Page 162 - 公路桥梁养护与管理

Maintenance and Management of Highway Bridges
公路桥梁养护与管理

从不同粒度思考问题的思想为解决桥梁海量监测数据挖掘和不确定性问题提供了
一种新视角；单一的监测指标对桥梁安全状态评估相对片面，且受到传感器和噪
声影响，难以有效做出合理的判断，通过多传感器的数据融合比单个传感器的信

息精度更高，提高了数据的可靠性。另一方面，监测系统缺少与人工病害检查的
关联，将人工检测的数据与桥梁健康监测系统数据有效的结合利用，相互补充、
相互支撑将提高桥梁评估的可信度。数字孪生体作为物理世界的虚拟表示，可以
在收集到新数据时近乎实时更新，向物理实体提供反馈，并执行“假设”场景，

以评估桥梁风险和预测桥梁性能，对改善桥梁的管理和可持续性非常重要。数字
孪生技术在桥梁健康监测的应用还处于起步阶段，BIM 在桥梁健康监测系统的运
用案例较少，目前仍在探索中。基于 BIM 建模与健康监测预警相融合的桥梁运
营管养一体化系统是未来桥梁健康监测系统的发展方向之一。

目前国内桥梁已逐步进入“建养并重”的时代，桥梁状态评估是当前的一个
迫切需求，虽然桥梁结构状态评估已经进行了许多理论研究，但是在实际工程应
用中仍然存在很多问题，从传感器的信号采集到海量数据分析再到合理的安全评
估方法，建立一个完善的桥梁评估系统还有很长的路要走。桥梁状态评估是一个

学科交叉性非常强的课题，需要把多学科技术和方法结合起来，共同推进桥梁状
态评估的发展，为桥梁运营的安全性提供更有力的保障。

第二节 健康监测系统在桥梁运营中的应用

一、桥梁健康监测系统的发展

结构健康监测（SHM）是指利用现场的无损传感技术，通过包括结构响应

在内的结构系统特性分析，达到检测结构损伤或退化的目的。一个完整的结构健
康监测系统通常包括：传感器系统、数据采集与处理系统、数据管理系统、结构
健康评估系统。各个系统发挥着不同的作用，系统之间协同工作，实现对结构健
康的实时监测和安全评估。

SHM 系统可以通过结构响应分析并结合有限元模型进行补充，从而实现现
场数据与设计模型预测之间的直接比较。随着我国桥梁事业的快速发展，健康监
测技术在桥梁工程中得到了广泛的应用，桥梁健康监测系统通过在桥梁上安装摄

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