桥梁监测

桥梁监测是通过对桥梁结构状态的监控与评估，为桥梁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，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。监测系统对以下几个方面进行监控：

桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态；桥梁重要非结构构件（如支座）和附属设施（如振动控制元件）的工作状态；结构构件耐久性；桥梁所处环境条件等。

监测范围

1．敏感部位监测。一般只在桥梁内力、应变、位移变化和裂纹产生对桥梁影响至关重要的（敏感）部位进行监测。

2．总体监测。特大桥梁构造复杂，难以做地毯式人工监测。鉴于特大桥梁的重要性，需要适时地得到桥梁正常工作的总体状况。通过对可能取得的桥梁工作参数，采用不同的方法进行“识别”找到桥梁异常的一个或几个可能部位，再由配备检测设备的专业人员到可能异常部位检测。

监测方式

1．人工监测：配备简单的仪器，用人工作地毯式监测，用模糊分级描述桥梁状况，一般可作为定期监测、突发性事件后的特别监测。

2．自动监测：用固定在桥梁上的专用设备，适时地监测桥梁的工作参数；由专用设备和软件对工作参数进行识别加工，得到能反映桥梁工作状态的状态信息；再用特定的方法分析这些状态信息并与桥梁的健康档案相比较，给出桥梁的健康状况或损伤状况。一般适用于特大的或重要的桥梁在线监测。这种方法自动化程度高，是当前研究热点与发展方向；但是难度大，目前使用尚少。

3．联合监测：考虑到前两种方法的实际情况，用各种小型的自动化程度较高的仪器，配合人工监测，是一个比较可行的方案。

监测的状态

1．静态：监测桥梁结构的静态几何和力学参数，用以分析桥梁结构的工作状态。静态监测比较困难，一般都是加载检测。但是静态参数比较直观地反映了桥梁的工作状态。

2．动态：监测桥梁结构的动态几何和力学参教，用以分析桥梁结构的工作状态。动态监测适于运营监测。

常规监测的工作参数及桥梁监测系统与手段

1．常规监测的工作参数

(1)位移。包括绝对位移和相对位移，静位移和动位移。

(2)变形。如静动挠度、静动应变等。

(3)力。如索的张拉力。

(4)动力参数。如速度、加速度，可转换成频率、振型，再转换成张力、位移。

(5)外观和完整率。如气蚀、磨损、裂缝、剥落。

(6)物理化学现象。如混凝土碱集料反应、混凝土中性化（碳化、酸雨、氯蚀）、钢材锈蚀。

(7)环境。如风速（向）、空气（或桥体）温度、地震、交通量（和荷载）。

2．桥梁监测系统与手段

桥梁监测系统由传感器（包括倾角传感器、加速度传感器、温度传感器、应力传感器、拉力传感器、压力传感器、位移传感器、温度传感器、湿度传感器等）、信号调理模块、传输模块、数据采集系统、健康监测模型、预警模块等组成。桥梁健康监测模型如图1B413045所示。主要仪器包括位移（量程）计、倾斜仪、（高程、方位、距离）测量设备、GPS、数字成像机；位移传感器、电阻应变仪、压电式应变仪、振弦应变仪、分布式光纤应变计；压力环、磁弹性张力计、油压计、剪力销等；速度计、伺服（或压电）加速度计算；刻度放大镜、数字成像机、超声探测仪、地面雷达等；化学试剂试验、由外观特征判断、钢筋锈蚀仪；风向（速）计、空气（或埋人式）温度计、当地的地震观测数据、交通量观测仪、埋人（或移动）式称重仪、摄像机。

首先各种传感器采集桥梁运行过程中的各种形态变化，经过信号调理后，通过传输模块传输回总控监测室，总控中心有大型的数据采集系统针对桥梁总体的各种信号进行采集，将采集到的信息记录并由健康监测模型分析，当桥梁变形超差、振动超差、位移超差、应力超差时，启动预瞀模块，为桥梁维护人员提供维修维护信息，避免桥梁因在非健康状态下使用而导致垮塌等引起的财产损失。