. 橋梁結構健康監測的概念
交通是社會的經濟命脈，橋梁（liáng）是（shì）交（jiāo）通的咽喉，交通不（bú）暢會製約社會的經濟發展（zhǎn），所以保障橋梁的功能性、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（chóng）事故發生（shēng）,對橋梁結構進行健康監測應運而生，橋梁結構健康監測是以科學的監測理論與方法（fǎ）為基礎，采用各（gè）種適宜的檢驗、檢測手段獲取數據，為橋梁結構設計方法、計算（suàn）假定、結構模型分析提供驗證；對結構的主要性能指標和特性進行（háng）分析，及早預見、發現和處（chù）理橋梁結構安全隱患和（hé）耐久性缺陷，診斷結構突發和累計損傷發生位置與程度，並對發生後果的可能（néng）性進行判斷（duàn）與預測。通過（guò）對橋梁結構健康狀態的監測與評估，為（wéi）橋梁在各種氣候、交通條件下和橋梁運營狀況異常時發出預警信（xìn）號，為（wéi）橋梁維（wéi）護、維修與管理措施提供依據，並通過及時采取措施達到防止橋梁坍塌、局部破壞，保障和延長橋梁的使用壽命的目的。
2. 橋梁結（jié）構健（jiàn）康監測係（xì）統
2.1. 監測內容
        數據（jù）采集與測量的內容主要為：變形(沉降、位移、傾斜)、應力、動（dòng）力特性、溫度、外觀檢測等。
        1) 變形監測
                采取適宜的測量手段，對橋（qiáo）梁（liáng）主體結構關鍵部位的沉降、位移、傾斜量進行監測。常用監測變形的方（fāng）法（fǎ）有：導線測量法、幾何水準測量法、GPS測定三維（wéi）位移量法、自動極坐標實時差分測量法和自動全站儀（yí）三維坐標（biāo）非接觸量測等。
        2) 應力監測
                橋梁運營狀態中（zhōng）主體結構的應力變化是由於（yú）主體（tǐ）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（zǎi）、氣（qì）候、侵蝕、撞擊和其他突發事件的作用等，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（lì）監測數據可以定量性地反映（yìng）出橋梁主體結構的內應力變化（huà）和性能（néng）變化情況（kuàng）。
        3) 動力特性監測
                橋梁結構的動力特性與橋（qiáo）梁結構的（de）剛度、質量、阻尼值及其分布有關，動力監測是（shì）在橋麵無任何交通荷載以及（jí）橋址附近（jìn）無規則振源的條件下進行，主要對橋梁結構（gòu）由橋址處風荷載（zǎi）、水流等隨機荷（hé）載激振引起的微小振動響應進行測定。檢測項目主要（yào）為：主體結構（gòu）的自（zì）振頻率、振
型等。橋（qiáo）梁結構（gòu）動力檢測方法主要有：固有頻率、應（yīng）變模態、模態置信度判據、柔度矩陣、小波分析（xī）、遺傳算法（fǎ）等。
        4) 溫度監測
            通過對整（zhěng）橋溫度場的監測，可以設法消除溫度變化對某些監測過程或傳感器本身的測量精度的影響；可以了解橋梁結（jié）構在某種溫度場（chǎng）下的結構變形、內力變（biàn）化等情況。
        5) 表觀（guān）檢測
            表觀（guān）檢測的主要內容為：橋梁（liáng）混凝土裂縫、強度（dù）、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、伸縮縫、錨端連接等部位、部件的損（sǔn）壞情況觀察等。
2.2. 數據傳輸
        穩定可靠的數據采集和傳輸對於保證監測係統的長期運行有著（zhe）重要意義，同時是（shì）獲取有效、可靠的監測數據的（de）前提，要注重並（bìng）做好以下幾項關鍵性工作：
        （1）數據采集傳輸的同步是橋梁（liáng）結構監測係統的關鍵性技術問題，是數（shù）據處理、分析和橋梁健康評估的基本前提條件。做到撓度、振動等子係統各（gè）點采集的（de）時間同步性尤為重要。
        （2）關於數（shù）據（jù）采集節點設備和（hé）傳輸鏈路的合理配（pèi）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，必須研究設計和重點考慮係統（tǒng）合理（lǐ）的配置（zhì）和優（yōu）化。
        （3）關於（yú）係統數據采集過程中單（dān）點故障（zhàng）問題。係統需要具有單點故障不影響控製網絡其他部（bù）分的功能。
        （4）關（guān）於檢（jiǎn）測係統自身故障的自檢與報警。係統能夠識別和（hé）檢查出傳感器故障、電流回路泄漏、對不可信信號電頻的捕獲和子係統（tǒng）故障等，並能在係統主機上給出相應的報警信息。
        （5）關於數據可靠（kào）性檢驗的問題。係統具（jù）有能夠對所監測數據進行（háng）自檢、互檢和標定的功能，是保障原始數據可靠性的重要手（shǒu）段。
        （6）關於實現遠程監控的問題。通過因特網技術可以使橋梁管理者或橋梁專家在異地對係統實現遠（yuǎn）程監控（kòng）和數據分析，是（shì）橋（qiáo）梁結構健康（kāng）監測係統的新需求。
2.3. 數據分（fèn）析處理和控製
        數據分析處理與控（kòng）製是指對獲（huò）得的數據信息進行收集、整理（lǐ）、加工、存貯及傳播等（děng）一係列活動的總和（hé）。它的基（jī）本（běn）環節是進行數據的組織、存貯、檢（jiǎn）查和維（wéi）護等工作。這些工作是數據處理的中（zhōng）心問題，一般稱之為數據管理。二十世紀六、七十年（nián）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據的管理統一由數據庫（kù）係統來（lái）完成。數據庫（kù）係（xì）統的（de）目標是：解我國的橋梁結構健康監測尚處初期階段，隨著（zhe）橋梁結構健康監測工作的（de）深入開展，在遠（yuǎn）距離監（jiān）測、    提高係統可靠性、完（wán）善數據處理和分析理論等方（fāng）麵還需要提高和完善，目前（qián）尚（shàng）無現成的性能和數據評估方麵的（de）規範，因此探索並形成穩定、可靠的監測係（xì）統、明（míng）確各項參數指標、科學（xué）獲取與處理監（jiān）測數據、形成（chéng）監測規範（fàn）等工（gōng）作是橋梁結構（gòu）健康監測今（jīn）後的發展與努力方向。