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3．2 传感器安装
考虑到两座索塔的建造结构相同，相对应结构区域的受力情况是一样的，并且从两座索塔已经出现的裂缝情况来看，裂缝的发生发展也是相似的，因此在设计机敏网和中间处理器的布设方案时，只针对索塔结构出现裂缝比较严重的区域布设机敏网，如图7所示。机敏网以布设线径0．05 mm的漆包线为主，可最大限度地感知索塔结构出现的细微裂缝。
3．3 监测机制
安装调试完成后，机敏网传感器24 h不间断监测索塔结构内外表面裂缝的发生发展情况。一旦监测区域出现裂缝并且达到一定宽度时，产生的应变会造成相应区域漆包线的断裂，中间处理器会将漆包线的断裂信息发送到设置在桥梁现场监控中心的工控机中，再通过GPRS网络将信息传回到远程监控中心，由服务器对机敏网的断裂数据进行分析并及时更新机敏网的断裂时间和状态。如果断裂的漆包线达到一定数量，则可以通过专门的软件模拟重现裂缝的发生发展状态，给桥梁业主提供裂缝信息，及时采取相应的维修和加同措施，如图8所示。
4 应用效果
索塔上安装的机敏网传感器有效监测3年时间，获取了索塔结构内外表面裂缝发生发展的大量监测数据。其中，2号索塔机敏网比较集中地出现了断裂情况，从监测数据来看(见表2)，2号索塔内部机敏网断裂超过50％的区域有8处。经技术人员现场检测证实，可见裂缝宽度在0．06～0．2 mm之间，均为旧裂缝继续扩展产生，其中多处布设了机敏网传感器的监测区域裂缝扩展情况较为明显，如图9所示。
5 结语
对桥梁进行结构健康监测意义重大，这是一个融合了多学科的研究领域，传感技术在其中发挥了重要作用。针对斜拉桥索塔的裂缝监测需要，在机敏网传感技术的基础上，提出了一种监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法。通过大量实验研究，掌握了漆包线断裂与裂缝宽度的对应关系，根据获取的大量裂缝宽度监测数据统计出不同线径的漆包线能够监测到的不同宽度的裂缝。这一研究丰富了机敏网传感器的功能。在工程应用中，实现了对桥梁索塔裂缝发生发展及裂缝开裂程度(宽度)的长期远程在线监测，保障了桥梁结构安全。 |
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