了解繁重交通的影响:对高速公路桥进行长期监控

日益繁重的交通对于德国 38,000 座桥梁是个考验, 为此，联邦高速研究所(BASt)委托汉诺威 Leibniz 大学混凝土结构研究所对高速公路大桥进行结构测量。测量技术来自于 HBM 公司，对在不同交通情况下元件的温度，应变和变形进行一年的测试.

Longitudinal section with indication of measurement cross-sections

Strain gage on the prestressed steel

Laser light barriers on the noise protection wall

汉诺威 Leibniz 大学研究项目

为了检测目前繁重的交通对预应力混凝土箱梁桥承重结构 的影响，联邦高速研究所(BASt)委托汉诺威 Leibniz 大学混凝土结构研究所对A8高速公路大桥进行结构测量. A8 有三个部分，从卢森堡附近的萨尔茨堡到奥地利边境，是德国南部的东西向主要干道.

需要找到以下几个问题的答案:

不断增加的繁重货物运输总量到底会产生怎样的影响?
实际交通组成对标准负载评定会产生怎样的结论?
对于标准的升级需要进行那些改进?

测试安装

测量过程包括三个交叉领域测量，包括元件，内外部温度，混凝土应变，相关的变形将被记录。 断面的应变 和断面之间的薄片变形在高速公路的两个连接点来记录(RJ). 另外,同时记录轴承的移动和变形.

光栅被安装在已有的的侧面噪声屏蔽墙上来检测载重汽车的速度.这样额外的带有载重汽车位置的测量值也同时能够测量.

放大器和传感器之间的长距离

整个测量系统包括96个测量通道. 传感器和放大器之间的距离很远. CANbus 系统总线 用于测量点之间的通讯传递. 采用了 四个 CANHEAD 载频放大器.

数据采集系统 MGCplus 带有不同的通讯板卡用于测量通道的通讯。带有 DC 模块, TF 模块以及用于 PT100 温度传感器的板卡. 除了 MGCplus, 两个 Spider8 放大器, 通过并口与测量计算机的串口相连. 这些设备用于轴承的移动和变形测量. 测量数据采集系统采用了 catman®数据采集软件.

系统灵活性高

来自于汉诺威 Leibniz 大学的工程师之所以选择HBM的技术原因如下:

"之所以采用 MGCplus 是根据测量通道来决定的. 另外, MGCplus 系统可以使用 CANHEAD 模块, 这样就可以捆绑多个测量通道并进行远距离信号传输. 另外，系统可以根据使用的传感器来选择不同的测量板卡，这样就具备了更高的灵活性. MGCplus 和Spider8 一起使用能够提高效率， catman® 软件能够更好的与它们兼容."

通过 GSM 在线监控

整个测量周期为一年，因为测量点不在汉诺威大学附近, 因此需要进行远程测量监控, 并在必要时进行控制. 两个GSM 模块被嵌入到测量系统中. 一个模块用于测量设备和计算机电源的单独控制, 另外一个进行在线测量监控s.

每天1.4 GB 测量数据

测量传感器分成三组，以不同的速率进行测量. 测量频率为 1200 Hz 的进行非常短期的测量。应变和变形 采集速率为50 Hz ，温度为1 Hz. 测量产生的数据大约每天有1亿个测量数值，大约 1.4 GB , 因此系统需要进行定期监控.

测量系统的标定

安装工作完成以后要保证整个系统程序能够顺畅运行，测量系统需要进行标定.需要装载不同重量的载重汽车以不同的速度通过大桥. 测量的标定过程用于获得持续的载重流量的应变情况. 标定过程是通过奔驰公司提供的 25t 平板货车，40t 和 60t 的拖车组成的模块化车辆进行的，标定时整个公路桥进行了封闭 .

了解 CANHEAD® 的详细信息

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Files:

Links:: Institute of Concrete Construction, University of Hanover (website in German language)