Modern monitoring of buildings and civil engineering structures

Abstract

Przedstawiono wybrane współczesne techniki monitorowania konstrukcji budowlanych. Spośród wielu znanych metod i czujników położono nacisk na systemy światłowodowe. Opisano w zarysie podstawy fizyczne pomiarów tymi rodzajami czujników, które znalazły najszersze zastosowanie do monitorowania odkształceń konstrukcji budowlanych (czujniki interferometryczne SOFO, czujniki Bragga i bazujące na rozpraszaniu Brillouina). Druga prezentowana grupa czujników obejmuje czujniki GPS i Robovec wchodzące w skład systemu monitorowania trójwymiarowych deformacji. Podane są - istotne z punktu widzenia pomiarów budowlanych - właściwości metrologiczne opisywanych czujników i systemów, a także spektrum możliwości ich typowych zastosowań praktycznych.The paper deals with monitoring and measurement concepts followed by discussion and comparison of main features of monitoring systems. Operating principles of fibre optics SOFO, FBG, EFPI and distributed Brillouin sensors used for monitoring of civil engineering structures are presented. There are also discussed monitoring technologies of three dimensional displacements based on GPS and robotized laser distance meter. Each technology is exemplified by describing its application to specific monitoring needs. Examples cover problems of old and new concrete interaction, monitoring of temperature inside concrete block during concrete setting, enlargement of existing structures, stability assessment by crack opening measurement, vertical displacement of a bridge span and monitoring of service loads, strengthening of a harbour wave-breaker and monitoring of strains and deflections of a truss structure. The presented examples show advantages of using modern monitoring systems as tools supporting structural assessment and decisions undertaken by civil engineering experts