Page 182 - 公路桥梁养护与管理

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

部分。在线评估主要是对实时采集的监测数据进行基本的统计分析、趋势分析，
设立预警系统，给出结构的初步安全状态评估；离线评估主要是对各种监测数据
（包括其他系统、日常管养信息等）进行综合的高级分析，离线评估需采用有限

元分析、模态分析等方法进行。
为了定量化了解构件的受力状态和损伤、以及损伤对结构的整体性能的影响，
需要建立一个适合损伤分析、监测的三维有限元模型，模型的建立应该以最终的
成桥状态构造为基础和以独立的结构构件为分析单元。通过准确精细的有限元分

析模型，可以对各类损伤做细致的模型，从而实现损伤识别和状态评估。
可以看出，不论如何定义健康监测系统的组成，其本质都是一致的。从大跨
桥梁结构的健康监测系统的组成可以看出，桥梁健康监测和评估的主要内容包括：
健康监测系统硬件系统的研究，即：传感器类型和位置的确定、传感器信号的收

集和传输设备的确定和布置；由健康监测系统硬件系统所收集的数据的分析与处
理研究，即：如何把直接测量所得到的原始数据进行分析，排除噪声、仪器误差
等的影响，去除病态数据，从而得到各种可靠数据；桥梁结构健康评估和损伤诊
断研究，即：通过桥梁健康监测判断桥梁的健康状况，识别可能损伤的位置和程

度，提出相应的维修或者重建方案。

二、大跨桥梁结构健康监测系统的设计和监测内容

（一）大跨桥梁结构健康监测系统的监测内容

大跨桥梁结构的健康监测内容通常要根据监测的目的和桥梁结构的类型来
定。一般来说，大跨桥梁结构的监测内容应该包括：桥梁结构所处环境的监测，
如：大气温度、风向风速、腐蚀、桥墩基础冲刷状况、地脉动等；对环境因素的
监测可以确定环境施加于桥梁结构的荷载；桥梁结构的运营荷载的监测，如：

公路车辆和 / 或火车车辆等；对运营荷载的监测可以判断桥梁结构在运营过程中
是否超载，也可以对运营荷载模型建立清晰的概念；对结构特性的监测，如：结
构静力影响系数，结构动力特性等；结构静动态响应的监测，如：结构整体结构
的几何变形，关键构件和部位的应力变化及分布，钢构件的疲劳状况，斜拉索的

索力等。
根据对环境荷载、运营荷载和结构静动力反应的测量数据进行合理的处理和
统计分析后，可以建立和得到环境荷载与结构整体或者局部、运营荷载与结构整

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