测,摄像机技术参数和指标应符合 8. 3. 1 d)的规定,还宜具备低照度、透雾功能。8.4 结构响应监测8.4.1 位移监测应根据被测桥梁结构、构件和附属设施的构造特点、安装环境,选择传感器类型、精度、位置和安装方式,位移监测方法应符合 GB 50982 的相关规定,并满足下列要求:a) 悬索桥主梁竖向位移和横向位移、斜拉桥主梁和拱桥主梁横向位移、塔顶偏位、主缆偏位宜采用 GNSS 监测技术进行监测,监测数据应转换到大桥独立坐标系。 水平方向测量误差应不大于 20 mm,垂直方向测量误差应不大于 50 mm,技术指标应符合 GB/ T 39410 相关规定。b) 斜拉桥、梁桥和拱桥主梁竖向位移监测可选用基于连通管原理的压力变送器等,压力变送器监测最大允许误差宜不大于2 mm,将安装、调试后监测仪器的初始值作为测量基准值,并应定期进行温度修正和补液,压力变送器技术指标宜符合 JJG 882 的相关规定;也可选用其他类型满足量程、精度、分辨力要求的位移传感器,或设置桥梁永久观测点固定测标进行定期量测;c) 支座位移、梁端纵向位移宜选用拉线式位移传感器、磁致伸缩位移传感器、激光位移传感器等,位移监测最大允许误差宜不大于 0. 5%,技术指标宜符合 JJF 1305 的相关规定。d) 特殊条件下的结构和构件位移监测,可选用视频图像法或雷达测试法。 视频图像法应符合8. 3. 1 d)的规定,并宜符合 GB/ T 24726 的相关规定。8.4.2 梁端、塔顶转角监测宜采用微电子机械系统倾角传感器,角度量程宜为 -5 +5,角度误差不大于 0. 02。8.4.3 应变监测宜采用光纤应变传感器、电阻应变传感器、振弦式应变传感器等,静应变监测可采用光纤应变传感器、振弦式应变传感器,动应变监测可采用光纤应变传感器、电阻应变传感器等。 应变监测方法应符合 GB 50982 的相关规定。 光纤应变传感器技术指标宜符合 JG/ T 422 的相关规定,电阻应变传感器技术指标宜符合 GB/ T 13992 的相关规定,振弦式应变传感器技术指标宜符合 GB/ T 3408. 2的相关规定。 应变传感器选型满足下列要求:a) 应变传感器标距应与构件材料性质和被测参数精度要求匹配;b) 应变传感器量程应大于等于1000 ,且静应变传感器量程应大于等于被测量预计变化范围的1.231JT/ T 10372022书书书?， ? ?， ? ； ） ?； ） ?， ?。 ?。? ?， ? ， ? ?。?， ?、 ?， ? ?。?， ? ?。 ?， ? 。 ?， ?、 ?、 ?、 ?、 ?， ?、 ?、 ?。?， ?， ? ?， ?： ） ?， ?、 ?； ） ?、 ?、 ? ?， ? ， ? ， ? ， ?； ） ?、 ?、 ?（ ?） ? ?， ? ， ? ， ? ，?。 ? ?、 ?， ?。?， ?， ?： ） ?、 ?， ?， ? ， ? ； ） ? ， ? ， ? ； ） ?， ?； ） ?、 ?、 ?， ?，?（ ?） ?。?， ?、 ?、 ?。 ?、 ?、 ? ?， ?： ） ?， ? ?； ） ?， ?， ? ?。 ?、 ?， ? ?， ? ， ? 。?、 ?、 ?、 ?。? ?。? ） ?， ?。 ?， ?，?、 ?、 ?、 ?， ? ?。? 术参数宜符合 GB/ T 38894 的相关规定。8.5.5 断丝监测宜采用声发射监测方法,悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)、系杆等裸露于空气中的钢索结构断丝可选用谐振频率较高的声发射传感器,工作温度范围宜为 -30 70 ,工作频率范围宜在 40 kHz 100 kHz 范围;埋设于混凝土内的预应力钢索断丝可选用谐振频率稍低的声发射传感器,工作频率范围宜在 10 kHz 40 kHz 范围内。8.5.6 体外预应力索力变化监测可采用基于电磁原理的测力仪器,电磁弹式索力传感器测量范围为材料的 0 0. 9 倍屈服应力,传感器测力最大允许误差不大于设计索力 5%。8.5.7 螺杆/ 螺栓紧固力可采用直接测力或间接测力法。 直接测力法可选用振弦式或电阻式压力环式传感器。 间接测力法可选用超声波法或螺杆/ 螺栓应变电测法。 螺栓滑脱可采用视频图像监测方法,摄像机技术参数和指标应符合 8. 3. 1 d)的规定,并配置高精度图像自动识别模块。8.5.8 索夹滑移监测可选用位移监测法或视频监测法,也可联合使用。 摄像机技术参数和指标应符合 8. 3. 1 d) 的规定,并应配置高精度图像自动识别模块。 高精度线位移计技术参数指标宜符合JJF 1305的相关规定。8.6 数据采集方法8.6.1 根据桥梁感知方法、传感器数量和分布确定数据采集方法,包括数据采集硬件、软件以及数据采集制式,保障获得高精度、高质量数据,并满足下列要求:a) 监测测点相距较远且较分散时,宜选用分布式数据采集硬件;b) 监测测点相距较近且较集中时,宜选用集中式数据采集硬件;c) 数据采集硬件、软件应与传感器技术参数匹配;d) 数据采集制式应包括数据采集方式和采样频率。8.6.2 数据采集硬件应根据传感器输出信号类型、范围、兼容性、精度和分辨力等要求进行设备选型,并满足下列要求:a) 数字信号可选用基于 RS485、CAN、Modbus TCP 或 UDP 等分布式数据采集设备,并兼顾传输距离、传输带宽和速率;b) 电荷信号应选用电荷放大器进行信号调理后采集;c) 模拟电信号宜选用 4 mA 20 mA 和 -5 V 5 V 等标准工业信号,可选用基于 PCI、PXI 等技术的集中式数据采集设备,并进行光电隔离,以增强抗干扰能力;d) 光信号数据采集应采用专用的光纤解调设备,应根据波长范围、采样通道与采样频率进行选型,光纤光栅波长分辨力小于等于 1 pm,扫描频率大于等于 50 Hz;e) 振弦式传感器信号应选用专用振弦式采集仪采集,频率信号误差不大于 0. 1 Hz;f) 电阻式应变传感器信号应选用惠斯登电桥调理信号放大;g) 电磁弹式索力传感器信号应选用磁弹采集仪采集,误差不大于 0. 5%FS;h) 数据采集模数转换(A/ D 转换)应满足传感器分辨力、精度和数据分析要求,静态信号分辨力大于等于 16 位,动态信号分辨力大于等于 24 位;i) 静态模拟信号宜选用多路模拟开关、采样保持器进行多路信号采集;j) 动态信号应选用抗混滤波器进行滤波、降噪。8.6.3 数据采集方式应根据监测内容、数据分析以及系统数据采集需求确定,并符合下列规定:a) 温度、湿度、雨量、结冰等环境监测内容,风速、风向、风压等作用监测内容,位移、转角、应变、索力、支座反力、振动等结构响应监测内容,视频图像应采用实时连续采集。b) 车辆荷载、船舶撞击、地震动等作用监测内容,断丝等结构变化监测内容宜采用触发采集。 车辆荷载数据采集应具备在桥梁现场自动采集记录、存储功能,并与高清摄像机配套安装,同步采集。c) 基础冲刷、锚碇位移、桥墩沉降、拱脚位移、裂缝、腐蚀、体外预应力、螺栓状态、索夹滑移等结51JT/ T 10372022构变化监测内容宜定期连续采集或定时采集。d) 数据采集方式根据监测应用需求可自行设定定时采集和触发采集相结合的混合方式。 监测内容没有超过阈值时采用定时采样,超过阈值采用触发采集模式。e) 新建桥梁通车初期2 年内、在役桥梁新设监测系统实施完成2 年内、在役桥梁评估结果发现结构关键构件或附属设施异常时,除使用触发采样模式的监测内容外,其他监测内容宜采用连续采样。8.6.4 采样频率应根据监测应用分析要求和功能要求自行设定,宜符合下列规定:a) 环境监测内容的采样频率见表 5。表 5 环境监测内容采样频