Công nghệ quan trắc cầu dây văng dầm bê tông nhịp lớn

Hệ thống quan trắc thường được sử dụng trong giai đoạn xây dựng cầu dây văng bê tông nhịp lớn để đảm bảo an toàn, chính xác và dự tính trước được công tác xây dựng ngoài hiện trường. Hệ thống quan trắc có thể kiểm chứng và xác nhận sự làm việc của kết cấu được thiết kế trong từng giai đoạn xây dựng.

Cầu Bãi Cháy

Một hệ thống quan trắc thường bao gồm nhiều loại cảm biến, hệ thống thu nhận dữ liệu, máy chủ cơ sở dữ liệu và hệ thống trình duyệt dữ liệu cho người sử dụng.

Hệ thống quan trắc thường bị gỡ đi sau khi hoàn thành việc xây dựng cây cầu do tuổi thọ ngắn hơn không đáp ứng khả năng làm việc trong suốt vòng đời kết cấu cầu. Nếu hệ thống đủ tuổi thọ, vững chắc và độ bền cao để duy trì hoạt động thì hệ thống này có thể được áp dụng để hỗ trợ công tác bảo trì trong tương lai sau khi hoàn thành cây cầu.

Từ những quan điểm đó, hệ thống quan trắc sức khỏe của kết cấu hợp lý (SHM) được yêu cầu và dự kiến thực hiện đối với những kết cấu công trình bền vững. Ngày nay, SHM đã được công nhận là một công nghệ quan trọng hỗ trợ việc đánh giá sự làm việc của những cây cầu.

Ứng dụng của hệ thống khám sức khỏe kết cấu này cho cầu dây văng dầm bê tông nhịp lớn được các nhà khoa học giới thiệu bằng cách sử dụng hệ thống giám sát được lắp đặt ở cầu Bãi Cháy như một ví dụ.

Hệ thống giám sát này có thể được sử dụng như công cụ cho việc quản lý xây dựng để xác nhận và xác minh sự làm việc của kết cấu được thiết kế trong giai đoạn xây dựng. Hệ thống giám sát này cũng có thể đánh giá được khả năng làm việc của kết cấu mà nó có thể chịu đựng.

Hệ thống SHM thường bao gồm nhiều loại cảm biến, hệ thống thu nhận, hệ thống truyền dữ liệu, máy chủ cơ sở dữ liệu và hệ thống trình duyệt dữ liệu cho người sử dụng. Những bộ phận của hệ thống giám sát được hỗ trợ bởi công nghệ thông tin và truyền thông (ICT). Tiến bộ nhanh chóng của công nghệ thông tin sẽ hỗ trợ điều kiện cho công nghệ giám sát.

Mặt khác, các kỹ sư cầu phải có kiến thức chi tiết và kinh nghiệm sâu hơn để phát hiện hư hại cấu trúc bằng cách sử dụng kỹ thuật tiên tiến SHM. Tuy nhiên, có thể không được dễ để phát hiện khi nào, ở đâu và những gì xảy ra trên cây cầu qua việc điều tra dữ liệu bằng cách sử dụng SHM. Sau đó, việc phân tích thống kê cao hơn có thể hỗ trợ các kỹ sư cầu – người thực hiện việc bảo trì cầu. Tuy nhiên, trên lĩnh vực kỹ thuật này, không đủ phương thức để phát hiện các hư hại trên những cây cầu, trong thực tế sử dụng. Một hệ thống thông minh nhân tạo (AI) sẽ được mong đợi để làm rõ mối quan hệ giữa hư hại kết cấu thực tế và các sự kiện bất thường thu được từ SHM.

Việc quan trọng nhất của SHM lúc này là giám sát liên tục và tích lũy các dữ liệu giám sát như là một cơ sở dữ liệu, nghĩa là tương tự như hồ sơ y tế sức khỏe con người. Sau đó, nếu dữ liệu liên tục của cầu tồn tại, nó sẽ có thể để phân tích các dữ liệu tìm sự kiện bất thường như là hư hại kết cấu trong tương lai gần.

SHM là một công nghệ then chốt để bảo đảm tính bền vững không chỉ đối với cầu mà còn đối với hạ tầng đô thị. Tuy nhiên, SHM vẫn chưa phổ biến rộng rãi trong lĩnh vực này. Sự phát triển xa hơn nữa là đòi hỏi hiện thực hóa hệ thống thực nghiệm SHM.

(Theo cauduong)