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一、橋梁概況

　　自由大橋位于長春市自由大路上，跨越伊通河，目前該橋交通繁忙。橋兩側慢車道時而有公交車輛同行。該橋為一座東西走向的七跨鋼筋混凝土鋼架拱橋，橋梁總長168.6m，跨徑組合為9.0m+5×30.0m+9.0m。

自由大橋側面實景圖

　　該橋共分為三幅，中幅為快車道，兩邊幅為慢車道。上部結構采用鋼筋混凝土剛架拱，每跨由20片拱片組成，中幅10片，兩邊幅各5片。剛架拱片由拱腿、實腹段、上弦桿、斜撐組成，拱腿和實腹段底弧采用二次拋物線，矢跨比為1/8。該橋上部結構先由實腹段和拱腿分段預制拼裝形成裸拱，在此基礎上架設上弦桿和斜撐形成拱片，拱片間設11道橫系梁，同時架設整體現澆微彎板，在微彎板上方澆注鋼筋混凝土填平層形成整體。剛架拱片拱腿處混凝土設計標號為350#，其余為300#，微彎板及填平層混凝土采用300#，排架立柱和蓋梁混凝土均為250#。下部結構采用重力式實體橋墩，空腹式橋臺，墩臺均采用明挖擴大基礎。

二、病害特點 

三、監測目的

　    加裝橋梁健康監測系統，通過監測橋梁運行期間的結構響應，達到如下目的：

　　⑴ 實時掌握橋梁的運營狀態，為管理部門在橋梁后期維修加固和養護方面提供技術支撐。

　　⑵ 在橋梁發生危機情況時及時預警，降低橋梁安全運營風險。

 四、監測內容

　　自由大橋為七跨鋼筋混凝土鋼架拱橋，主要結構性病害為拱片實腹段下緣出現混凝土縱向開裂，微彎板橫向開裂，結構混凝土破損，鋼筋銹蝕，橫向聯系的破損引起縱向主要受力構件安全性降低，針對本橋特點，監測項目包括如下部分內容：

　　⑴ 拱肋撓度監測

　　⑵ 主拱應力監測

　　⑶ 裂縫寬度監測

五、數據采集與傳輸

　　數據采集系統的設計考慮到以下幾個方面：數據采集系統的總體構架、數據采集系統的軟件、硬件以及數據采集策略。考慮到該橋長度適中，信號衰減不明顯，因此采用一個數據采集站（設在外環線側吊桿錨固區）進行數據的集中采集。

六、數據分析與健康安全評定及預警子系統

　　1.設計原則

　　(1) 綜合性的原則

　　橋梁結構綜合評估需綜合利用人工巡檢信息和在線監測數據。

　　(2) 實用性的原則

　　所采用的綜合評估技術需具有實用性和可操作性。

　　2.系統功能

　　(1) 對實時監測的數據進行處理與統計分析，形成各監測參數日、周、月等變化報表，建立各監測參數的動態變化數據庫；

　　(2) 根據監測參數的動態演變規律及發展情況，為橋梁的整體狀態評估提供數據支持。

七、用戶界面子系統

健康監測系統包括許多分模塊和子系統，涉及不同的軟件和硬件，因此，必須采用系統集成技術將所有不同的軟硬件進行集成，使系統自動運行，并可以通過網絡進行遠程控制。

用戶界面子系統是結構健康監測及綜合管理系統最終面向用戶的產品，為用戶提供一個友好的、易學的、易用的的操作平臺，把整個系統有機地結合起來。

本子系統主要集成各子系統的功能，為用戶提供統一的操作界面，通過圖形的方式向用戶展示需求分析中列舉的信息，實現分布式、遠程訪問的方法與功能。本子系統具有以下特點：分布式操作平臺，提供本地用戶及遠程移動用戶的訪問。