海岸独塔自锚式悬索桥SHM系统设计研究★

许科华，姚 腾，李 柔，缪长青

(1.江苏法尔胜材料分析测试有限公司，江苏 江阴 214400； 2.东南大学土木工程学院，江苏 南京 211189)

自锚式悬索桥无需修建锚碇，主缆直接锚固在加劲梁上，对地质条件要求低、受建设地形因素影响小。近年来，随着我国城镇化建设的快速发展，经济实用性强、造型轻巧美观的自锚式悬索桥在市政桥梁工程建设中受到青睐，成为城市的标志性建筑物[1-3]。

自锚式悬索桥由加劲梁、主塔、主缆、吊索、索鞍锚固等构件组成，共同承担结构自重和车辆荷载、风荷载等外荷载作用。自锚式悬索桥主缆锚固于加劲梁端部，在外荷载以及主缆水平分力作用下，加劲梁要承受弯矩扭矩作用，同时还要承受较大的轴压作用，结构受力复杂。

目前，有关自锚式悬索桥理论研究还不够深入，不少在役自锚式悬索桥也存在严重病害，如主缆防护破损开裂导致主缆索体钢丝锈蚀、锚杆锁紧螺栓松动导致吊杆松弛、支座固定螺栓松动锈蚀导致偏移、散索鞍螺母松动导致锚碇内长期空气湿度较大等等，这些病害严重影响大桥的安全运营，甚至导致事故。建立大桥结构健康监测系统，及时发现桥梁早期损伤与病害，进行大桥运营状态预警与评估，为大桥运营维护提供依据，可以避免更大经济损失和重大事故的发生。因此，开展自锚式悬索桥健康监测等方面研究是非常必要的[4-6]。

本文以烟台夹河大桥工程为背景，基于大桥结构静动力分析、结构易损性分析、海岸桥梁运营环境分析，进行了海岸独塔自锚式悬索桥健康监测系统传感器布置与系统设计，并对于数据处理方法、预警方法进行探讨。……