Zintegrowane systemy monitorowania stanu stałych i tymczasowych przepraw mostowych w aspekcie ich degradacji eksploatacyjnej i zdarzeń destrukcyjnych

• Autorzy: Szołucha M. , Bartnicki A. , Bogusz J. , Nykiel G. , Szymański P. , Wrona M.

Warianty tytułu

EN

Integrated monitoring systems of permanent and temporary bridge state in case of their operative degradation and destructive occurences aspects

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Od 2010 roku w Wojskowej Akademii Technicznej realizowany jest projekt badawczy mający na celu budowę zautomatyzowanego systemu monitorowania odkształceń i deformacji konstrukcji mostowych integrującego różnego rodzaju instrumenty pomiarowe. Głównym elementem działania systemu stał się odbiornik GPS generujący czas systemowy integrujący dane przesyłane przez różne mierniki, takie jak: indukcyjne czujniki przemieszania, niwelator kodowy, pochyłomierze czy tachimetr robotyczny. Dodatkowo całość systemy została zintegrowana modułem sterowania i akwizycji danych pomiarowych oraz elementami teleinformatycznymi. Dodatkowo z uwagi na charakter pomiarów polegających na ciągłym monitorowaniu obiektu mostowego podlegającego zmianom o dużej dynamice (wywołanych obciążeniami, jak również warunkami eksploatacji czy czynnikami destrukcyjnymi), odbiorniki satelitarne o konstrukcji dającej możliwość rejestracji danych z częstotliwością co najmniej 10 Hz służą jako podstawowe sensory pomiarowe. Niniejszy artykuł przedstawia ideę działania systemu, jak również testy przeprowadzone na stałych i tymczasowych przeprawach mostowych. Na pomiarach stałych (most Siekierkowski) zastosowano jedynie odbiorniki GPS rozmieszczone tak, aby uzyskać wartości przemieszczeń zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. W celu zwiększenia wiarygodności uzyskanych wyników do systemu zostały włączone również czujniki indukcyjne oraz niwelator kodowy i całość przetestowana została na pojedynczym przęśle tymczasowej przeprawy mostowej znajdującej się w Wojskowej Akademii Technicznej. Wyniki pomiarów wykazały, że zastosowana technika pozwala skutecznie monitorować w czasie rzeczywistym obiekty mostowe z dokładnościami zapewniającymi możliwość zidentyfikowania ewentualnych zagrożeń. Opracowany system został wykonany jako otwarty, co umożliwia jego rozbudową o inne czujniki oraz sensory zwiększające jego efektywność.

EN

Since 2012 the project aimed at constructing automated system for monitoring of bridges has been performed in the Centre of Applied Geomatics, Military University of Technology. The main element is the GPS receiver which gives the precise position and the time base as well. GPS time is the element that integrates other devices which the system is composed of. These devices are: inductive sensors, precise code leveler, inclinometers and robotic tachymeter. The module of control and data acquisition together with teleinformatic devices integrate the whole system. The bridges are the engineering structures which could move and deform in very complicated ways with high dynamics, so we have used GPS receivers with the acquisition capabilities below 10 Hz. This paper presents the general idea of such a system as well as the results of field test made at regular (Siekierkowski) and temporary bridge crossings. The results have proved that the applied system is able to monitor in quasi-real time bridges with accuracies sufficient for fast identifications of potential threads.

Słowa kluczowe

PL

przeprawa mostowa; system monitorowania; konstrukcje mostowe; degradacja eksploatacyjna; zdarzenia destrukcyjne

EN

bridge crossing; monitoring system; bridge structures; operational degradation; destructive occurences

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 19, nr 9
• Strony: 1519--1529, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Szołucha M.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

autor

Bartnicki A.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

autor

Bogusz J.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

autor

Nykiel G.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

autor

Szymański P.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

autor

Wrona M.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

Bibliografia

• 1. Beshor R., Kijewski-Correa T., Kochly M., Kareem A.: Full-scale monitoring of wind induced response of tall buildings. Proceedings of the 4th Word conference on structural control and monitoring, 2006.
• 2. Bond J., Chrzanowski A., Kim D.: Bringing GPS into harsh environments for fully automated deformation monitoring. Springer-Verlac, 2007.
• 3. Breuer P. Chmielewski T., Górsi P., Konopka E.: The Stuttgard TV Tower –displacement of the top caused by the effects of Sun and wind. Engineering Structures, 2008, pp. 2771-2781.
• 4. Cazzaniga N.E., Pinto L., Bettinali F., Frigerio A.: Structural monitoring with GPS and accelerometers the chimney of the power plant in Piacenza. Proceedings of the 12th FIG symposium on deformations measurements Baden, Austria, 22-23 May 2006.
• 5. Chmielewski T., Breuer P., Górsi P., Konopka E.: Monitoring of tall Spender structures by GPS measurements. Wind and Structures, 2009, pp. 401-412.
• 6. Cosser E.: Bridge deflection monitoring and frequency identification with single frequency GPS receiver. Institute of Engineering Surveying and Space Geodesy, University of Nottingham, 2003.
• 7. Chrzanowski A, Wilkins F.: Accuracy evaluation of geodetic monitoring of deformations in large open pit mines. Proceedings of the 12th FIG symposium on deformations measurements Baden, Austria, 22-23 May 2006.
• 8. Figurski M., Gałuszkiewicz M., Wrona M.: A bridge deflection monitoring with GPS. Artificial Satellites, Journal of Planetary Geodesy, Vol. 42 No. 4, 2007, pp. 229-238.
• 9. Helz R. L.: Monitoging Ground Deformations from Space. US Geological Survey Fact Sheet, 2005-773-227/11054.
• 10. Hide C., Blake S., Meng X., Roberts G., Moore T., Pack D.: An investigation in the use of GPS and INS sensors for structural health monitoring. Institute of Engineering Surveying and Space Geodesy, University of Nottingham, 2005.
• 11. Landau H., Vollath U., Chen X.: Virtual Reference Stations Versus Broadcast Solutionsin Network RTK – Advantages and Limitations. 2003.
• 12. Meng X., Roberts G., Dodson A.: Detecting bridge deformations with GPS and triaxal accelerometers, Engineering Structures, Vol. 29, 2007, pp. 3178-3184.
• 13. Nickitopoulou A., Protopsalti K., Stiros S.: Monitoring dynamic and quasi-static deformations of large flexible engineering structures witch GPS: Accuracy, limitations and promises. Engineering Structures Vol. 28, 2006, pp. 1471-1482.
• 14. Olaszek P., Łagoda M.,: Badania w trakcie budowy i odbioru mostu siekierkowskiego w Warszawie. II Sympozjum Badania i diagnostyka mostów, Opole, 2003.
• 15. Tamura Y.: Wind Induced Damage to Buildings and Disaster Risk Reduction. Proceedings of the APCWE-VII, Taipei, Taiwan, 2009.
• 16. Wrona M.: GNSS Application for Structural Monitoring Systems, Recent Advantages in research on environmental effects on buildings and people. Polish Association for Wind Engineering, 2010, pp. 463-472.