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　　橋梁結構在長期使用的過程中,不可避免的會出現結構構件老化,并且還可能遭受各種自然或人為災害的破壞,造成結構承載力降低,甚至失效；而且,對于大型橋梁而言,由于其使用功能的重要性,從它建成開始就應該對其是否能正常工作進行相關監(jiān)測。目前國內外許多橋梁都存在不同程度的安全隱患。在國內,由于質量控制滯后于橋梁的建設速度,致使橋梁倒塌事故逐年增加。因而,橋梁結構的安全狀況一直是政府有關部門和公眾特別關心的熱點問題。
　　如果能在災難來臨之前進行預測,對橋梁的疲勞損傷進行監(jiān)測,從而對橋梁的健康狀況給出評估,那就會大大減少這些慘劇的發(fā)生。橋梁健康監(jiān)測及診斷技術的研究與應用正是在此基礎上應運而生的。
　　1、舊式監(jiān)測技術的缺點
　　目前國內對橋梁檢測都是在設計、施工完成交付使用前，或者發(fā)現橋梁結構出現特殊情況(如結構開裂、變形過大、重載或超重車輛反復過橋、環(huán)境惡劣影響等)的時候，方對橋梁進行檢測評估，采用的方法一般以人工方法為主，即在梁體的受力及變形關鍵部位上，外貼應變片或安裝變形儀。通過實測特征值與理論計算結果對比，確定橋梁強度和剛度安全儲備系數，并評估橋梁現有的承載能力。這種方法局限性較大，不僅需要專門訓練的有資格能力的工程師，而且所取得的檢測結果仍然不能滿足橋梁所有的安全需要，而且還浪費了大量的人力和物力。
　　橋梁在使用過程中，荷載的變化、環(huán)境等因素隨機性非常大，而且也非常復雜，所以最不利荷載的影響，并不一定與人工檢測的定位定點相吻合；由于施工質量、安裝等因素的影響，與原始設計參數勢必存在著一定的誤差；另外橋梁在運營過程中超載、震動、溫度等因素的影響及橋梁自身的變形，從而在使用過程中最不利荷載對橋梁產生的效應，采用人工定時檢測手段是無法測出的，也不能用簡單幾組檢測數據建立一個由最不利荷載引起橋梁出現極大值的數學模型，分析橋梁設計、施工的整體質量和橋梁運營中的承載能力，這種橋梁狀態(tài)評估方法顯然具有相當程度的簡單化。
　　2、應用情況
　　隨著光纖技術、無線傳輸技術的日漸成熟，橋梁健康監(jiān)測技術已經從研發(fā)階段走向應用階段。目前，國內一些大中城市如香港、上海、杭州、南京、武漢、重慶等在一些跨江(河/海)大橋上使用了橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)(見表2)，對保證人民群眾生命和財產安全起到了重要的作用。

橋梁名稱	結構類型	跨度(m)	橋梁名稱	結構類型	跨度(m)
香港昂船洲橋	斜拉橋	1018	重慶菜園壩大橋	鋼箱系桿拱	102+420+88
香港西部通道	斜拉橋	210	錢江四橋	鋼管拱橋
香港汀九橋	斜拉橋	127+448+475+127	盧浦橋	全鋼拱橋	550
香港汲水門橋	斜拉橋	160+430+160	南寧橋	蝴蝶拱橋	300
香港青馬橋	懸索橋	455+1375+300	石板坡橋	連續(xù)剛構	330
南京二橋	斜拉橋	628	江陰橋	懸索橋	1388
徐浦大橋	斜拉橋	590	虎門橋	懸索橋	888
大佛寺橋	斜拉橋	198+450+198	陽邏橋	懸索橋	1280
南京三橋	斜拉橋	257+648+257	潤揚橋	斜拉橋/懸索橋	406/1490
杭州灣跨海橋	斜拉橋	448	清河橋	斜拉橋	108+66+36
蕪湖橋	斜拉橋	180+312+180

　　3、主要功能
　　橋梁監(jiān)測系統(tǒng)是一個復雜的、龐大的、綜合的技術性系統(tǒng),它包括橋梁關鍵部位的關鍵參量測量、測試數據的現場采集、指令與數據的遠程傳輸、數據儲存與處理、結構安全狀態(tài)的評價與預警等。通過其在橋梁運營中所獲得的結構及環(huán)境信息,不僅為橋梁維護、維修與管理決策提供依據和指導,還為橋梁的理論研究與試驗、提供最真實的信息,獲得的橋梁結構全面的靜、動力特性,加深對橋梁在各種交通條件和自然環(huán)境下的真實行為的研究。橋梁監(jiān)測技術的發(fā)展,不僅對橋梁建設、管理具有現實意義,更將可能對橋梁研究與設計、特別是將來實現橋梁“虛擬設計”具有重要的意義。
　　從目前已建立的監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)構成、監(jiān)測方法以及實現的功能來看，這些橋梁監(jiān)測系統(tǒng)具有以下一些共同特點：
　　(1)橋梁監(jiān)測系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成，硬件系統(tǒng)一般由傳感器系統(tǒng)、數據采集及傳輸系統(tǒng)、數據分析與處理系統(tǒng)構成，軟件系統(tǒng)主要實現對結構狀態(tài)的識別和安全性評估；
　　(2)通過布設在橋梁上的傳感器獲取反映橋梁結構行為的記錄，并且重視對橋梁環(huán)境條件如溫度、風、交通荷載等的監(jiān)測；
　　(3)由于測試技術和通訊技術的發(fā)展，使得監(jiān)測系統(tǒng)采集的信息更加準確與完備，并且可以實現系統(tǒng)的大容量和網絡化共享。
　　4、技術特點
　　橋梁健康監(jiān)測是對橋梁安全情況進行實時監(jiān)測的新技術，這種技術通過對橋梁結構進行無損檢測，實時監(jiān)控結構的整體行為，對結構的損傷位置和程度進行診斷，對橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進行智能評估，為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況嚴重異常時觸發(fā)預警信號,為橋梁的維修、養(yǎng)護與管理決策提供依據和指導。
　　一般大型橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)對以下幾方面進行監(jiān)控：
　　(1)橋梁結構在正常車輛荷載及風載作用下的結構響應和力學狀態(tài)。
　　(2)橋梁結構在突發(fā)事件(如地震、意外大風或其它嚴重事故等)之后的損傷情況。
　　(3)橋梁結構構件的耐久性，主要是提供構件疲勞狀況的真實情況。
　　(4)橋梁重要非結構構件(如支座)和附屬設施(如斜拉橋振動控制裝置)的工作狀態(tài)。
　　(5)大橋所處的環(huán)境條件，如風速、溫度、地面運動等。
　　5、系統(tǒng)結構
　　橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)一般由數據采集系統(tǒng)、數據傳輸系統(tǒng)、數據處理系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、數據共享系統(tǒng)等幾部分組成，參見圖1。 　　數據采集、傳輸、分析都是實時進行的，分析系統(tǒng)一旦監(jiān)測到參數超過閾值時，將根據參數類型進行報警，可以預防災難的發(fā)生。
　　6、國內技術現狀
　　根據調研，重慶理工大學胡順仁教授領導的科研攻關團隊，在“橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)研究”領域進行了大量的開創(chuàng)性研究工作，先后完成了重慶渝長高速公路紅槽房公路橋、重慶大佛寺長江大橋、重慶向家坡立交橋、重慶馬桑溪長江大橋等不同類型的多座特大橋的結構健康監(jiān)測系統(tǒng)研究，建成了國內首座“橋梁安全遠程集群監(jiān)測系統(tǒng)”，在大型結構健康監(jiān)測研究領域奠定了堅實的理論與技術基礎。