LVDT如何破解中小橋梁動撓度監測難題

規范要求及監測設備情況介紹

主梁撓度應測項要求

《公路橋梁結構監測技術規范》(JT/T 1037-2022)，中明確了主梁豎向位移（主梁撓度）是懸索橋、斜拉橋、梁橋、拱橋等各種橋型的應測項。如下圖所示：

采集頻率要求

同時技術規范中也對位移監測項的采集頻率做出了明確要求：

撓度監測設備

對于不同橋型的撓度監測設備，規范中列舉了采用GNSS以及壓力變送器進行橋梁撓度監測。

GNSS簡單介紹：

GNSS是全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System）的簡稱。GNSS定位原理，主要依靠衛星發射的信號來計算監測站的位置。

參數如下表

由表中參數可知，在安裝工藝、安裝環境、衛星數據質量理想的情況下，GNSS靜態測量實驗室精度為水平： ± (2.5 +1× 10-6× D)mm，垂直： ± (5 + 1× 10-6× D)mm，數據更新率，1Hz、 5Hz、20Hz。實際安裝過程中，根據多年的現場安裝經驗，受到施工現場各種客觀因素的影響，GNSS監測的精度基本在厘米級，定位輸出頻率也難以實現規范中動位移監測的頻率要求達到20赫茲。

尤其是橋梁健康監測行業正在朝著輕量化、重實時報警、中小跨徑橋梁覆蓋等方向發展。中小跨徑橋梁撓度變化是小于毫米級別，并要求進行動態撓度監測，撓度超閾值后還需要聯動報警抓拍。所以我們在實際項目中，使用GNSS進行主梁豎向位移監測無論是從精度、頻率、行業趨勢等方面來說還是從現場安裝工藝、成本、施工可行性方面都存在一定的不適用性。

壓差變送器簡單介紹

壓差變送器是通過連通管內液體的壓力差來監測結構物的豎向位移變化的設備。常被用于橋梁撓度的長期自動化監測，由其特性決定此類設備無法實現動撓度監測。