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橋梁工程是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的方面，是聯(lián)系各地交通、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要紐帶。橋梁建成后，由于荷載、氣候、環(huán)境、振動、索力與應(yīng)力變化等因素的影響，橋體結(jié)構(gòu)材料會逐漸被腐蝕老化，強(qiáng)度與剛度也會逐漸降低。大跨度的橋梁受上述因素的影響更大，這不禁會縮短橋梁的使用壽命，更是為行人的人身安全埋下了極大的隱患。因此對橋梁的健康狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測并在此基礎(chǔ)上的安全評估是日常維護(hù)的重要內(nèi)容。 大量的文獻(xiàn)資料及案例顯示，大跨度的橋梁運(yùn)營期間發(fā)生的損壞與事故主要集中于橋梁主梁的位移（主要指裂縫，下同）與形變，橋墩的位移與形變，索力與應(yīng)力的變化等。主梁是橋梁結(jié)構(gòu)的主要受力結(jié)構(gòu)，不僅需要承受外部荷載與自身的重力、還需要承受橋體結(jié)構(gòu)的彎矩、剪切力與各種應(yīng)力等，出現(xiàn)最多的病害就是腹板、頂板等產(chǎn)生的裂縫。橋墩病害的主要表現(xiàn)為墩偏位和混凝土裂縫。內(nèi)外部荷載、殼體組成材料成分、溫度變化以及不均勻的沉降、鋼筋等重要材料腐蝕等都會造成以上病害，多數(shù)橋梁病害更是不同因素聯(lián)合作用的結(jié)果。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測橋梁主要監(jiān)測點(diǎn)位移量的變化，可以有效監(jiān)測橋梁的運(yùn)營情況，對橋梁的安全運(yùn)營、延長使用壽命，及早發(fā)現(xiàn)橋梁病害與節(jié)約維修費(fèi)用都能發(fā)揮很好的作用。 早期的橋梁維護(hù)主要依靠人工作業(yè)完成，對可能存在病害的橋梁往往通過經(jīng)驗(yàn)來判別與評估，這樣不僅效率低，工作量大，效果通常也不會太理想，缺少科學(xué)數(shù)據(jù)支撐的日常維護(hù)對橋梁病害的預(yù)防起到的作用始終有限。隨著社會的進(jìn)步與技術(shù)的發(fā)展，人們將傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等前沿技術(shù)逐步引入到橋梁監(jiān)測系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了自動化監(jiān)測、預(yù)警功能，能真正長期用于橋梁結(jié)構(gòu)損傷和狀態(tài)評估，滿足橋梁養(yǎng)護(hù)管理和運(yùn)營的需要，為科學(xué)管理橋梁等提供理論依據(jù)，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)和社會效益。目前用于橋梁監(jiān)測的儀器主要有：經(jīng)緯儀沉降儀、位移傳感器、加速度傳感器等測試方法。 經(jīng)緯儀、沉降儀等集成度較高的測量儀器，可對橋梁多個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)的掃描，及時(shí)預(yù)警一些較小的裂縫、位移變化等病害。但是各測點(diǎn)也很難同步檢測，也無法預(yù)警較大的形變量。 直線位移傳感器是一種接觸型測量儀器，使用時(shí)傳感器與各測點(diǎn)直接接觸，傳感器將位移變化量及時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給監(jiān)測控制中心，經(jīng)控制系統(tǒng)采集計(jì)量后預(yù)測橋梁的運(yùn)行狀況，可實(shí)現(xiàn)各測量同步采集、比較、數(shù)據(jù)存儲等，為科學(xué)管理、監(jiān)測橋梁病害提供科學(xué)的依據(jù)，也可以將系統(tǒng)采集的信號傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)，是物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的組成單元，也是目前各類橋梁監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用最多的測量儀器。但是大部分精密位移傳感器只能接觸測量，對于一些難以接近的觀測點(diǎn)無法測量，大部分的橋體橫向位移變化因?yàn)閭鞲衅靼惭b問題也很難有效監(jiān)測。 加速度傳感器在橋梁監(jiān)測系統(tǒng)也有部分應(yīng)用，但是加速度傳感器的測量精度較低，測量數(shù)據(jù)需要經(jīng)運(yùn)算處理才能轉(zhuǎn)換為位移值，除此之外，加速度位移傳感器對于低頻靜態(tài)位移監(jiān)測效果也比較差，而大型橋梁的振動頻率都較低，很難保障采集的數(shù)據(jù)不會失真。 不管采用何種儀器作為檢測手段，橋梁監(jiān)測系統(tǒng)都應(yīng)遵循簡潔、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、可靠的原則，應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)及養(yǎng)護(hù)管理需求進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)，監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)與橋梁結(jié)構(gòu)安全密切相關(guān)，主要監(jiān)測有代表性的易損結(jié)構(gòu)、必須實(shí)施監(jiān)測的重要結(jié)構(gòu)及日常維護(hù)難以檢查或者無法檢查的結(jié)構(gòu)等，從動力、靜力以及耐久性等角度對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求用最少的傳感器和最少的數(shù)據(jù)采集量完成監(jiān)測工作。