GEOKON 裝置應用案例: 特拉華河聯合收費大橋樑監測系統

橋樑監測系統研究

美國賓夕法尼亞州新霍普, 美國新澤西州蘭伯特維爾, 美國賓夕法尼亞州Riverton市,美國新澤西州貝爾維迪爾

特拉華河聯合收費大橋委員會（DRJTBC）擁有並經營新澤西州和賓夕法尼亞州之間的特拉華河上的20座大橋。在其管轄範圍內，最古老的結構是新霍普-蘭伯特維爾收費支撐橋和里弗頓-貝爾維迪爾收費支撐橋。這兩座貫通式桁架都有100多年的歷史，目前分別為4噸和8噸。這些橋樑被DRJTBC選為橋樑監控系統研究的對象，目的是使該委員會能夠提高其老化橋樑的安全性和維護性。此外，所安裝的系統將被研究作為超重或超規格車輛的檢測、執法和預警工具。 為了幫助DRJTBC實現這些目標，智能基礎設施系統公司製定了一個工作計劃，旨在實現結構健康監測（SHM）和超重車輛檢測。這兩個目標都需要對每座橋的行為有一個徹底的了解。根據結構識別（St-Id）框架，智能基礎設施系統公司設計了一個儀器計劃，能夠滿足DRJTBC提出的兩個目標：（1）更新所有關鍵部件的負載等級；（2）確定使用SHM系統對超重車輛進行實時評估的可行性。儀器包括一系列的振弦應變儀（GEOKON 4000型）和傾斜儀（GEOKON 6350型），連接到一個數據記錄器，利用8通道動態振動線分析儀收集振動線傳感器數據。在每個結構上都進行了控制載荷測試，以初始化程序的監測部分，並根據測量的結構響應校準了有限元（FE）模型。 利用St-Id過程中獲得的信息，進行了一項短期監測研究，以評估在車輛和環境負荷下的性能，並評估系統識別超重車輛的能力。在一個月的監測中，SHM系統發現了幾個重要的車輛穿越事件，委員會的電子監視/檢測系統（ESS）確認這些車輛是超重車輛。然後，該系統被用來確定這些交叉事件是否改變了結構的行為，這可能是由車輛引起的一些非線性的指示。