1. 橋梁結構（gòu）健康監測的概念（niàn）
交通是社會的經濟命（mìng）脈，橋梁是交通的（de）咽喉，交通不暢會製約（yuē）社會的經濟發展，所以（yǐ）保障橋梁的功能性（xìng）、耐久性，尤其是安（ān）全性至（zhì）關重要。為保證橋梁（liáng）安全運行（háng）、避免嚴（yán）重事故發生,對橋梁結構進行健康監（jiān）測應運而（ér）生，橋梁結構健康監測是以科學的（de）監測理論與方法（fǎ）為基礎，采用各種適宜（yí）的檢驗、檢測手段獲取數據，為（wéi）橋梁（liáng）結（jié）構設計方法、計算假定、結構模型（xíng）分（fèn）析提供（gòng）驗證（zhèng）；對結構的主要性能指標（biāo）和特性進行分（fèn）析，及早預見、發現和處理橋梁（liáng）結（jié）構安全隱患和耐久性缺陷，診斷結（jié）構突（tū）發和累計損傷發生位置與程度，並對發生後果的可能性進行判斷與預測。通（tōng）過對（duì）橋梁結構健（jiàn）康狀態的監測與評估，為橋梁在各種氣候、交通（tōng）條件下和橋梁運營狀況異常時發出預警信號，為橋（qiáo）梁維護、維（wéi）修（xiū）與管理（lǐ）措施提供依（yī）據，並通過（guò）及時采取措施達到防止橋梁坍塌、局部破壞，保障和（hé）延長橋梁的使用（yòng）壽命的目的。
2. 橋梁結構健康監測係統
2.1. 監測內容
數據采集（jí）與測（cè）量的內容主要為：變形(沉降、位（wèi）移（yí）、傾斜)、應（yīng）力、動力（lì）特性、溫度、外觀檢測等。
1) 變形（xíng）監測
采取適宜的測量手段，對橋梁主體結構關鍵部位的沉降、位移、傾（qīng）斜量進行監測。常用監測變形的方法有（yǒu）：導線測量法、幾何水準測量法、GPS測定三維位移量法、自動極（jí）坐標實時差分（fèn）測量法和自動全站儀（yí）三維坐標非接觸（chù）量測等。
2) 應力監測
橋梁運營狀態中主體結構的應力變化是由於（yú）主體結構的外部條件和內（nèi）部狀（zhuàng）態變化引起的。外部條（tiáo）件主要有動荷載（zǎi）、氣候、侵蝕、撞（zhuàng）擊和其他突發事件的作用等，而（ér）內部狀態有混凝土的（de）收縮徐變、溫度變化及預應力損失等。應力監測數（shù）據可以定量性地反映出橋梁（liáng）主（zhǔ）體（tǐ）結構的（de）內應力變化和性能變（biàn）化情況。
3) 動力特性監測
橋梁結構的動力特（tè）性（xìng）與橋梁結構的剛度、質量、阻尼值及其分布有關，動力監測是在橋麵無任何交通荷載以及橋（qiáo）址附近無（wú）規則振源的條件下進行，主要對橋梁結構由橋址處風荷載、水流等隨機荷載激振（zhèn）引起的微小振動響應進行測定。檢測項目主要為：主體結（jié）構的自振頻率、振
型等。橋梁結構動（dòng）力檢（jiǎn）測方法主要有：固（gù）有頻率、應變模態、模態置信度判據、柔度矩陣、小波分析、遺傳（chuán）算法等。
4) 溫度監測
通（tōng）過對整橋溫度場的監測，可以設法消除溫度變化對某些（xiē）監測過程或傳感器本身的（de）測量精度的影響；可以了解橋梁（liáng）結構在某種溫度場下的結構變形、內力變（biàn）化等情況。
5) 表觀檢測（cè）
表觀檢測的主要內容為：橋梁混（hún）凝土裂縫、強度、碳化深度、外觀質量檢測（cè）、鋼梁及金屬結構外觀及腐蝕（shí）檢測（cè）及支座、橋麵鋪裝（zhuāng）、伸縮縫、錨端連接等部位、部件的損壞情況觀察等。
2.2. 數據傳輸
穩定可靠的數據采（cǎi）集和傳輸對於（yú）保證監測係統的長期運行有著重要（yào）意義（yì），同時是獲取有效、可靠的監（jiān）測數據的前提，要注重並做好以下幾項關鍵性工作：
（1）數據采（cǎi）集傳輸的同步是橋梁結構監測係統的關鍵（jiàn）性技術問題，是數據處理、分析和橋梁健康評估（gū）的基本前提（tí）條件。做到撓度、振（zhèn）動等子係統各點采集的時間同步性尤為重要。
（2）關於數據采集節點設（shè）備和（hé）傳輸鏈路（lù）的合理配置與優化（huà）。影響數據采集節點設備和傳（chuán）輸鏈路可靠性的因素（sù）相當（dāng）複雜（zá），必須研究設計（jì）和重點考慮係統合（hé）理的配置和優化。
（3）關於係（xì）統數據采集過程中單點故障問題。係統需要具（jù）有單點故障不影響控製網絡其他部（bù）分的功能（néng）。
（4）關（guān）於檢（jiǎn）測係（xì）統（tǒng）自身故障的自檢與報警。係統能夠識別和檢查出傳感器故障、電流回路泄（xiè）漏、對不可信信號電頻的捕獲和子係統故（gù）障等，並能在係統主機上給出相應的報警信息（xī）。
（5）關於數據可靠性檢驗的問題。係統具有能夠對所監測（cè）數據進行自檢（jiǎn）、互檢和標定的功（gōng）能，是保障原始（shǐ）數據可靠性的重要（yào）手段。
（6）關於實現遠程監控的問題。通過因（yīn）特網技術可以使橋梁管理者或橋（qiáo）梁專家在（zài）異地對係統實（shí）現遠程監控和數據分析，是橋梁（liáng）結構健康監測係統的新需求。
2.3. 數據分析處理和控製
數據分析處（chù）理與控製是指對獲得的數據信息進（jìn）行收集、整理、加工、存貯及（jí）傳（chuán）播等一係列活動的總和。它的基本環節是進行（háng）數據的組織、存貯、檢查和維護等工作。這些工（gōng）作是（shì）數據處理的中心問題，一般稱之為數據管（guǎn）理。二十世紀六、七十年代以來，數據管理技術提高到了數據庫階段，計算機中的數據及數（shù）據（jù）的管理統（tǒng）一由數據庫係統來完成。數據庫係統的目標是：解（jiě）我國的橋梁結構健康監測尚處初期階段，隨著橋梁（liáng）結構健康監測工作的深入（rù）開展，在遠距（jù）離監測、提高係統可靠性、完（wán）善數據處理和分析理論等方麵還（hái）需要提高和完善，目前尚無現成的性能和數據評估方麵的規範，因此探索並形成穩定、可靠的監測係（xì）統、明確各項參（cān）數指標、科學獲取（qǔ）與處理監測數據、形成（chéng）監測規範等工作是橋梁結構健康監測今後的發展與努力方向。