ESA監(jiān)測橋梁安全系統(tǒng)可預(yù)防大橋垮塌
2015-12-10
這幾年，國內(nèi)大橋垮塌事故不少，開車在這些每天經(jīng)歷風(fēng)吹雨淋的鋼筋混凝土上面，該怎么知道它們到底安不安全呢？半年前，歐洲宇航局（ESA）說他們解決了這個(gè)問題。歐洲宇航局和英國諾丁漢大學(xué)合作，利用導(dǎo)航衛(wèi)星加上地面定位傳感器，研發(fā)了一套可以實(shí)時(shí)監(jiān)測橋梁安全的GeoSHM系統(tǒng)。
如今，中國中鐵公司打算把這套系統(tǒng)引進(jìn)國內(nèi)。根據(jù)《國際建筑評論》（GlobalConstructionReview）的報(bào)道，上個(gè)月中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院和諾丁漢大學(xué)中英地理空間工程中心簽署了引進(jìn)GeoSHM系統(tǒng)的諒解備忘錄。
在這之前，中鐵承建的幾座長江大橋就已經(jīng)用上了這套系統(tǒng)，歐洲宇航局還給出了這些大橋存在的問題和具體診斷。
事實(shí)上，這套系統(tǒng)就像是一個(gè)給橋梁、建筑物用的GPS。在大橋的幾個(gè)關(guān)鍵位置裝上SHM（StructuralHealthMonitoring，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控）傳感器，用低軌道上的導(dǎo)航衛(wèi)星和它們連接，就能實(shí)時(shí)監(jiān)測大橋的位移、形變數(shù)據(jù)了。更重要的是，這些數(shù)據(jù)不僅實(shí)時(shí)，而且精度能達(dá)到1厘米。
當(dāng)然整個(gè)系統(tǒng)要復(fù)雜的多。如果GeoSHM系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一座大橋變形嚴(yán)重，它還能調(diào)用地球觀測衛(wèi)星拍攝的周邊地質(zhì)圖，分析大橋附近的土壤條件、水土流失情況。
比如歐洲宇航局曾觀察過的武漢長江大橋以及上海長江隧橋，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)兩座橋下沉現(xiàn)象嚴(yán)重，并診斷出了這種現(xiàn)象的根源：地下施工以及地下水開采。
除此之外，在極端天氣下，這套系統(tǒng)就更有用了，它能給出大風(fēng)中橋梁到底會(huì)如何位移的精確數(shù)據(jù)。
GeoSHM系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)里的橋梁專家BarryColford表示：“這還是他第一次了解到一座大橋會(huì)在41米每秒的風(fēng)速下，橫向移動(dòng)3.5米，垂直變形1.83米。”
這讓專家們在應(yīng)對大風(fēng)天氣時(shí)，能根據(jù)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來決定什么情況該封路。BarryColford稱：“GeoSHM系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)……能幫助我們在正確的時(shí)候，發(fā)出正確的警報(bào)。”
此外，歐洲宇航局正在雄心勃勃地研究另一項(xiàng)“交通信息管理”系統(tǒng)，想監(jiān)控所有道路、軌道交通設(shè)施的穩(wěn)定性。不過這項(xiàng)計(jì)劃還在可行性分析中。
也許過幾年，某座橋某幢樓某條道到底安不安全、能不能走這些信息，在手機(jī)應(yīng)用里都能一目了然了吧。
