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.a

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 .

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