桥梁结构健康监测方案

一、方案背景

随着国民经济的快速发展，我国的基础设施建设得到蓬勃发展。桥梁作为国民生命财产安全的生命线，关系到国民经济和人民生活的可持续发展。在桥梁的长期运营过程中，存在施工缺陷、材料老化、自然环境以及荷载作用等原因造成桥梁结构的可靠性逐渐下降，而传统的检测方法不能完全满足现今桥梁管养需要，因此对既有桥梁的健康监测迫在眉睫，并且利用监测系统及时发现桥梁的安全隐患，为桥梁安全运营提供保障。

二、政策法规

2020年12月交通运输部印发《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》

意见指出：“到2025年，跨江跨海跨峡谷等特殊桥梁结构健康监测系统全面建立。到2035年，公路桥梁建设养护管理水平进入世界前列，公路桥梁结构健康监测系统全面建立”。

2021年3月交通运输部发布《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》

方案指出，推进公路长大桥梁结构健康监测系统建设，增强长大桥梁结构健康监测能力，是落实部《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》的重要举措。

三、解决方案

桥梁结构监测利用城市生命线智能监测仪器、北斗卫星导航、4G/5G、大数据和桥梁专业技术，基于桥梁主梁、主拱、桥墩、伸缩缝等关键结构的位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、索力、温湿度、动态平衡和人体舒适度等动态监测，对桥梁进行智慧健康监测，采集分析桥梁数据，实现桥梁结构健康运行状况评级，桥梁养护管理工作的数字化和智能化，有效降低结构管理养护成本和提高结构物耐久性，延长桥梁的使用寿命。

特别声明：我司致力于城市生命线监测仪器研发、生产和销售，文中涉及软件系统皆为友商提供。

四、系统组成

1、传感器技术

传感器技术是桥梁结构健康监测的核心技术之一。通过在桥梁结构上安装智能结构诊断器，可以实时监测桥梁结构的状态和变化情况，可以根据不同的监测需求进行多点布置。

2、数据采集与传输技术

数据采集与传输技术是将传感器采集到的数据传输到数据处理和分析系统中进行处理和分析。数据采集与传输技术包括数据采集器、数据传输设备等，可以通过有线或无线的方式进行传输。

3、数据处理和分析技术

数据处理和分析技术是将采集到的数据进行处理和分析，提取出结构状态特征和损伤信息。数据处理和分析技术包括信号处理技术、数字滤波技术、模式识别技术等。通过这些技术的应用，可以对桥梁结构的健康状态进行评估和预警。

4、预警与评估技术

预警与评估技术是根据数据处理和分析结果，对桥梁结构的健康状态进行评估和预警。预警与评估技术包括损伤识别指标、安全评估指标等，可以通过建立数学模型或制定评估标准来进行评估和预警。

五、方案价值

1、保障桥梁安全

桥梁结构健康监测可以及时发现结构内部的异常情况，如钢筋锈蚀、混凝土裂缝等，及时采取措施进行维修和加固，避免损伤的累积和扩大，保障桥梁的安全性和可靠性。

2、延长桥梁使用寿命

通过长期的监测和分析，可以了解桥梁结构的使用情况和性能表现，制定合理的维护和管理计划，及时进行维修和加固，延长桥梁的使用寿命，降低使用寿命缩短的风险。

3、提高桥梁管理维护效率

桥梁结构健康监测可以通过自动化监测、智能识别和预警等功能，提高监测效率和准确性，减少人工检查的工作量和成本，提高桥梁管理维护的效率和效果。

总结

桥梁结构健康监测可以通过实时监测和数据分析，及时发现桥梁结构内部的异常情况，从而及时采取措施进行维修和加固，保障桥梁的安全性和可靠性。同时，通过长期的监测和分析，还可以了解桥梁结构的使用情况和性能表现，为桥梁的维护和管理提供科学依据，延长其使用寿命。