在既有橋梁安裝
健康監(jiān)測系統(tǒng)中裂縫可能是一項重要的監(jiān)測參數(shù)。裂縫的監(jiān)測有的采用振弦式的裂縫計來進(jìn)行監(jiān)測，振弦式的儀器是采用巡采的方式來采集數(shù)據(jù)。換句話說振弦式的裂縫計其實(shí)采集的是靜態(tài)參數(shù)，這種方式對于裂縫的監(jiān)測是否合適呢？那么我們首先搞清楚裂縫監(jiān)測的目的是什么？既有橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后我們監(jiān)測的目的就是測試橋梁在活載作用下裂縫的工作狀態(tài)，以評估其對結(jié)構(gòu)的影響。橋梁結(jié)構(gòu)表面的裂縫大體上分為結(jié)構(gòu)性受力裂縫和非結(jié)構(gòu)性受力裂縫，在
橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)需要監(jiān)測的裂縫為結(jié)構(gòu)性受力裂縫。在這里我對裂縫的上述分類都加了“結(jié)構(gòu)性”這樣一個定語，我認(rèn)為這種表述是準(zhǔn)確的。需要強(qiáng)調(diào)的一個概念就是：所有的裂縫都是“受力”。也就是說一些混凝土表面的非規(guī)則的表面淺裂縫（可能是由于溫度差、表面的干縮等引起），其實(shí)也是由于其表面的拉應(yīng)力超過了混凝土的允許應(yīng)力產(chǎn)生的。結(jié)構(gòu)性受力裂縫是結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的與在荷載作用下應(yīng)力方向垂直的裂縫。
橋梁結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性受力裂縫在活載作用下裂縫的工作狀態(tài)是隨著荷載的變化而不斷變化的。在橋梁上同行的活載沒有超過結(jié)構(gòu)的承載能力時，裂縫會隨著車輛荷載的通過有一定的開展，車輛駛出橋梁時恢復(fù)至原來的開裂寬度。前面所述的裂縫的工作狀態(tài)表明裂縫的寬度是一個動態(tài)的過程，因此采用靜態(tài)的方式來監(jiān)測裂縫的寬度顯然是不妥的。采用靜態(tài)的過程測試裂縫的寬度其實(shí)是采集裂縫動態(tài)變化過程中的一個片段，多次采集的裂縫寬度沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)，也難以通過裂縫的監(jiān)測數(shù)據(jù)來評估裂縫對結(jié)構(gòu)的影響。
終上所述，橋梁結(jié)構(gòu)的受力性裂縫的監(jiān)測應(yīng)采用動態(tài)的監(jiān)測設(shè)備才能準(zhǔn)確測試裂縫在活載作用下裂縫的動態(tài)變化過程，以橋梁在空載狀態(tài)下裂縫的寬度為基準(zhǔn)值，各種荷載作用下裂縫的開展和恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)在活載作用下裂縫有一定的開展，橋梁在空載狀態(tài)下又恢復(fù)至活載通行前的寬度，說明活載沒有超過橋梁承載能力。當(dāng)橋上通過超載車輛時，裂縫的寬度在開展后可能會有一部分參與，裂縫在車輛通過后難以恢復(fù)至車輛通過前的狀態(tài)，裂縫的寬度可能要大于其基準(zhǔn)狀態(tài)的寬度。
因此進(jìn)行橋梁集群化橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)性受力裂縫的監(jiān)測應(yīng)采用動態(tài)的監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測數(shù)據(jù)才能有效評估裂縫對結(jié)構(gòu)的影響。
