Приведем пример использования данной системы мониторинга для многосекционного моста.
При замерах аппаратура устанавливается на тротуар в середине исследуемого пролета В течение нескольких минут осуществляется горизонтирование аппаратуры, после чего проводится измерение. Масштабный коэффициент аппаратуры автоматически настраивается по уровню ускорений и угловых подвижек, имеющих место на исследуемых элементах моста, поэтому при проведении замеров не требуется регулировка и юстировка. Имеющийся опыт эксплуатации аппаратуры показывает, что для достоверного определения модальных частот конструкции достаточна продолжительность измерения один час. Измерения проводились на мостах в Москве, Сочи, Ростове, Сеуле и Харбине. Полученные графики являются псевдоспектрами по той причине, что воздействия, вызывающие колебания элементов конструкции носят характер слабо окрашенного белого шума, причем окраска может изменяться в зависимости от характера движения транспорта (быстрое движение автомашин или медленное их движение в режиме пробки, большой или малый поток автомашин, движение трамваев, автобусов, тяжелых грузовиков или легкового транспорта). По причине окраски шумового воздействия в графиках не выдерживается строгое соотношение в высотах пиков регистрируемого спектра. Однако модальные частоты, определяемые в процессе измерений, являются истинными и остаются неизменными независимо от движения транспорта и во времени, при повторных измерениях с периодом 6 месяцев в течение нескольких лет. Важно отметить, что каждое сооружение имеет свои модальные частоты, характеризующие его жесткостные и массогабаритные параметры. На первом этапе мониторинга эти частоты должны быть определены и их значения следует принять за отсчетную базу при периодическом проведении повторных замеров. Очевидно, что при разрушении какого-либо несущего элемента конструкции ее жесткость и, следовательно, модальные частоты изменяются. После фиксации изменения модальных частот необходимо провести детальное обследование элементов моста и его ремонт. Учитывая, что у различных строительных сооружений при их проектировании закладывается большой запас прочности, можно предположить, что изменения модальных частот при накоплении разрушений, соответствующих предаварийным состояниям конструкции, будет достаточно большим.
Приведем также краткое описание системы мониторинга моста Александра Невского в Санкт-Петербурге.
По заданию Санкт-Петербургского «Мостотреста» специалистами НПП «Промтрансавтоматика» разработана и установлена на мосту Александра Невского информационно-измерительная система мониторинга моста.
Информационно-измерительная система мониторинга моста Александра Невского ИИС-МАН предназначена для круглосуточного контроля состояния конструкций моста.
Контроль производится:
- путем измерения относительных линейных смещений элементов строительных материалов моста с одновременной индикацией результатов в единицах механических напряжений или непосредственно в единицах измерения;
- путем ввода дискретных сигналов от датчиков разрыва электрической цепи и от датчиков акустической эмиссии с одновременной индикацией сигналов появления трещин в бетоне и разрывов проволок в канатах.
По результатам измерений и ввода дискретных сигналов система осуществляет контроль следующих величин:
- контроль ширины раскрытия трещин, имеющихся в бетоне основных несущих конструкций;
- контроль появления в бетоне основных несущих конструкций новых трещин в процессе работ по установке дополнительных и замене поврежденных канатов и элементов усиления конструкций пролетных строений
- контроль состояния канатов шпренгельной арматуры на предмет возможных разрывов проволок в канатах;
- контроль механического напряжения в металлоконструкциях разводных пролетных строений;
- контроль продольных перемещений стационарных пролетных строений;
- контроль механического напряжения в бетоне в стационарных пролетных строениях.
Система осуществляет контроль с помощью территориально рассредоточенных по балкам моста многоканальных контроллеров деформаций КДМ. Контроллеры содержат концентраторы информации и подключенные к ним измерительные датчики и датчики дискретных сигналов.

Контроллеры при их опросе передают измерительную и сигнальную информацию на верхний уровень – центральный пульт ПЦ (пульт ПЦ), расположенный непосредственно в помещении пульта механика моста.
Информация отображается на мониторе пульта ПЦ.
Управление мониторингом, обработка поступающей от датчиков информации, ее визуализация, архивирование и хранение осуществляется пакетом программ системы.
Программы получают и обрабатывают следующие данные:
- результаты измерений ширины раскрытия трещин, механического напряжения в металлоконструкциях пролетных строений, продольных перемещений стационарных пролетных строений моста, механического напряжения в бетоне в стационарных пролетных строениях моста, температуры;
- результаты контроля появления в бетоне новых трещин, состояния канатов шпренгельной аппаратуры на предмет возможности разрывов в проволоках канатов.

Программа визуализации данных выводит на монитор системы результаты измерений напряжения в бетоне и металле, ширину раскрытия трещин, продольное смещение пролетного строения моста, температуру как в виде таблиц, так и в графическом виде.
Программа используется также для формирования отчетов.
Все результаты измерений сохраняются в базе данных мониторинга.
Данные о возникновении / исчезновении трещин и о разрывах в проволоках канатов записываются в системную базу данных в соответствующие таблицы. Записи в таблицах автоматически формируются при изменении состояния датчиков возникновения новых трещин и датчиков акустической эмиссии. Каждая запись включает в себя сведения о датчике и результат измерения.
Данные о ширине трещин, напряжении в бетоне и металле, продольном смещении стационарных пролетах и температуре записываются в файлы dbf-формата с заданным оператором периодом.
В качестве примера приведем и «пассивный» структурный мониторинг сооружений средствами пакета Artemis Extractor (Structural Vibration Solution, Business partner of SYNAPSE Science Center, США).
Рабочее поле пакета Artemis Extractor (модальный анализ в спектральной
области)

Рабочее поле пакета Artemis Extractor (перенос выделенных мод на
трехмерных объект)

Анимация мод, выделенных в Artemis Extractor методом частотного
разложения (Frequency Domain Decomposition)

Download video click here.
Четыре проекции предыдущего представления



Download video click here.
Download video click here.
Download video click here.
Download video click here.
Download video click here.
Download video click here.
Download video click here.
Download video click here
Как это используется на практике …
Инструментальное оснащение дамб и плотин – традиционная задача
структурного мониторинга

Контроль состояния дамбы: общий вид и монтаж акселерометров


Контроль состояния дамбы: улучшенное частотное разложение (FDD)
средствами пакета ARTeMIS Extractor

Download video click here
Мониторинг состояния многоэтажного сооружения: общий вид и
акселерометры на этаже

Мониторинг состояния многоэтажного сооружения: метод SSI (Stochastic
Subspace Identification) в пакете ARTeMIS Extractor

Download video click here
Мониторинг состояния многоэтажного сооружения: оценка модальной
формы разными методами и сравнение методом наложения

Download video click here
ODS-анализ на основе 24 – канальной записи землетрясения Northridge (Los
Angeles) сетью акселерометров, расположенных в 54-этажном здании.

Download video click here
Northridge EQ: NS-компонента (слева) и EW-компонента. Запись
акселерометров (с последовательным интегрированием до перемещения),
распложенных на основании здания


Northridge EQ: NS-компонента (слева) и EW-компонента. Запись
акселерометров (с последовательным интегрированием до перемещения),
распложенных на крыше здания

|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |


