橋梁結構健康監測（對簡稱（chēng）：橋監（jiān），下同）對於保障橋梁使用功能、安（ān）全運行、延長橋梁使用壽命、避免橋梁坍塌和局部（bù）破壞等（děng）嚴重事故發生有著重要（yào）的現實意義，近年來，橋梁結構健康監測成為國內外學術界、工程界的研究熱點，岩聯（lián）小編在本文主（zhǔ）要闡述了橋梁結構健康監測的概念、監測係（xì）統、現狀和發展方向。  　

1 橋梁結構健康監測的概念  　　  　　
交通是社會的經（jīng）濟命脈，橋梁是交通的咽喉，交通不暢會製約社會的經濟（jì）發展，所以保障橋梁的（de）功能（néng）性（xìng）、耐久性，尤其是安全性至關重要。為保證橋梁安全運行、避免嚴重事故發生，對橋梁結構進行健康監測應運而（ér）生，橋梁結構健康監測是以科學的監測理論與方法為基礎，采用各種適宜的檢驗（yàn）、檢測手段獲取數據，為橋梁結（jié）構設（shè）計方法、計算假定、結（jié）構模型分析提供驗證；對結構的主要性能指標和特（tè）性（xìng）進行分析，及早預見、發現和處理橋梁結構安全隱患和耐久性缺陷，診斷結構突發和累計損傷（shāng）發生位置與（yǔ）程度，並對發生後果的可能性進行判斷與預測。
通過對橋梁結構健康狀態的監（jiān）測與評估，為橋梁在各種氣候、交通條件下和橋梁運營狀況異常時（shí）發出預警（jǐng）信號，為橋梁維護、維修與管理（lǐ）措施提供依據，並通過及時采取措施達到防止橋梁坍塌、局部破壞，保障和延長橋（qiáo）梁的使用壽命的目的。

  　　  　　
2 橋（qiáo）梁結構健康監測係統  　　  　　
2.1 檢（jiǎn）測內容  　　
數據采集與測量的內容主要為：變形（沉降（jiàng）、位移、傾斜）、應力、動力特性（xìng）、溫度、外觀檢（jiǎn）測等（děng）。  　　
2.1.1變形監測采取適宜的測量手段（duàn），對橋梁主體結構關鍵部位的沉降、位移、傾斜量進（jìn）行監測。常用（yòng）監測變形的方法有：導線測量法、幾（jǐ）何（hé）水準測量法、GPS測定三維位移量法、自動極坐標實時差分測量法和自動全站（zhàn）儀三（sān）維坐標非接觸量測等。  　　
2.1.2應力監測  　　
橋梁運營狀（zhuàng）態中主體結構的應力變化是（shì）由於主體結構的外部條件和內部狀態變（biàn）化引起的。外部條件主要有動荷載、氣候、侵蝕、撞擊（jī）和其他突（tū）發事件的作用等，而內部狀態有混凝土的收縮徐變、溫度變化及預應力損失等。應力監測數據可以定量性地反映出橋梁主體結構的內應（yīng）力變化和性能變化情況。  　　
2.1.3 動力特性監測  　　
橋梁結構的動力特性與橋梁結構的剛度、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址附近無規則振源的條件下進行，主要對橋梁（liáng）結構由（yóu）橋址處風荷載、水流等隨機荷載激振引起的微小振動響（xiǎng）應進行測定。檢測項目主要為：主體結構的自振頻（pín）率、振型（xíng）等。橋梁結構動力檢測方法主要有:固有頻率、應變模態、模態置信度判據、柔度矩陣、小（xiǎo）波分析、遺傳算法等。  　　
2.1.4溫度監測  　　
通過對（duì）整橋溫度場的監測，可以設法消除溫度變化對某些監測（cè）過（guò）程或傳感器本身的測（cè）量精度的影響；可以了解橋梁結構在某種溫度場下的結構變形、內力變化等（děng）情況（kuàng）。  　　
2.1.5 表觀檢測  　　
表觀檢測的主要內容為（wéi）：橋梁混凝土裂縫、強度、碳化深度、外觀質量檢測、鋼梁及金屬結構外觀及腐蝕檢測及支座、橋麵鋪裝、伸（shēn）縮縫、錨端連接等部位、部件（jiàn）的損壞情況觀察等。  　　
2.1.6 其他監測項目  　　
2.1.6.1新方法、新儀器、新設備、新理論應用監測；  　　
2.1.6.2 規範（fàn）等改變導（dǎo）致橋梁使用等級改變的結構監測；  　　
2.1.6.3 為獲取監測數據而設置的傳感元器件和配備的儀表、設備、裝置的校準（zhǔn）性監測等；  　　
2.2 數據傳輸（shū）  　　
穩定可（kě）靠的數（shù）據采集和傳輸對於保證監測係統的長期運行有著重要意義，同時是獲取有效、可靠的監測數據的前提，要注（zhù）重並做好以下（xià）幾項關鍵性工作：  　　
2.2.1 數據采傳輸的同步是橋梁結構監測係統的關鍵性技術問（wèn）題，是數據處理、分析和橋梁健（jiàn）康評估的基本前提條件。做到撓度、振動等子係（xì）統各點采集的（de）時間同步性尤為重要（yào）。  　　
2.2.2 關於數據采集節（jiē）點設備和傳（chuán）輸鏈路的合理配置與優化。影響數據采集節點設備和傳輸鏈路可靠性的因素相當複雜，必須研究設（shè）計重點考慮係統合理的（de）配置（zhì）和優化。  　　
2.2.3關於係統數（shù）據采集過程中單（dān）點（diǎn）故障問題。係統需要具有單點故障不影響控製網絡其（qí）他部分的功能。  　　
2.2.4 關於檢測係統自（zì）身故障的自檢與報警。係統能夠識（shí）別和檢查出（chū）傳感器故障、電流回路泄漏、對不可信信號電平的捕（bǔ）獲和子係統故障（zhàng）等，並（bìng）能在係統主機上給出相應的報警信息。  　　
2.2.5 關於（yú）數據可靠性檢驗的問題。係統具有能夠對所（suǒ）監測數據進行自檢、互檢和標（biāo）定的（de）功能，是保障原始數據可靠性的重要手段。  　　
2.2.6 關於實現遠（yuǎn）程監控的問題。通（tōng）過因特網技術（shù）可以使橋梁管理者或橋梁專家在（zài）異（yì）地對係（xì）統實現遠程監控和數據分析，是橋梁結（jié）構（gòu）健康監測係統（tǒng）的新需求。  　　
2.3 數據分析處理和控製  　　
數據（jù）分析處理與控製（zhì）是指對獲得的數據信息進（jìn）行收集、整理、加工、存貯及傳播等一係列活動的（de）總和。它的基本（běn）環節是進行（háng）數據的組織、存貯、檢查（chá）和維護等工作。這些工作是數據處理的中心問題，一般稱之為（wéi）數據管理。二十世紀六、七十年代以來，數（shù）據管理技術提高到了數據庫階段，計算機（jī）中的數據及數據的管理統一的由數據庫係統來完成。數據庫係統（tǒng）的目標是：解決數據冗餘問（wèn）題；實現數據獨立性；實現數據共享；並解決由於數據共享而帶來的數據完整性、安全性及並發控製（zhì）等一係列問題。  　　
 　　
3 橋梁結構健康監測的現狀與發展方向  　　  　　
橋梁結構健康監測係統對橋（qiáo）梁結構評估主要（yào）有（yǒu）三（sān）個方麵：承載能力、營運狀態和耐久（jiǔ）能力。承載能力是有關大（dà）橋結構或構件的極限強度、穩（wěn）定性能等，其評估目的是要找出大橋結（jié）構的實際安全儲備（bèi），以（yǐ）避免橋梁發生災難性的損毀。營運狀（zhuàng）態評估與橋梁結構或其構件在日（rì）常荷載工作下的變形、裂縫、振動等有關，其評（píng）估結果有（yǒu）助於合（hé）理安排養護維修。耐久能力的評估則專（zhuān）注於大橋的損傷及其成因以及其對材料（liào）物理特性的影響。  　　
目前的橋梁結構監測係統（tǒng）中存在著監測項目種類不足和個別項目的規模又過於龐大的情況。在監測數據的管理方麵，沒有一個較為完善的數據存儲（chǔ）與管理係統，大量的（de）監測（cè）數據得不到妥善的處理與利用。並且，現有的橋（qiáo）梁結構監測和狀態評估係統大多屬於單一的監（jiān）測係統或者是（shì）單一的（de）管理係統。  　　
橋梁結構健（jiàn）康監測綜合評（píng）估係統在橋梁（liáng）設計階（jiē）段予以提前考慮並做出（chū）橋梁結構健康監測設計有著十分（fèn）重要的積（jī）極意（yì）義：設計人員可依據橋型設計理論和（hé）結（jié）構特點、四新技術的應（yīng）用等方麵采用適（shì）宜的監（jiān）測理論、方法與手段，做出符合橋梁特點和係統的監測設計（jì）。橋梁結（jié）構健康監測設計與橋梁設（shè）計同時形成（chéng）可及（jí）時、妥（tuǒ）善地將相關監測軟、硬件在施工、運（yùn）營過程予以配備與設置，使得監測係統的準（zhǔn）備與運（yùn）行工作做的（de）更（gèng）加（jiā）充分與科學。  　　
我國的橋（qiáo）梁結構健康監測尚處初期階段，隨著橋梁結構健康監測工作的深入（rù）開展，在遠距離監（jiān）測、提高係統可靠性、完善數據處理和分析（xī）理論等方麵還需要提（tí）高和完善，目前尚無現成的性能和數據（jù）評估方麵的規範，因（yīn）此探索並形成（chéng）穩定、可靠的監測係統、明確各項參數指（zhǐ）標、科學獲取（qǔ）與處理監（jiān）測數據、形成監測規範等工作是橋梁結構健康監測（cè）