1 橋梁結構健康監測的概念
　　交通是社會的經濟命脈，橋梁是交（jiāo）通的咽喉，交通不暢會製約（yuē）社會的經濟發展，所以保障（zhàng）橋梁的功（gōng）能性（xìng）、耐久（jiǔ）性，尤其是安全性至關重要。為保證橋梁安全運行、避免嚴（yán）重事（shì）故（gù）發生，對橋梁結構進行健康監測應運而（ér）生，橋梁結構健康監測是以科學的監測理論與（yǔ）方法為基礎，采用（yòng）各種適宜（yí）的檢（jiǎn）驗、檢測手段獲取數據，為橋梁結構設計方法、計算假定、結構模型分析提供驗證;對結構的主要性能指標和特性（xìng）進行分析，及早預見、發現和處理橋梁結構安全隱患和耐久性缺陷，診斷結構突發和累計損傷發生位（wèi）置與程度，並對發生後果的可能性進行判斷與預測（cè）。通過對橋梁結構健康狀態的監測與評估（gū），為橋梁在各種氣（qì）候、交（jiāo）通條件下和橋梁運營狀況異常時發出預警信號，為橋梁維護、維修（xiū）與（yǔ）管理措（cuò）施提供依據，並通過及（jí）時采取措施達到防止橋梁（liáng）坍塌、局部破壞，保障和延長橋梁的使用壽命（mìng）的目的。
　　2 橋梁結構健康監測係統
　　2.1 檢測內容
　　數據采集與測量的內容主要為（wéi）：變形(沉降、位移、傾斜)、應力、動力特性、溫度、外觀檢測等。
　　2.1.1變形監測采取適宜的測量手段，對橋梁（liáng）主體結構關鍵部位（wèi）的沉降（jiàng）、位移、傾（qīng）斜（xié）量進行監（jiān）測。常用監測變形的方法有：導線測量法、幾何水準測量法、GPS測定三維位（wèi）移量法、自動極坐標實時差分測量法和自動全站儀三維坐標非接觸量測等。
　　2.1.2應力（lì）監（jiān）測 橋（qiáo）梁運營狀態中（zhōng）主體（tǐ）結構的（de）應力變化是由於主體結構的外部條件和內部狀態（tài）變化引起的。外部條件主要有動荷載、氣候、侵蝕、撞（zhuàng）擊（jī）和其他突發事件（jiàn）的作用等，而（ér）內部狀態有混凝土的收縮（suō）徐變、溫度變化及預應力損失（shī）等。應力監測（cè）數據可以定量性地反映出橋梁主體結構的內（nèi）應力變化和性能（néng）變化情況。
　　2.1.3 動力特性監測
　　橋梁結（jié）構的動力特性與橋梁結構的剛度、質量、阻尼值及其分布有關，動力監測是在橋麵無任何（hé）交通荷載以及橋址附近無規則振源的條件下進行，主要對橋梁結構由橋址處（chù）風荷載、水流等隨機荷載激振引起的微小（xiǎo）振（zhèn）動響應進（jìn）行（háng）測定。檢測項目主要為：主體結構的自（zì）振頻率、振型等。橋梁結構動力檢測方法主要有：固有頻率、應變模態、模態置信度判據（jù）、柔度矩陣、小波分析（xī）、遺傳算法（fǎ）等。
　　2.1.4溫度監測（cè）
　　通過對整橋溫度場的監測（cè），可以設法消除溫（wēn）度（dù）變化對某些監（jiān）測過程或傳感（gǎn）器本身的（de）測量精度的影響;可以了解橋梁結構在（zài）某種溫度場下的結構變形、內力變化等情況。
　　2.1.5 表觀檢測
　　表觀檢測的主要內容為：橋梁混凝土裂（liè）縫、強度、碳化深度、外觀質量（liàng）檢測、鋼梁及金屬結構（gòu）外觀及腐蝕檢測（cè）及支座、橋麵鋪裝、伸縮縫、錨端連接等部位、部件的損壞情況觀察（chá）等。
　　2.1.6 其他監測（cè）項目
　　2.1.6.1　新方法、新儀器（qì）、新設備、新理論應用監測;
　　2.1.6.2 規範等改變導致橋梁使用（yòng）等級改變的結構（gòu）監測;
　　2.1.6.3 為獲取監測數據（jù）而設置的傳感元器件（jiàn）和配備的儀表（biǎo）、設備、裝置的校準性監測等;
　　2.2 數據傳輸（shū）
　　穩定可靠的數據采集和（hé）傳輸對於保（bǎo）證監測（cè）係統的長期運行有著重要意義，同（tóng）時是獲取有效、可靠的監測數據的前提，要注重並（bìng）做好以下幾（jǐ）項關鍵性工作：
　　2.2.1 數據采傳輸的同步是橋梁（liáng）結構監測係統的關（guān）鍵性技術問題，是數據處理、分析和橋梁（liáng）健康評估（gū）的（de）基本（běn）前提（tí）條件。做到撓度、振動等子係統各點采集的時間同步性尤為重要。
　　2.2.2 關（guān）於數（shù）據采集節點設備和傳輸鏈路的合理配（pèi）置（zhì）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（jì）重點考慮係統合理的配置和優化（huà）。
　　2.2.3　關於係（xì）統數據采集過（guò）程中單點故障問題。係統需要具有單點故障不影響控製網絡其他部分（fèn）的（de）功能。
　　2.2.4 關於檢測係統自身故障的自檢與報警。係（xì）統能夠識別和檢查出傳感器故障、電流回路泄漏、對不可信信號電平（píng）的捕獲和子係統（tǒng）故障等，並能在係統（tǒng）主機上給（gěi）出相應的報警信息。
　　2.2.5 關於數據可靠性檢驗的問題。係統（tǒng）具有能夠對所（suǒ）監測數據進（jìn）行自檢、互檢和標定的功能，是保障原始數據可（kě）靠（kào）性的重要手段。
　　2.2.6 關於實（shí）現遠程監控的問題。通過因特網技術可以使橋梁管理（lǐ）者或橋梁專家（jiā）在異地對係統實現遠程監控和數（shù）據分析，是橋梁（liáng）結構健康監測係統的新需求。
　　2.3 數（shù）據分析處理和控製
　　數據（jù）分析（xī）處理與控製是指對獲得的數據信息進行收（shōu）集、整理（lǐ）、加工、存貯及（jí）傳播等一係列活動的總和。它的基本環（huán）節是進（jìn）行數據的（de）組織、存貯、檢查和維護等工作。這些工作是數據處理（lǐ）的中心問題，一般稱（chēng）之為數據管理。二十世紀六、七十年代以來，數據管理技術提高到了數據庫階段，計算機中的數（shù）據及數據的管理統一的由數據庫係統來完成。數據庫係統的目標是：解決數據（jù）冗餘問題;實現數據（jù）獨立性;實（shí）現數據共享;並（bìng）解決由於數據共享而帶來的數（shù）據完整性、安（ān）全性及並發（fā）控製等一係列問題。
　　3 橋梁結構健康監測的現（xiàn）狀與發展方向
　　橋（qiáo）梁結構健（jiàn）康監測係統對橋梁結構評估主要（yào）有三個方麵：承載能力、營運狀態和耐久能力（lì）。承載能力是有關大橋結構或構件的極限強度、穩定性能等，其評估目的是要找（zhǎo）出大橋結構（gòu）的實際安全儲備，以避免橋（qiáo）梁發生災難性的損毀。營運狀態評估與橋梁結構或其構件（jiàn）在日常荷載工作（zuò）下的變形（xíng）、裂（liè）縫、振動等有關，其評估結（jié）果有助（zhù）於合理（lǐ）安排養護維修。耐久能力的評估則（zé）專注於大橋的損傷（shāng）及其成因以及（jí）其對材料物理特性的影響。
　　目前的橋梁結構監測係（xì）統中存在著監（jiān）測項目種類不足（zú）和個別項目的規模又過於龐大的（de）情（qíng）況。在監測數據的管理方麵，沒有一個較（jiào）為完善的數據存儲與管（guǎn）理（lǐ）係統，大量的監測數據得不到妥善（shàn）的處理與利用。並且，現有的橋梁結構監測和狀態評估係統大多屬於單一的監測係（xì）統或（huò）者是單一的管理係統（tǒng）。
　　橋梁（liáng）結構健康監測綜合評估係（xì）統在橋梁設計階段予以提前考慮並做出橋（qiáo）梁結構健康監測設計有著十分重要的積極意義：設計人員可依據橋型設計理論和結構特（tè）點、四新技術的應用等方麵（miàn）采用適宜（yí）的（de）監測理論、方法與手段（duàn），做出符合橋梁特（tè）點和係統的監測設計。橋梁結構健康監測（cè）設計與（yǔ）橋梁設計同時形成可及時、妥善地將相關監測軟、硬件在施工、運營（yíng）過程（chéng）予以配備與設（shè）置，使得監（jiān）測係統的準備與（yǔ）運行工作（zuò）做的更加充分與科學。
　　我國（guó）的橋梁結構健康監測（cè）尚處（chù）初期階（jiē）段，隨著橋梁結構健康（kāng）監測工作的深入開展，在遠距（jù）離監測（cè）、提高係統可靠性、完善數據（jù）處理和分析理論等方麵還需（xū）要（yào）提高和完善，目前尚（shàng）無現成的性能和數據評估（gū）方麵的（de）規（guī）範，因此探索並形成（chéng）穩定、可靠的監測係統、明（míng）確各項參數指標、科學獲取與處理監測數據、形（xíng）成監測規範等（děng）工作是橋梁（liáng）結構健康（kāng）監測今後的發展與努力方向。