1橋梁結構（gòu）健康監（jiān）測的概念 
    交（jiāo）通是社會的經濟命脈，橋梁是交通（tōng）的（de）咽喉，交通（tōng）不暢會製約社會的經濟發展，所（suǒ）以保障橋梁的功能性、耐久性，尤其是安全性至關重要。為保證橋（qiáo）梁安全運行（háng）、避免嚴重事故發（fā）生，對（duì）橋梁結構進行健康（kāng）監測應運（yùn）而生，橋梁結構健康（kāng）監測是以科學的監測理論與方法為基礎，采用各種適宜的（de）檢驗（yàn）、檢測手段獲（huò）取數據，為橋梁（liáng）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（néng）指標和特性進行分析，及早預見、發（fā）現和處理橋梁結構安全隱患和耐久性缺陷，診（zhěn）斷（duàn）結構突發和累計損傷發生位置與程度，並對（duì）發生（shēng）後果的可（kě）能性（xìng）進行判斷與預（yù）測。通（tōng）過對橋梁結構健康狀態的監測與評估（gū），為橋梁在各種氣候、交通條件（jiàn）下和橋梁運營狀況異常時發出預警信號，為（wéi）橋梁維護、維（wéi）修與管理措施提（tí）供依據，並通（tōng）過及時采取措施達到防止橋梁坍塌、局部破壞，保障和延長橋梁的使用壽命的（de）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（róng）主（zhǔ）要為：變形（沉降、位（wèi）移、傾斜（xié））、應力（lì）、動力特性、溫度、外觀檢測等（děng）。
    2.1.1變形監測采取適宜的測量手段，對橋梁主體（tǐ）結構（gòu）關鍵部位的沉降（jiàng）、位移、傾斜量進行監測。常（cháng）用監測變（biàn）形的方法有（yǒu）：導（dǎo）線測量法、幾何水準（zhǔn）測量法、GPS測定三維位移量法（fǎ）、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應力監測 

    橋梁運營狀態中主體結構的應力變化是由於主體結構的外部條件和內部狀態變化引起的。外部條（tiáo）件（jiàn）主要有（yǒu）動荷載、氣（qì）候、侵（qīn）蝕、撞擊和其他突（tū）發事件的作用等，而內部狀態（tài）有混（hún）凝（níng）土的收縮徐變、溫度變化及預應力損失等。應力監測（cè）數據可以定量性地反映（yìng）出橋梁主體結構的內應力變（biàn）化（huà）和性能變化情況。 
    2.1.3 動力特（tè）性監測 
    橋梁結（jié）構（gòu）的動力特性（xìng）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（miàn）無任何交通荷載以及橋址附（fù）近無規則振源的條件下進行，主要對橋梁結構由橋址（zhǐ）處風（fēng）荷載、水流等隨機荷載激振引起的微小振動響應（yīng）進行測定。檢測項（xiàng）目主要為：主體結構的自振頻率、振型等。橋（qiáo）梁結構動（dòng）力檢測方法主要有：固有頻率、應變模態、模態置（zhì）信度判據、柔度矩陣、小波（bō）分析、遺傳算法等。 
    2.1.4溫度監測 
    通過對整橋溫度場的監測，可以（yǐ）設法消除（chú）溫度變（biàn）化對某些監測過程或傳感器（qì）本身的測量精度的影響；可以了解橋梁結（jié）構（gòu）在某種溫度場下的結構變形、內力變（biàn）化等情況。 
    2.1.5 表觀檢測 
    表觀檢測的主要內容為：橋梁（liáng）混凝土裂縫、強度、碳化深度、外觀質量檢測、鋼梁（liáng）及金屬結構外觀（guān）及腐蝕檢測及支座、橋麵鋪裝、伸縮（suō）縫、錨端連（lián）接等（děng）部位、部件的損壞情況觀察等。 
    2.1.6 其（qí）他監測（cè）項目 
    2.1.6.1　新方法、新儀器、新設備（bèi）、新理論應用監測； 
    2.1.6.2 規範等改變導致橋（qiáo）梁使（shǐ）用等級改變的結構監測； 
    2.1.6.3 為（wéi）獲取監測數據而設置的傳（chuán）感元器（qì）件和配備（bèi）的儀表、設備、裝置的校準性監測（cè）等； 
    2.2 數據傳輸 
    穩定可靠的數據（jù）采集和傳輸對於保證監測係統的（de）長期運行有著重（chóng）要意義，同時是獲取有效、可靠的監測數據的前提，要注重並做好以下幾項關（guān）鍵性工作： 
    2.2.1 數據采傳輸的同步是橋梁結構監測係統的關（guān）鍵性技術問題，是數（shù）據處理、分析和橋（qiáo）梁健康評估（gū）的基本前提條件。做到撓度、振動（dòng）等子係統各（gè）點采集的時間同步性尤為（wéi）重要。 
    2.2.2 關於數據采（cǎi）集節點設備（bèi）和傳輸鏈路的（de）合（hé）理配置與優化。影響數據采集節點設備和傳輸鏈路可靠性的因素相當複（fù）雜，必須研究設計重點考慮係統合理的配置和優化。 
    2.2.3　關於係統數據采集過程中單點故障問題。係統需（xū）要具有單點故障不影（yǐng）響控製網（wǎng）絡其他部分的（de）功能。 
    2.2.4 關於檢測係統自身故障的自檢與（yǔ）報警（jǐng）。係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（xìn）號電平的捕（bǔ）獲和子係統故障等（děng），並能在係統主機（jī）上給出相應的報（bào）警信息。 
    2.2.5 關於數（shù）據可靠性檢驗的問題。係統具有能夠對（duì）所監測數據進行自檢、互檢和標定的功能，是保障（zhàng）原始數（shù）據可靠性的重要手段。 
    2.2.6 關於實現遠（yuǎn）程監控的問題。通過因特網技術可以（yǐ）使橋（qiáo）梁管理者或（huò）橋梁專家在異地對係統實現遠程（chéng）監控和數據分析，是橋梁結構健康（kāng）監測係統的新需求（qiú）。 
    2.3 數（shù）據分析處理和控製 
    數據分析處理與（yǔ）控製是指（zhǐ）對獲得的數（shù）據信息（xī）進行（háng）收集、整理、加工、存貯及傳播等一係列活動的總和。它（tā）的基本環節是進行數據的組織、存（cún）貯、檢查（chá）和（hé）維護等工作。這些工（gōng）作是數據處理的中心問題，一般稱之為數據管理。二（èr）十世紀六、七十年代以來，數據管（guǎn）理技術提高（gāo）到了數據庫階段，計算機（jī）中的數據及（jí）數據（jù）的管理統一的由數據庫係統來完成。數據庫係統（tǒng）的目標是：解決數據冗餘問題；實現數據獨立性；實（shí）現數據共享；並解決由於數據共享而帶來的（de）數據完整（zhěng）性、安全性及並發控製等一係（xì）列問題。 
    3 橋梁結構健康監（jiān）測的現狀與發展方向 
    橋梁結（jié）構健康（kāng）監測係統對橋梁結構評估主要有三個方（fāng）麵：承載能力、營運狀態和（hé）耐久能力。承載能力是有關大橋（qiáo）結構或構件（jiàn）的極（jí）限強度（dù）、穩定（dìng）性（xìng）能等，其評估目的是（shì）要找出（chū）大橋結構的（de）實際安全儲備，以避（bì）免橋梁發生災難性的損毀（huǐ）。營運（yùn）狀態評估與橋梁結構或其構件在日常荷載工作下的變形、裂縫、振動（dòng）等（děng）有關，其評估（gū）結果有助於合理安排養護維（wéi）修。耐久能力的評估則專注於大橋的（de）損傷及其成因以及其（qí）對材料物理特性的影響。 
    目前的橋梁結構（gòu）監測係統（tǒng）中存在著監測項目種類不足（zú）和個別項目的規模又過於龐大的情況。在（zài）監測數據的管理方麵，沒有一個較為完善的數據存（cún）儲與管理係統，大量的監測數據得不到妥善的處理與利用。並且，現有的橋梁結構監測和狀（zhuàng）態評（píng）估係統大多屬（shǔ）於單一的監測（cè）係統或（huò）者是單一的管理（lǐ）係統。
    橋梁結構健康監測（cè）綜合評估係統在橋梁設計階段（duàn）予以提前考慮並做出橋梁結構健康監（jiān）測設計（jì）有著十分重要的積極意義：設計人員可（kě）依據橋型（xíng）設計理論和結構特點、四新（xīn）技術的應用等方麵采用適（shì）宜的監測理論、方法與手段，做出符合（hé）橋梁特點和係（xì）統的監測設（shè）計。橋梁結構健康監測設計與橋梁設計（jì）同時形成可及時、妥善地將相關監測軟、硬件在施工、運營過（guò）程予以配備與（yǔ）設置，使得監（jiān）測係統的準備與運行工作做（zuò）的更加充分（fèn）與科學。 
    我國的橋梁結構健康監測（cè）尚處初期階段，隨著橋梁結構健康監測（cè）工作的（de）深入（rù）開展，在遠距離監測、提高係統可靠性、完善數據處理和分析理論等方麵還需要提（tí）高和完善，目前（qián）尚無（wú）現成的性能和數據評估方（fāng）麵的規範，因此探索並形成穩定、可靠的監測係統、明確（què）各項（xiàng）參數指標、科學獲取與處理監測數據、形成監測規範等工作是橋梁結（jié）構健康監測今後的發展（zhǎn）與努力方向。