ICS 93.040 CCS P 28 34 安 徽 省 地 方 标 准 DB34/T 3703.1—2020 长大桥梁养护指南 第 1 部分：结构安全监 测系统布设指南 Guide for the maintenance of long span bridges Part 1: Guide for the deployment of structural safety monitoring system 2020-11-27 发布 2020-12-27 实施 安徽省市场监督管理局 发 布 DB34/T 3703.1—2020 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《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。 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。 本文件由安徽省交通控股集团有限公司提出。 本文件由安徽省交通运输厅归口。 本文件起草单位：安徽省交通控股集团有限公司、苏交科集团股份有限公司。 本文件主要起草人：张尤平、曹威、张立奎、杨洋、张小丹、蒋家君、黄维树、蔡传勇、刘守苗、 郑倩雯、张旭、周丞、李洁、李阿坦、张宇峰、徐一超、承宇、徐嵩。 I DB34/T 3703.1—2020 长大桥梁养护指南 第 1 部分：结构安全监测系统布设指南 1 范围 本文件规定了长大桥梁安全监测系统的总体设计、监测内容、传感器子系统、数据采集与传输子系 统、数据存储与处理子系统、数据预警与结构评估子系统的相关技术要求。 本文件适用于长大桥梁的结构安全监测系统，对于其他桥梁结构安全监测系统亦可参照使用。 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 21296（所有部分） 动态公路车辆自动衡器 GB/T 50132 工程结构设计通用符号标准 IEEE 802.3 信息技术 系统间的通信和信息交换 局域网和城域网 特殊要求 第3部分：载波检测 多址存取 采用冲突检测(CSMA/CD)的存取方法和物理层规范 Ethernet (IEEE Computer Society) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 安全监测系统 safety monitoring system 一种集传感、数据采集与传输、结构状态参数与损伤识别、性能评估与预测技术为一体的自动化、 信息化监测系统，主要由传感器和采集仪器等硬件设备，以及数据分析和结构分析等软件系统构成。 3.2 长大桥梁 long span bridge 总长 1000 m 以上或单跨 150 m 以上的桥梁。 3.3 环境参数 environmental parameter 桥梁所在区域的自然环境参数，如风速风向、温度、湿度和降雨量等。 3.4 损伤识别 damage identification 利用结构的响应数据来分析结构物理参数的变化，进而识别结构的损伤的过程。 4 总体设计 4.1 4.1.1 4.1.2 一般规定 系统应进行总体设计，宜与桥梁主体结构同步设计、同步施工、同步运行。 系统应实现数据自动化采集和传输，并具备数据在线显示和预警功能。 1 DB34/T 3703.1—2020 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 a) 监测点宜布设在结构反应最不利处或已损伤处，并准确地反应结构的静、动力特性。 监测内容应合理利用结构的对称性原则，对测点布设方案进行优化。 系统设计应具有适度冗余，以确保其可靠性，并满足系统未来改进、扩充和升级的需要。 系统布设前应编制施工组织设计文件，在实施过程中落实各项安全保障、环保要求和措施。 现场设备安装及线缆布设工艺应符合下列规定： 应采取措施避免线缆受接触不良、电磁干扰等，不影响传感器、采集设备及通讯设备的关键 性能技术指标； b) 应采取措施防锈蚀、防老化和防人为破坏，并做好防雷、防盗等安全措施； c) 设备安装及线缆布设工艺应整洁规范，不影响桥梁外观； d) 系统实施不应造成对桥梁结构及其附属设施的破坏，不影响其正常使用功能。 4.2 系统架构 4.2.1 4.2.2 4.2.3 5 系统宜采用 B/S 架构，宜与桥梁巡检和养护管理系统相结合。 系统各功能模块之间应能相互独立，并通过系统集成为统一协调的整体。 系统应能实现桥梁监测信息的归档、查询、存储、管理和评估等功能。 监测内容 5.1 一般规定 桥梁安全监测系统所监测的内容可以分为下述两类： a) 荷载与环境类：包括车辆荷载、地震、船舶撞击、风速风向、温度、湿度和降雨量等； b) 结构响应类：包括振动、变形、位移、应变、裂缝、索力、腐蚀和疲劳等。 5.2 5.2.1 监测内容 梁桥监测内容按表 1 合理选择。 表1 监测类别 监测项目 监测位置 车辆荷载 桥面 可选 √ 施工期 运营期 √ √ 船舶撞击 桥墩、主梁 √ √ 风速风向 桥面 √ √ 大气环境 √ √ 桥面 √ √ 温度 湿度 2 应选 布设时间 √ 荷载与 结构响应类 优先级 【a】 地震 环境类 梁桥监测内容 墩顶承台 混凝土表面 √ √ 钢结构表面 √ √ 大气环境 【b】 梁内 √ √ √ √ 降雨量 桥面 √ √ 振动 桥墩、主梁 √ √ 变形 主梁竖向 √ √ DB34/T 3703.1—2020 表 1（续）  监测类别 监测项目 变形 注： a） 应变 应选 布设时间 可选 主梁横向 √ 墩顶 √ 梁端纵向 位移 结构响应类 优先级 监测位置 施工期 运营期 √ √ √ √ 支座 √ 主梁断面、体内或体外 √ 预应力筋 裂缝 混凝土结构表面 腐蚀 钢筋腐蚀 √ 疲劳 钢箱梁 √ √ √ √ √ √ √ 地震设防烈度不同，其优先级有所不同。随着地震设防烈度提升，其优先级提升；对于连续刚构桥或曲线梁 桥，其优先级要适度提升； b) 5.2.2 对于钢桥或有除湿系统的桥梁，其优先级应提升为应选。 拱桥监测内容按表 2 合理选择。 表2 监测类别 荷载类 优先级 监测位置 车辆荷载 桥面 √ √ 地震 墩顶承台 √ √ 船舶撞击 桥墩、主梁 √ √ 桥面 √ √ 拱顶 √ √ 大气环境 √ √ 桥面 √ √ 温度 湿度 降雨量 振动 应选 变形 位移 可选 施工期 运营期 拱圈 √ 混凝土表面 √ √ 钢结构表面 √ √ 大气环境 梁内 √ √ √ √ √ 桥面 √ √ 桥墩、主梁 √ √ 拱顶 √ 主梁竖向 √ 主梁横向 结构响应类 布设时间 监测项目 风速风向 环境类 拱桥监测内容 √ √ √ √ 拱顶偏位 √ √ 拱脚移位 √ √ 墩顶 √ √ 梁端纵向 √ √ 支座 √ √ 3 DB34/T 3703.1—2020 表 2（续）  监测类别 监测项目 应变 裂缝 结构响应类 5.2.3 索力 优先级 监测位置 应选 可选 施工期 主梁断面 √ √ 主拱断面 √ √ 混凝土结构表面 运营期 √ √ 吊杆 √ √ 系杆 √ √ 腐蚀 钢筋腐蚀 疲劳 钢箱梁 √ √ √ √ 斜拉桥监测内容按表 3 合理选择。 表3 监测类别 荷载类 斜拉桥监测内容 布设时间 监测位置 车辆荷载 桥面 √ √ 地震 墩顶承台 √ √ 船舶撞击 桥墩、主梁 温度 环境类 桥面 振动 变形 位移 应变 可选 施工期 √ 运营期 √ √ √ √ √ 大气环境 √ √ 桥面 √ 混凝土表面 √ √ √ √ √ 大气环境 √ √ 梁内 √ √ 塔内锚固区 降雨量 应选 塔顶 钢结构表面 湿度 结构响应类 优先级 监测项目 风速风向 4 布设时间 √ 桥面 主梁 √ √ √ √ 桥墩 √ √ √ 主梁竖向 √ √ 主梁横向 √ √ 墩顶 √ 塔顶偏位/倾角 √ 梁端纵向 √ 支座 主梁断面 √ √ √ √ √ √ √ 体内体外预应力筋 √ 裂缝 混凝土结构表面 √ 索力 斜拉索 腐蚀 钢筋腐蚀 疲劳 斜拉索、钢箱梁 √ √ √ √ √ √ √ √ √ DB34/T 3703.1—2020 5.2.4 悬索桥监测内容按表 4 合理选择。 表4 监测类别 荷载类 悬索桥监测内容 优先级 监测位置 车辆荷载 桥面 √ √ 地震 墩顶承台 √ √ 船舶撞击 桥墩、主梁 风速风向 温度 环境类 桥面 应选 降雨量 振动 变形 位移 6 6.1 运营期 √ √ √ √ √ 大气环境 √ √ 桥面 √ 混凝土表面 √ √ √ √ √ 塔内锚固区 √ 锚锭及索鞍内 √ 桥面 主梁 √ √ 梁内 √ √ √ √ √ √ √ 桥墩 √ √ √ 主梁竖向 √ √ 主梁横向 √ √ 墩顶 √ √ 主缆 √ √ 塔顶偏位/倾角 √ 梁端纵向 √ √ √ 锚碇 √ √ 支座 √ √ 应变 主梁断面 裂缝 混凝土结构表面 索力 施工期 塔顶 钢结构表面 湿度 可选 √ 大气环境 结构响应类 布设时间 监测项目 √ √ 吊杆 √ 锚跨索股 √ 腐蚀 钢筋腐蚀 疲劳 吊杆、钢箱梁 √ √ √ √ √ √ √ √ 传感器子系统 一般规定 6.1.1 传感器子系统设计应包括传感器选型及监测位置选择、传感器性能参数和传感器布设。 6.1.2 传感器子系统可由荷载类、环境类和结构响应监测三类传感器组成，应能实现桥梁荷载数据、 环境数据、结构各类响应数据的获取。 5 DB34/T 3703.1—2020 6.1.3 传感器分为埋入式和表贴式两类，其使用年限要求分别如下： a) 埋入式：预埋于结构内部，传感器及其附属设施（含预埋安装件）的正常使用年限应不低于 20 年； b) 表贴式：附着安装在结构表面