6.4 桥梁结构健康监测

1.桥梁健康监测的概念

通过对桥梁结构状态的监控与评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁维护维修与管理决策提供依据和指导。

2.桥梁健康监测的内容

一般大型桥梁健康监测系统对以下几方面进行监控 :

 （1）结构的固定模态及其相对应的结构阻尼；

 （2）桥梁在正常车辆荷载及风载作用下的结构响应和力学状态；

 （3）桥梁在突发事件(如强烈地震、意外大风或其它严重事故等) 之后的损伤情况；

 （4）桥梁结构构件的真实疲劳状况；

 （5）桥梁重要非结构构件(如支座) 和附属设施的工作状态；

 （6）大桥所处的环境条件,如风速、温度、地面运动等。

• 施工阶段的健康监测内容：

 （1）几何形态监测。

 （2）桥梁结构的截面应力监测。

 （3）预应力监测。

 （4）温度监测。

 （5）下部结构的监测。

• 运营阶段的健康监测内容：

 （1）荷载监测。

 （2）表面形貌监测。

 （3）结构的强度监测。

 （4）振动监测。

 （5）性能趋向监测。

 （6）非结构部件及辅助设施。

3.桥梁健康监测系统的组成

先进的桥梁健康监测系统主要包括各类软硬件系统，其中各类高性能智能传感元件、信号采集与通讯系统（包括无线传感网络）、综合监测数据的智能处理与动态管理系统、结构实时损伤识别、定位与模型修正系统、结构健康诊断、安全预警与可靠性预测系统是关键部分。

传感系统。

信号采集与处理系统。

通信系统。

监控中心。

（1）报告大桥在各种工作环境下的结构载荷变化；

（2）设定日常信道报警系统用于桥梁的日常运营管理；

（3）报告大桥各主要构件的实际工作状况,为结构维护提供依据；

（4）报告大桥主要构件有否任何损坏或者累积性的损伤并设立报警系统；

（5）对大桥主要构件有否潜在损坏及其主要构件的剩余使用寿命进行评估；

（6）对大桥结构的健康状况、结构安全可靠性进行评估。