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Maintenance and Management of Highway Bridges
公路桥梁养护与管理
第五节 大跨度桥梁结构健康监测系统
一、大跨桥梁结构健康监测系统
（一）大跨桥梁结构健康监测系统的概念
随着现代化桥梁结构健康监测系统的逐步发展，大跨桥梁结构的健康监测系
统的概念越来越清晰地呈现在众多研究和使用者的面前：大跨桥梁健康监测系统，
是一个以桥梁结构为平台，应用现代传感、通讯、和网络技术，优化组合结构监
测、环境监测、交通监测、设备监测、损伤识别、整体性能评估、综合报警、信
息网络分析处理、和桥梁养护管理各功能子系统为一体的综合监测系统。其可以
实现对结构整体损伤的长期跟踪监测，达到对局部、短期损伤技术的有益补充，
从而极大地延拓了桥梁检测领域的内涵，提高了预测评估的可能性。
桥梁结构的健康监测系统的主要功能和目的是让桥梁结构在施工和运营期间
的承载能力、运营状态、安全性和耐久性得以实时在线的掌握。
除此而外，通过桥梁健康监测系统而获得的实际结构的动静力行为来验证桥
梁结构的理论模型、计算假定等具有重要意义。事实上，现在国内外一些重要大
跨桥梁结构在建立健康监测系统时都强调利用监测的信息来验证结构的设计。桥
梁健康监测信息反馈于结构设计的更深远的意义在于：结构设计方法与应用的规
范标准等可能得以改进。对桥梁在各种交通条件和自然环境下的真实行为的理解
以及对环境荷载的合理建模是将来实现桥梁“虚拟”设计的基础。
还有，尽管大跨桥梁结构在抗风、抗震领域内的研究成果及新材料新工艺的
出现不断推动着大跨桥梁的发展，但是大跨度桥梁的设计依然存在着众多的未知
和假定，超大跨度桥梁的设计也存在许多需要研究的问题；同时，大跨桥梁结构
的健康监测和评估技术的深入研究和发展也需要结合现场实验和调查，而实时、
在线的健康监测系统则恰好为这些问题和研究提供了“现场实验室”和最真是的
信息。
总之，大跨桥梁结构的健康监测系统的概念具有着越来越广的涵义。但是，
如上所述，结构健康监测和评估（Structural health monitoring and evaluation）
才是大跨桥梁结构健康监测系统（Structural Health Monitoring System）的主要
行为。而这些主要行为通常是通过将被指定了桥梁等级标准（也就是监测和
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