异形钢管混凝土系杆拱桥结构健康监测系统

缪长青 李爱群

(东南大学土木工程学院，南京210096)(东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京210096)

目前，国内外的桥梁健康监测系统主要是针对悬索桥、斜拉桥等特大型桥梁，关于系杆拱桥、预应力混凝土梁桥的健康监测与评估系统较少.随着我国城市建设的快速发展，各种结构形式的混凝土系杆拱桥越来越多，而这些桥梁在长期运营中普遍存在吊杆损伤、预应力松弛或失效、裂缝等病害现象.因此，开展针对系杆拱桥等混凝土桥梁的健康监测与安全评估方法的研究具有重大的经济和社会效益［1-3］.

本文以洛阳瀛洲大桥为对象，研究了异型钢管混凝土系杆拱桥的结构健康监测与安全评估的方法.通过多尺度结构有限元分析、易损性分析和响应敏感性分析，进行了结构健康监测系统传感器优化布设.以结构第一传力体系静力特点为主、动力特点为辅构建了结构状态预警与安全评估系统.

1 工程概况

出于美学与景观的考虑，近年来许多桥梁都采用了一些异形结构设计.洛阳瀛洲大桥是跨越洛河的一座重要的城市交通景观桥梁，大桥建筑创意取材于洛阳八景之一的“天津晓月”，居中的主跨被称为“月亮拱”，桥面以上由3根钢管组合形成空间弯月造型，两侧采用8个小连拱造型与主桥交相辉映［4-5］.

大桥总长1.160 km，其中主桥长610 m.荷载等级为城A级.主桥的主跨(U05联)为跨径120 m带悬臂刚架的中承式钢管混凝土系杆拱桥.主拱由……