2011公路监理师之大型桥梁健康监测概念与监测系统设计(1)

2011公路监理师之大型桥梁健康监测概念与监测系统设计 来源：考试大【爱学习，爱考试大】2011年3月27日
20世纪桥梁工程领域的成就不仅体现在预应力技术的发展和大跨度索支承桥梁的建造以及对超大跨度桥梁的探索，而且反映于人们对桥梁结构实施智能控制和智能监测的设想与努力。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大距度桥梁的发展;同时，随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注，桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息，并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题，因此，桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。本文结合近十年来桥梁健康监测的研究状况以及大跨度桥梁工程的研究与发展，较系统地阐述桥梁健康监测的内涵，并由此探讨监测系统设计的有关问题。
1.监测系统
从已经建立的监测系统的监测目标、功能以及系统运行等方面看，这些监测系统具有以下一些共同特点：
除监测结构本身的状态和行为以外，还强度对结构环境条件的监测和记录分析;同时，试图通过桥梁在正常车辆与风载下的动力响应来建立结构的指纹，并藉此开发实时的结构整体性与安全性评估技术;
监测系统具有快速大容量的信息采集、通讯与处理能力，并实现数据的网络共享。
2.理论研究
结构整体性评估方法可以归结为模式识别法、系统识别法以及神经网络方法三大类「1」。结构模态参数常被用作结构的指纹特征，也是系统识别方法和神经网络法的主要输入信息。另外，基于结构应变模态、应变曲率以及其他静力响应的评估方法也在不同程度上显示了各自的检伤能力[10].然而，尽管某些整体性评估技术已在一些简单结构上有成功的例子，但还不能可靠地应用于复杂结构。阻碍这一技术进入实用的原因主要包括：①结构与环境中的不确定性和非结构因素影响;②测量信息不完备;③测量精度不足和测量信号噪声;④桥梁结构赘余度大并且测量信号对结构局部损伤不敏感。

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