橋梁健康監(jiān)測(cè)就是通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)的整體行為,對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度進(jìn)行診斷,對(duì)橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行智能評(píng)估,為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào),為橋梁的維修養(yǎng)護(hù)與管理決策提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)。
理想的健康監(jiān)測(cè)就是在這個(gè)臨界點(diǎn)到來(lái)之前提早檢測(cè)出結(jié)構(gòu)的損傷并及時(shí)作出預(yù)警,這是實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)過(guò)程。
健康診斷是指結(jié)構(gòu)在受到自然的(如地震、強(qiáng)風(fēng)等)、人為的破壞,或者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期使用后,通過(guò)測(cè)定其關(guān)鍵性能指標(biāo),檢查其是否受到損傷,如果受到損傷,確定其損傷位置、程度如何,判斷其可否繼續(xù)使用及預(yù)估其剩余壽命等。
安全性評(píng)估是通過(guò)各種可能的、結(jié)構(gòu)允許的測(cè)試手段,測(cè)試結(jié)構(gòu)當(dāng)前的工作狀態(tài),并與其臨界失效狀態(tài)進(jìn)行比較,評(píng)價(jià)其安全等級(jí)。對(duì)于不同的結(jié)構(gòu),由于其重要程度不同,安全等級(jí)也應(yīng)該有所差別。安全性評(píng)估與可靠性不同,可靠性為一種概率,為一種可能性;而安全性評(píng)估旨在給出確定的安全等級(jí),
損傷診斷可以從很多層面上來(lái)理解,但最基本的目標(biāo)是簡(jiǎn)單地確認(rèn)結(jié)構(gòu)是否存在損傷。這個(gè)問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)模式、識(shí)別模型一般是收集損傷前后系統(tǒng)的特征,比較新的模式是否偏離原始模式。實(shí)際上,問(wèn)題很少如此簡(jiǎn)單,工作環(huán)境和條件的變化都影響測(cè)得的信號(hào)。在此情況下,正常的工作范圍很廣,不能簡(jiǎn)單地因?yàn)榄h(huán)境的變化而認(rèn)為有損傷。
一般有兩種方式來(lái)考察環(huán)境的變化:一種是可以測(cè)出分別與環(huán)境和工作條件相關(guān)的量,參數(shù)化正常的工作條件;另一種方式是采用Hoonsohn等提出的數(shù)據(jù)正規(guī)化技術(shù),如搜尋技術(shù)和自回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),用于區(qū)分環(huán)境工作條件變化和損傷的影響。
橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)與安全評(píng)估系統(tǒng)這兩個(gè)子系統(tǒng)組成,而其中的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)則是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能否對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)和安全壽命作出正確的評(píng)估,能否為驗(yàn)證設(shè)計(jì)和修正規(guī)范提供科學(xué)的依據(jù),取決于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能否采集到準(zhǔn)確、可靠、有代表性、能如實(shí)反映結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種特征信息,
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