Ứng dụng thiết lập hệ thống quan trắc SHMS cho cầu Cần Giờ

Hệ thống SHMS (Structural Health Monitoring System) được lắp đặt trên một số bộ phận trên cầu từ lúc bắt đầu xây dựng và hoạt động liên tục theo suốt vòng đời của cầu (vĩnh cửu - 100 năm). Qua các dữ liệu được truyền từ bộ phận cảm biến về trung tâm phân tích dữ liệu, các nhà quản lý khai thác và các chuyên gia có thể phân tích và cảnh báo các nguy cơ có thể sắp diễn ra hoặc đã xảy ra (ví dụ mức độ quá tải trên cầu (over load), các vết nứt, độ lún, mức độ dao động khi xảy ra động đất,…). Từ đó, đề ra các giải pháp xử lý để hệ thống cầu có tuổi thọ cao nhất có thể, đồng thời đánh giá được tính hiệu quả theo các mục tiêu đặt ra, từ đây là một trong các cơ sở để nghiên cứu và hoàn thiện kết cấu cầu đạt chất lượng khai thác tốt nhất, hệ thống quan trắc SHMS giải quyết 3 vấn đề lớn, như sau:

- Quan trắc tác động của môi trường lên kết cấu: đo gió, đo nhiệt độ không khí, đo độ ẩm tương đối của không khí, đo lượng mưa, đo chấn động địa chấn;

- Quan trắc phản ứng của kết cấu: Đo nhiệt độ các bộ phận của kết cấu, đo ứng suất - biến dạng, đo ảnh hưởng tĩnh, đo chuyển vị, đo lực căng của dây cáp, đo độ nghiêng của trụ tháp, đo dao động, đo độ ăn mòn;

- Quan trắc tải trọng và lưu lượng giao thông trên cầu: trọng lượng xe, camera.

Tuy nhiên ở Việt Nam có rất ít các tài liệu chỉ dẫn thiết kế cụ thể, trong phạm vi bài báo này tác giả trình bày thiết kế hệ thống quan trắc SHMS cho cầu dây văng.

1. GIỚI THIỆU CHUNG*

2. THIẾT LẬP HỆ THỐNG QUAN TRẮC SHMS

2.1 Mục tiêu quan trắc cầu Cần Giờ

2.2 Xác định các vị trí cần quan trắc

3. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] Ths. Bùi Thanh Bảo, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu hệ thống quan trắc lắp đặt cho kết cấu cầu dây văng và ứng dụng cho cầu Cần Giờ tại Tp. Hồ Chí Minh”, Trường Đại học giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh, 2018.

[2] Văn bản số 10811/SGTVT-KH ngày 16/08/2016 của Thủ tướng chính phủ đồng ý về chủ trương đầu tư xây dựng cầu Cần Giờ thay thế bến phà Bình Khánh hiện hữu.

[3] GS.Ts Lê Đình Tâm, cầu dây văng, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2000;

[4] GS.Ts Nguyễn Viết Trung, Chẩn đoán công trình cầu, NXB Xây dựng, 2003;

[5] GS.Ts Nguyễn Viết Trung, Ths Phạm Hữu Sơn, Ths Vũ Văn Toản, cơ sở thiết kế chống gió đối với cầy Dây nhịp lớn, NXB Xây dựng, 2006;

[6] Ngô Đăng Quang, Mô hình hóa và phân tích kết cấu cầu với Midas/civil, NXB Xây dựng, 2007;

[7] GS.Ts Nguyễn Viết Trung, Ths Nguyễn Hữu Hưng, Phân tích kết cấu cầu dây văng theo các giai đoạn bằng chương trình Midas 2006, NXB Xây dựng, 2008;

[8] GS.Ts Nguyễn Viết Trung, bài giảng hiện trạng cầu đường bộ Việt Nam, 2008;

[9] Cầu Cần Thơ: Bản vẽ, báo cáo kết quả hệ thống quan trắc;

[10] GS.Ts Nguyễn Viết Trung, Ths Đào Duy Lâm, Ts. Nguyễn Thị Tuyết Trinh, Đánh giá ảnh hưởng sự cố cầu Bính, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải, 2010;

[11] GS.Ts Nguyễn Viết Trung, Cơ sở quan trắc công trình cầu trong thi công và khai thác, 2011;

[12] Bộ Giao Thông Vận Tải, Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05, NXB GTVT, 2011;

[13] Ts Hồ Thị Lan Hương, Đánh giá tình hình ứng dụng hệ thống quan trắc cầu dây văng và dây võng ở Việt Nam, NXB GTVT, 2012;

[14] Ts. Lương Minh Chính, Hệ thống quan trắc lâu dài công trình cầu lớn, Trường Đại Học Thủy Lợi, 2013;

Tiếng Anh

[15] Helmut Wenzel, Health Monitoring of bridge, Nhà xuất bản Wiley, 2009;

[16] M.S. Troitsky, Cable stayed bridges – Theory and design , Nhà xuất bản Crosby Lockwood Staples, 2000;

[17] Assoc.Prof.PhD NAGY-GYORGY TAMAS, Structural health monitoring system, 2015;

[18] Vam cong bridge: Drawing and monthly report for bridge health monitoring system;

[19] Cao Lanh: Drawing and monthly report for bridge health monitoring system.

________________________________________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Ứng dụng thiết lập hệ thống quan trắc SHMS cho cầu Cần Giờ

Lê Thị Bích Thủy
Trường Đại học Văn Lang
Bùi Thanh Bảo
Ban QLDA ĐTXD các công trình giao thông
Nguyễn Bá Cao
Viện Kỹ thuật Biển

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI