现代化桥梁管养技术——智能监测系统在桥梁运营中的应用田启贤1，2，钟继卫1，2，王超1，2(1.中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034;2.桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室，湖北武汉430034)摘要：大型桥梁智能监测系统的成功开发对于桥梁运营、维护及管理决策有着重要的意义。目前已建的监测系统的实际效果还有许多不尽如人意之处，如何有效利用这些监测数据为桥梁管养服务是大家关注的研究难点。通过对已建成的桥梁智能监测系统多传感器类型实测数据的分析，探讨了智能监测系统在提高桥梁管养工作的效率、提升管养科技品质与质量及加强抗灾应急能力方面的应用，为智能监测系统的设计与应用提供有益的工程借鉴，并指出了智能监测技术将来的研究重点。关键词：智能监测；桥梁养护；安全评估；安全预警1.前言近年来，我国大力发展基础建设，交通建设事业取得长足的进步，现代桥梁设计理念和方法逐渐普及，新材料、新工艺在公路工程中广泛应用，大型桥梁结构的跨径越来越大、结构体系越来越复杂、结构越来越轻柔。这些现代化的桥梁在带来优良的结构性能和经济效益的同时，所附带的失事风险也随之增加，事故造成的后果更严重。虽然合理保守的设计和高质量的施工是结构安全的保障，但由于结构体系本身的复杂性、模拟计算分析的近似性、材料特性的不均匀性、施工和构件加工的误差或缺陷，使得实际建成的结构与设计仍有不符。另一方面，由于大型桥梁结构使用期长达几十年甚至上百年，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应等灾害因素的耦合作用将不可避免地导致结构和系统的损伤累积，结构的强度和刚度随使用年限的增长而降低，从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降，极端情况下将引发灾难性的突发事故，不仅会造成重大的人员伤亡和经济损失，而且将产生极坏的社会影响。为全面、实时掌握运营阶段大型桥梁的工作性能，加强大型桥梁的维护工作，进而确保大桥安全正常运营、延长桥梁寿命，各国专家学者开展了现代化的桥梁管养技术的研究与应用，我国自1997年起在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的结构智能监测系统，如香港青马大桥[1]，上海东海大桥，江苏江阴长江大桥，浙江钱江四桥，贵州坝凌河大桥，武汉阳逻长江大桥，军山长江大桥等。智能监测系统通过对桥梁结构的无损检测、实时监控结构的整体行为，对结构的损伤位置和损伤程度进行诊断，对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，确保大桥的安全运营[2]。大型桥梁智能监测系统的成功开发对于桥梁的运营、维护及管理决策都有着重要的意义[3，4]，然而，目前已建的监测系统的实际效果还有许多不尽如人意之处。由于现有监测技术和费用的限制，要监测与结构退化以及结构安全性相关的所有重要部位是不可能的。另外，在桥梁结构的真实状况和所测得的参数之间尚难以建立令人满意的对应关系，如何以有限的测点尽量获取与结构退化及安全性真正相关的信息，以及如何有效利用这些信息来评估结构状态，指导大桥管理养护，为管养部门所用是大家所关注的研究难点。本文通---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---过对智能监测系统的监测数据的分析，探讨了智能监测系统在提高桥梁管养工作的效率、提升管养科技品质与质量及加强抗灾应急能力方面的应用。2.提高管养工作的效率2.1快速实现桥梁状态的评估和分析大型桥梁结构的检测，传统的方法主要是定期检测，或是在出现特殊情况时再进行特殊检测。这种方法需要大量人力、物力，存在诸多检查盲点；主观性强，大量结构参数难于量化；需要交通管制、布置传感器测点等，时间少则几天多则十几天，实效性差，影响交通，效率非常低。健康监测系统通过在桥上安装先进、精密的传感器对大桥结构各种关键状态参数、指标进行长期、适时、系统的自动化监测，同时对桥梁在确定时间内的运营状况、变化趋势进行分析，对结构的静力和动力安全性、耐久性和适用性进行评估，可以随时得到桥梁状态真实客观的评估结果，对结构异常状态进行识别，...