Сейсмическое оборудование REF TEK. Сейсмический мониторинг моста Port Mann

1 Июля 2019

Технология мониторинга сильных движений от дивизиона TRIMBLE REF TEK использовалась при строительстве нового моста Port Mann Bridge

Новый мост Port Mann Bridge, который находится в Британской Колумбии, подвергся риску разрушающих эффектов землетрясения в Японии в 2011 году.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И ИНФРАСТРУКТУРЫ Британской Колумбии в сотрудничестве с университетом сейсмостойкого строительства Научно-исследовательского центра Британской Колумбии в 1990-х годах осуществляли программу инструментального наблюдения за ключевыми структурами для подтверждения их сейсмической устойчивости.

В 2011 году дивизион Trimble REF TEK получил контракт на поставку оборудования сети для наблюдения за сильными смещениями на новом пролёте моста Port Mann. В 2013 году REF TEK получил контракт на изготовление аналогичного оборудования для мониторинга нового южного периметра дороги.

Оснащение системой наблюдений моста Port Mann Bridge было осуществлено REF TEK в 2013 году. Оборудование дорожного обхода реки Южный Фрезер было завершено REF TEK В 2014 году.

МОСТ PORT MANN

мост1.jpg

Город Ванкувер находится в зоне сложной геологии, которая предрасполагает этот прибрежный регион к землетрясениям не только из-за движения вдоль зоны субдукции Каскадия, но также из-за землетрясений земной коры и субкристаллического основания вблизи города. Субдукционное землетрясение в регионе Каскадия может иметь разрушительные последствия, аналогичные тем, которые наблюдались на восточном побережье Японии в марте 2011 года, когда в результате землетрясения силой 9 баллов и цунами погибло более 19000 человек и было ранено более 6000 человек, разрушено или повреждено множество зданий. Из-за сложной сейсмической обстановки в юго-западном регионе Британской Колумбии сильное землетрясение в этом регионе может также потенциально активировать гигантский подводный оползень накоплений отложений в устье реки Фрейзер. Учитывая риск для жителей и инфраструктуры в регионе Британской Колумбии в результате сейсмической активности, мониторинг сейсмической активности имеет большое значение для Геологической службы Канады, которая с начала 2000-х годов модернизировала свою региональную сеть наблюдений за сильными движениями.

Другие учреждения и организации в Британской Колумбии также устанавливают системы мониторинга землетрясений. Министерство транспорта и инфраструктуры Британской Колумбии в сотрудничестве с EERF из Университета Британской Колумбии в конце 1990-х годов осуществило программу по оборудованию для наблюдений за ключевыми структурами и подтверждения их сейсмической устойчивости. В 2008 году программа была расширена, чтобы сосредоточить усилия по модернизации, провести структурные оценки состояния и обеспечить быструю оценку повреждений структур в результате сейсмического события. Эта программа называется “BC Умная инфраструктурная система мониторинга” или просто BCSIMS.

мост2.jpg

Программа «Gateway» Министерства транспорта Британской Колумбии предусматривала инвестиции в модернизацию региональной транспортной системы, как станция метро Ванкувер, с целью решения проблемы заторов и сокращения времени в пути. Основной частью инвестиций было строительство нового моста Порт-Манн, который является самым широким (10 полос) и длинным пролетным мостом в мире и имеет ширину 65 метров. Это второй по длине вантовый мост в западном полушарии. Длина основного пролета между башнями составляет 470 м. Главный мост (между концами вант) имеет длину 850 м с двумя опорами и 288 кабелями.

Корпорация TI была основана в 2008 году для осуществления строительства, эксплуатации и технического обслуживания нового моста, а также для разработки, внедрения и управления толлинговыми операциями для оплаты проекта на срок до 40 лет. Работая в тесном сотрудничестве с министерством и университетом подразделение Trimble REF TEK в 2011 году заключило контракт на поставку и ввод в эксплуатацию проверенной сети сейсмических приборов по сильным движениям на новом мосту Port Mann Bridge в Британской Колумбии. В 2012 году REF TEK был заключен дополнительный контракт на поставку аналогичного оборудования для мониторинга новой дороги по периметру Южного Фрейзера. Система включает в себя сложный набор наземных и скважинных станций, акселерографы, кабельные и структурные акселерометры, а также датчики смещений, возникающих в результате сейсмической активности, транспортной активности или любых других экстремальных условий нагрузки. Система была введена в эксплуатацию и настроена глобальной службой REF TEK во главе с Антонио Санчесом.

мост3.jpg

Сбор данных

Важность сбора данных сейсмического мониторинга для выявления и понимания сейсмических опасностей и их влияния на конструкции не может быть недооценена. Инструменты, разработанные в рамках BCSIMS, включают в себя возможности для эффективной и быстрой постобработки данных. Постобработка данных включает статистику движения, анализ, модальный анализ, дрейф и гистерезисный анализ, обнаружение повреждений, конечно-элементный анализ и обновление конечной модели. Эти значения помогают лучше понять структурное поведение при различных условиях нагрузки, таких как сезонное изменение температуры, ежедневные нагрузки на мосту и т.д. Данные о смещении пород получают в NRCan (Natural Resources Canada), которая поддерживает провинциальную сеть наблюдения за сильными движениями, состоящую из более чем 130 наземных станций мониторинга. Если данные, отслеживаемые как часть этой сети, превышают предписанный уровень смещений, NRCan предпринимает ряд действий, включая распространение уведомлений о землетрясении среди провинциальных и федеральных властей и отдельных организаций и учреждений, а также передачу информации о землетрясении широкой публике в целом. Девять многоканальных регистраторов REF TEK 130-MC с, в общей сложности, 456 каналами, записывают данные из сети датчиков и в режиме реального времени передают их в Исследовательский центр по исследованию землетрясений Университета Британской Колумбии, возглавляемый Карлосом Вентурой. Данные анализируются оборудованием BCSIMS. BCSIMS объединяет данные от инструментальных сетей, которые используются для определения приоритетов после землетрясения и реагирования на чрезвычайные ситуации в Британской Колумбии.

Сеть наблюдения за сильными движениями

Шесть акселерографов сильных движений REF TEK 130-SMA установлены в опорных точках, чтобы для сравнения наблюдать ускорение за пределами главной мостовой конструкции. Значения фиксируются одним трехкомпонентным устройством, установленным на поверхности болотного грунта, и одним - на пашне, это даёт ученым возможность контролировать усиление и ослабление движений между структурой и почвой.

Массив полевых скважин

Девять трехосных с силовым балансом скважинных акселерометров REF TEK, скважинный пьезометр и барометрический эталонный преобразователь образуют полевой массив скважин, расположенный на пересечении мыса Горн на северной стороне реки Фрейзер, на мягких почвах и на мосту Port Mann Bridge. Удаленный от шума моста, соответствующий массив скважин предназначен для регистрации реакции различных слоев почвы и то, как такое наслоение изменяет характеристики сейсмических движений, когда они перемещаются к поверхности и сотрясают конструкцию. Важным является учет времени прохождения и перемещения от самой низкой точки скважины до поверхности земли, поскольку большие и резкие изменения могут указывать на повреждение конструктивных элементов, что позволяет инженерам быстро реагировать на чрезвычайные ситуации.

Система мониторинга состояния конструкций

Тридцать четыре одноосных, одиннадцать двухосных и сорок трехосных акселерометров структурно контролируют подземный переход Кенсингтон и путепровод Гагларди к западу от Port Mann Bridge и подземный переход 176-стрит к востоку от моста. Инженеры предупреждены о любых отклонениях, и соответствующие проверки и последующие корректирующие действия могут быть предприняты при самых ранних признаках надвигающихся структурных проблем. Система также включает датчики температуры и влажности окружающей среды, а также датчики скорости и направления ветра.

мост4.jpg

Полный набор датчиков имеет следующую структуру:

  • (a) Трехосевые акселерометры (один в боксе, один на устое моста)
  • (b) Трехосевой акселерометр (в центральной интернет коробке) одноосевой акселерометр (в западной интернет коробке)
  • (c) Датчики смещения (по одному на каждом конце компенсатора)
  • (d) Трёхосевые акселерометры (один в верхней части палубы моста в балках A и D) одноосевые акселерометры (один в верхней части палубы моста в балках B & C).
  • (f) Одноосевые, двухосевые и трехосевые акселерометры (во внутренних углах вблизи основания пилона)
  • (g) Трехосевой акселерометр (над переходом пилона)
  • (h) Одноосевой и двухосевой акселерометр (на шарнире и верхнем пилоне)
  • (j) Датчик температуры окружающей среды, Датчик влажности и Датчик ветра (на верхней крыше пилона)
  • (k) Трехосевые пьезоэлектрические акселерометры на кабеле (всего 56)
  • (m) Трехосевой акселерометр (на стороне центральной опоры)
  • (n) Подземный массив в поле с севера (трехосные акселерометры, пьезометр)
  • (s) Полевой массив в южном направлении (трехосные акселерометры, пьезометр)

Вантовая система мониторига

мост5.jpg

Пятьдесят шесть низкопрофильных трехосных акселерометров с высокой экспозицией и нагрузкой прикреплены к вантовым кабелям, чтобы предоставить ученым ценную информацию. На восьми полосах на новомe мосту открыли движение 1 декабря 2012, чтобы значительно увеличить пропускную способность первоначального моста с пятью полосами движения и устранить основные точки заторов на обоих концах моста. Разборка исходного моста ведется так, чтобы новый Port Mann Bridge мог быть завершен до его окончательной ширины в 10 полос. Система была введена в эксплуатацию и сертифицирована REF TEK вовремя, до открытия моста, и успех этого проекта привел к тому, что REF TEK был удостоен награды за проект сейсморазведки на трассе South Fraser Perimeter Road и проект контроля состояния здоровья.

Трасса SOUTH FRASER PERIMETER ROAD

Южная объездная дорога Фрейзер - новая четырехполосная 40-километровая автомагистраль вдоль южной стороны реки Фрейзер, обеспечит новый транспортный коридор восток-запад, чтобы сократить объемы региональных грузовых перевозок и простоя на местных дорогах.

В этом году началось строительство новой автомагистрали, и подрядчики по электрооборудованию для Южной объездной дороги Фрейзер вновь выбрали дивизион REF TEK для поставки и ввода в эксплуатацию аналогичного набора акселерометров и преобразователей на критических конструкциях вдоль новой автомагистрали. Приборы будут контролировать деятельность человека и природные явления, предоставляя точные измерения в реальном времени ученым для обзора и для необходимого профилактического обслуживания и аварийного реагирования. Несмотря на то, что Port Mann Bridge и дорога Южного Фрейзера по периметру являются независимыми проектами, данные будут поступать в лаборатории анализа BCSIMS EERF Университета Британской Колумбии.

Первоисточник статьи Strong Motion Structural Monitoring Technology Is Used On The New Port Mann Bridge

Присоединяйтесь к нам :)
					
Корзина

Корзина пуста :(

Быстрый заказ
Корзина пуста