關鍵詞：橋梁監測；健康監測

橋梁是交通基礎設施的生命線節點工程，隨著我國橋梁建設的深入，如何在運營期通過有效的管理和養護工作，有效保障橋梁的服役安全和使用性能，是21世紀橋梁的重要挑戰。

傳統的橋梁評估，是通過簡單的人工手段進行橋梁檢測和監測，然和給出相關的加固和維護建議，然而，這種技術手段已經無法滿足目前橋梁養護的要求，難以有效的防范突發事件的發生。

隨著信息和傳感技術的發展，橋梁健康監測系統應運而生，該技術能夠實時測取橋梁的服役狀態，從而為準確評估橋梁性能提供數據與技術基礎。重大橋梁結構的健康監測系統是改善橋梁運營狀態、確保橋梁服務水平的根本措施。

目前，大型橋梁結構的健康監測理論及技術已成為橋梁工程學術界、工程界及管理部門等共同關注的焦點。

一、橋梁健康監測系統的目的及功能

橋梁健康監測系統不只是傳統的橋梁檢測加結構評估技術，而是被賦予了新的意義。

一般來說，橋梁健康監測需要達到如下三個目的：

1.設計驗證:通過健康監測所獲得的實際結構的動靜力響應驗證設計計算理論與結果;

2.支持養護管理決策:結合結構狀態評估和損傷識別理論對健康監測所獲得的實際結構的動靜力響應做出技術判斷，并考慮工程經濟等多方面因素，得到合理的養護決策;

3.研究發展:通過健康監測所獲得的實際結構的動靜力響應還可為橋梁工程中的未知問題的研究提供契機，如力學理論、環境荷載的建模和控制與評估技術等。

為了實現上述監測目的，健康監測系統需要具備如下功能:及時監測，自動實時監測環境條件和橋梁響應并直觀顯示結果;自動預警，根據橋梁結構在荷載作用下反應的實測值與理論值間的關系，對結構的損傷情況進行識別和技術狀態評估，并對結構異常緊急預警;長期連續監測，記錄結構狀態及長期變化趨勢。

二、橋梁健康監測系統的組成與監測內容

一般情況下，橋梁結構健康監測系統包含如圖1中的四個子系統，并通過網絡聯系工作。

這四個子系統分別是:

1.傳感器系統:包括位移計、加速度計、水平儀、溫度計、風速風向儀、車軸車速儀、信息放大處理器及連接介面等;

2.信息收集系統:包含信號采集、數據存儲、數據傳輸等;

3.信息處理和分析系統:包括專業分析軟件、高性能計算設備等;

4.勸評估控制系統:針對監測采集結果，結合橋梁專家意見，對監測結果進行橋梁狀態的評估，并給出有關建議。以東海大橋健康監測系統為例，其具備傳感器系統，數據處理系統，在線評估系統，離線評估系統及結構預警系統。

在上述監測系統下，主要對橋梁結構如下狀態進行監測:正常環境與交通荷載作用下的結構物理與力學狀態;橋梁附屬結構和設施如支座、伸縮縫等的工作狀態;結構構件耐久性;橋梁所處環境條件等。

因而，橋梁健康監測系統主要的監測內容是:氣象環境如溫度、濕度等;結構位移如主梁和索塔位移;構件應力和內力如鋼梁應變、索力等;伸縮縫位移、支座變形、墩臺沉降等;結構動力和構件疲勞等。

圖文源于結構健康監測公眾號

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