Page 163 - 公路桥梁养护与管理

第五章 桥梁结构健康监测系统

像头和传感设备，通过传感设备采集数据实时监测桥梁健康状况，如发现异常状
况尽早对桥梁损伤进行维护处理，同时还能监测桥梁的荷载状况，以评估桥梁在
各种使用荷载下的性能。监测系统还能通过网络客户端进行远程访问。我国的桥

梁健康监测系统始于 20 世纪 90 年代，目前国内很多重要的桥梁上特别是大跨度
桥梁上安装了具有大规模传感器结构健康监测系统。
桥梁健康监测系统的建设旨在对桥梁状态实时监测，为桥梁安全保驾护航。
2018 年四川省眉山市彭山区岷江大桥垮塌。在垮塌发生之前，由于工作人员发

现监测数据出现了异常，及时对桥梁的受损情况进行了评估，发现大桥存在安全
隐患并及时采取应对措施，避免了人员伤亡，监测系统在这次事故中发挥了有效
的作用。而并不是所有的监测系统都能避免事故发生，2017 年捷克首都伏尔塔
瓦河上一座人行桥梁发生坍塌，造成多人伤亡。在坍塌前的健康监测系统并未发

现异常。
从健康监测的发展状况来看，新的监测仪器与技术的不断涌现为桥梁安全评
估提供了硬件支持，但大量投资建设的监测系统并未能准确地发挥应有的作用，
未能给桥梁安全运营提供足够的安全保障，主要存在以下问题：传感器的使用寿

命问题，传感器元件受到自然环境腐蚀的影响，正常使用寿命远低于桥梁的使用
寿命，而在监测过程中传感器失效会导致桥梁评估结果的误判。除了传感器失效
会导致数据异常以外，桥梁健康监测中由于外界环境干扰（电磁场、天气变化等），
信号中掺杂大量的噪声成分，导致了传感器数据失真，数据失真是影响桥梁评估

准确性的重要因素之一。缺乏有效的评估理论体系，未能将现场采集的数据与数
值分析结果进行有效的结合。

二、应用桥梁健康监测系统必要性

虽然传统的检测手段以及健康保障体系经过了长久的发展，但是这类检测方
式仍有许多不足之处，具体表现在以下几个方面：检测的目的性差，检测手法及
检测内容大众化，没有根据桥梁结构特点因地制宜地进行检测；检测方面存在诸
多盲点，内部许多复杂结构无法检测到或检测不准确；传统人工检测时效性差，

不能随时掌握桥梁健康状况，无法做到提前预警或在突发情况下找出问题所在，
很难为运营期桥梁的管养与维护提供决策支持；人工记录检测信息效率低，主观
性强，无法对检测数据进行及时、准确的处理分析和长期记录与管理。

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