Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giám sát độ tin cậy kết cấu của cầu dầm gỗ ở khu vực miền nông thôn Australia
Tóm tắt
Có hàng ngàn cầu dầm gỗ phân bố khắp khu vực miền nông thôn Australia, chủ yếu được giám sát thông qua việc kiểm tra trực quan. Kinh nghiệm từ những thất bại trong quá khứ đã dẫn đến sự nhận thức rõ ràng rằng kiểm tra trực quan với khoảng thời gian nhiều tháng hoặc năm là không đủ để phát hiện những hỏng hóc tiềm ẩn do quá tải và sự suy thoái sinh học. Một cây cầu bị quá tải hôm nay có thể bị hỏng vào ngày mai và cần phải triển khai hệ thống giám sát sức khỏe kết cấu (SHM) để có thể phát hiện sớm tình trạng quá tải. Nhu cầu này đang trở nên ngày càng cấp bách với mong đợi gia tăng để đáp ứng nhu cầu về tải trọng cao hơn trong các giai đoạn vận chuyển sản phẩm theo mùa. Việc đo biến dạng giữa nhịp của các dầm có thể được sử dụng để xác định các chỉ số an toàn phục vụ cho việc đánh giá độ an toàn của kết cấu. Việc phát hiện hư hỏng theo thời gian thực trong các cầu dầm gỗ bằng cách sử dụng camera tốc độ cao và các phương pháp dựa trên laser mang lại những lợi thế độc đáo và có thể dẫn đến các kỹ thuật đo lường tiết kiệm chi phí. Công trình này báo cáo về việc sử dụng các phương pháp giám sát liên tục để xác định độ tin cậy kết cấu của các dầm cầu gỗ. Một số ứng dụng của hệ thống cảm biến biến dạng dựa trên laser được thảo luận liên quan đến việc giám sát độ tin cậy kết cấu của hai cầu dầm gỗ cũ hơn ở miền nông thôn New South Wales, Australia. Các phương pháp thực nghiệm và phân tích được trình bày và sử dụng để chứng minh rằng xác suất thất bại có thể dễ dàng được xác định liên tục thông qua hệ thống SHM.
Từ khóa
#giám sát kết cấu #cầu dầm gỗ #SHM #độ tin cậy cấu trúc #quá tảiTài liệu tham khảo
Stellitano C (2004) Team works together to quickly repair Delaware Bridge. Roads and bridges. Scranton Gillette Communications, USA
Chajes MJ, Mertz DR, Roecker H, Milius J (2003) Fracture analysis and retrofit design for the I-95 bridge over the Brandywine River. Recent developments in bridge engineering. pp 205–220
Quiel S (2003) Forensic analysis of the steel girder fracture in the I-95 Brandywine River Bridge. Research Experience for Undergraduates Report. University of Notre Dame
Sousa HS, Sørensen JD, Kirkegaard PH, Branco JM, Lourenço PB (2013) On the use of NDT data for reliability-based assessment of existing timber structures. Eng Struct 56:298–311
QDMR. Timber Bridge Maintenance Manual. 2005. Queensland Government, Department of Main Roads, Brisbane, Australia.
Howard J (2009) Road asset benchmarking project 2008, timber bridge management report. IPWEA (NSW) Roads & Transport Directorate, Springwood, N. S. W, Australia
RTA: Timber Bridge Management. 2002, Sydney, Australia: Roads and Traffic Authority of NSW.
Moore JC, Mahini S, Glencross-Grant R, Patterson R (2012) Regional timber bridge girder reliability: structural health monitoring and reliability strategies. Advances in structural engineering, 15(5)
RMS 2006. National heavy vehicle reform. http://www.rms.nsw.gov.au/documents/projects/western-nsw/katoomba-lithgow/heavyveh-mass0706.pdf. Accessed 28 Sept 2016
Standards Australia (2010) Australian standard timber structures. In: AS 1720.1 Part 1: design methods. Sydney, Standards Australia
Standards Australia (2004) Australian standard bridge design. In: AS 5100.1 Part 2: design loads. Standards Australia, Sydney
Roorda J (2006) Road asset benchmarking project, timber bridge management. IPWEA (NSW) Roads and Transport Directorate, Springwood, N.S.W., Australia
Chan TH, Wong K, Li Z, Ni Y (2011) Structural health monitoring for long-span bridges—Hong Kong experience and continuing onto Australia. In: Chan T, Thambiratnam D (eds) Structural health monitoring in Australia. Nova Science Publishers Inc, New York
Worden K, Farrar C, Manson G, Park G (2007) The fundamental axioms of structural health monitoring. Proceedings of the royal society, vol 463, pp 1639–1664
Crews K, Samali B, Li J (2004) Reliable assessment of aged timber bridges using dynamic procedures. World congress of timber engineering, WCTE 2004: Lahti, Finland
Samali B, Choi FC, Li J, Crews K (2007a) Experimental investigations on a laboratory timber bridge using damage index method for plate like structures. 5th Australasian congress on applied mechanics, ACAM 2007, Brisbane, Australia
Samali B, Li J, Crews K (2007b) Load rating of impaired bridges using a dynamic method. Electronic J Struct Eng. special issue, 66–75
Samali B, Crews K, Li J, Bakoss S, Champion C (2002) Assessing the load carrying capacity of timber bridges using dynamic methods. NSW IPWEA state conference, Coffs Harbour
Brebbia C, Tottenham H, Warburton G, Wilson J, Wilson R (1985) Vibrations of engineering structures. Springer, Berlin
Moore JC (2009) Monitoring timber beam bridges for structural health. MSc Research Thesis, School of Environmental and Rural Science, University of New England (UNE)
Moore JC, Glencross-Grant R, Patterson R (2010) A review of non-destructive test methods: appropriate choice of a method for use with timber beam bridge girders. Proceedings of world congress of timber engineering, Italy
Moore JC, Mahini S, Glencross-Grant R, Patterson. Recording timber bridge girder deflections using a laser reference source and a high speed camera. 5th international conference on structural health monitoring of intelligent infrastructure (SHMII-5), December 11–15 2011 Cancun, Mexico. Published on-line by ISHMII
Mahini S, Glencross-Grant R, Moore JC (2011) Structural health monitoring of older bridges: current studies in Australia and worldwide. International public works conference, August 21–24 Canberra. Published on line by IPWEA
Moore JC (2013). Monitoring the health of timber bridge beams. PhD research thesis, University of New England (UNE), Armidale, NSW, Australia
Allan, P (1895) Timber bridge construction in New South Wales. Journal and Proceedings of the Royal Society of New South Wales 1895:29
Burr AH, Cheatham JB (1995) Mechanical analysis and design. Prentice Hall, New Jersey
Melchers RE (1999) Structural reliability analysis and prediction. Wiley, Chichester
Elishakoff I (2004) Safety factors and reliability: friends or foes?. Kluwer Academic Publishers, Berlin
Moore JC, Mahini SS, Glencross-Grant R, Patterson RA (2013) Structural health monitoring of older timber bridge girders using laser-based techniques. Australian J Struct Eng 14:27–42
Moore JC, Mahini S, Glencross-Grant R, Patterson R (2012a) The prediction of timber bridge girder strength. 25th ARRB conference, shaping the future. Perth
RTA 2008. Timber Bridge Manual. In: Bridge engineering—engineering technology branch (ed.). Roads and traffic authority of NSW
Computers and Structures Inc (2010) Static and dynamic finite element analysis of structures, SAP2000®. Educational 14.2.4 edn. Computers and Structures Inc, Berkley
Mufti A (2001) Guidelines for structural health monitoring. Manitoba, Winnipeg
Gere JM, Timoshenko SP (1991) Mechanics of materials, South Melbourne, VIC 3205. Chapman & Hall Australia, Thomas Nelson
Gere JM, Goodno BJ (2009) Mechanics of materials. Printed in Canada, CENGAGE Learning
Crews K (2005) Making sense of risk management for timber bridges. The Australian small bridges conference, powerhouse museum. Sydney, Hallmark
RTA 2007. Bridge inspection procedure manual. 2nd ed. Roads And Traffic Authority of New South Wales
Wolfram, J.: Structural Safety and Reliability ed. Thompson, P. 2004: Heriot-Watt, University, Edinburgh.
Kumamoto H, Henley EJ (1996) Probabilistic risk assessment and management for engineers and scientists. IEEE Press, Wiley