第11章桥梁工程变形监测
桥梁工程变形监测方案
桥梁工程变形监测方案一、引言桥梁是现代城市重要的交通基础设施，其结构的稳定性和安全性对于保障交通运输的顺利进行起着至关重要的作用。
然而，桥梁在长期使用过程中，由于自身的疲劳、老化以及外部荷载的作用，往往会引起一定程度的变形，严重的甚至导致桥梁结构失稳和倒塌。
因此，为了及时发现和解决桥梁中存在的变形问题，必须进行有效的变形监测。
二、变形监测技术目前，桥梁变形监测主要采用以下几种技术：激光测距仪监测技术、红外线测温技术、GPS技术、网络监测技术和传感器监测技术。
1.激光测距仪监测技术：该技术通过激光测距仪对桥梁各个部位进行扫描，并根据扫描数据计算出相应部位的变形情况。
这种技术的优点是测量精度高，可以实时监测桥梁的变形情况，缺点是设备成本较高。
2.红外线测温技术：该技术利用红外线测温仪对桥梁结构进行扫描，通过测量不同部位的温度差异来判断桥梁的变形情况。
这种技术的优点是设备成本较低，操作简单，适用范围广，缺点是测量精度相对较低。
3.GPS技术：该技术通过GPS接收器对桥梁的位置进行定位，并通过多次测量来判断桥梁结构的变形情况。
这种技术的优点是测量范围广，可以在大范围内进行监测，缺点是精度相对较差。
4.网络监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器，实时监测桥梁各个部位的变形情况，并将监测数据通过网络传输到监测中心进行分析。
这种技术的优点是实时监测能力强，缺点是设备成本较高。
5.传感器监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器来实时监测桥梁的变形情况。
传感器可以根据需要选择不同类型，如应变传感器、挠度传感器等。
这种技术的优点是监测范围广，精度高，缺点是设备成本较高。
根据以上介绍的变形监测技术，可以综合使用多种技术来监测桥梁的变形情况，以提高监测的准确度和实时性。
具体的监测方案如下：1.在桥梁结构的不同部位设置合适的监测仪器，如激光测距仪、红外线测温仪、GPS接收器和传感器。
2.选择合适的监测时间间隔，对桥梁进行定期或不定期的监测，以及时发现和解决桥梁的变形问题。
变形监测有哪些内容
变形监测有哪些内容变形监测是指对物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测的技术手段。
在工程领域中，变形监测被广泛应用于建筑结构、桥梁、隧道、地铁、水利工程等领域，以及航空航天、汽车制造等行业。
变形监测的内容包括但不限于以下几个方面：1. 变形监测原理。
变形监测的原理是利用各种传感器或测量仪器对目标物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测。
常用的传感器包括全站仪、GPS、倾角传感器、位移传感器、应变片等。
这些传感器可以实时采集目标物体的各项参数，并将数据传输给监测系统进行分析和处理，从而实现对目标物体变形情况的监测。
2. 变形监测方法。
变形监测方法包括静态监测和动态监测两种。
静态监测是指在目标物体处于静止状态下进行监测，通常用于建筑结构、桥梁等工程领域；动态监测是指在目标物体处于运动状态下进行监测，通常用于航空航天、汽车制造等行业。
根据监测的具体要求和目标物体的特点，可以选择合适的监测方法进行变形监测。
3. 变形监测技术。
变形监测技术包括传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等。
传感器技术是变形监测的核心技术，传感器的选择和布设对监测结果具有重要影响；数据采集技术是指对传感器采集的数据进行有效获取和传输；数据处理技术是指对采集的数据进行分析、处理和展示，从而实现对目标物体变形情况的准确监测。
4. 变形监测应用。
变形监测在工程领域中有着广泛的应用，可以用于建筑结构的变形监测、桥梁的变形监测、隧道的变形监测、地铁的变形监测等。
在航空航天、汽车制造等行业，也可以利用变形监测技术对飞行器、汽车等进行变形监测，确保其安全运行。
变形监测还可以应用于地质灾害监测、海洋工程监测等领域，为工程建设和生产运营提供可靠的监测数据和技术支持。
5. 变形监测发展趋势。
随着科学技术的不断发展和进步，变形监测技术也在不断创新和完善。
未来，变形监测技术将更加智能化、精准化和自动化，传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等将得到进一步提升和应用，从而更好地满足工程建设和生产运营对变形监测的需求。
道路桥梁工程变形监测方案
道路桥梁工程变形监测方案1.引言道路桥梁工程在使用过程中会受到车辆荷载、自然灾害等因素的影响，从而导致结构的变形和损坏。
因此，对道路桥梁工程的变形进行监测是非常必要的，可以及时发现结构问题，并采取相应的维护和修复措施，以保障工程的安全和稳定性。
本文将针对道路桥梁工程变形监测的方案进行详细介绍和分析。
2. 变形监测技术及方法2.1 常用的监测技术（1）位移监测技术利用GPS、全站仪、测斜仪等设备，对桥梁结构的水平和垂直位移进行实时监测，以判断结构是否存在变形。
（2）应变监测技术利用应变片、应变计等设备，对桥梁结构的应变进行监测，从而判断结构是否存在应力集中或裂缝的情况。
（3）振动监测技术利用加速度计、振动传感器等设备，对桥梁结构的振动情况进行监测，以判断结构的稳定性和安全性。
（4）声波监测技术利用声波传感器和声波分析仪，对桥梁结构的声波传播情况进行监测，以判断结构内部是否存在裂缝或空洞。
2.2 监测方法（1）现场监测定期派专业人员到桥梁现场，利用各种监测设备进行实时监测，并及时记录监测数据和情况。
（2）远程监测利用网络、卫星通信等技术，将监测设备连接至远程监测中心，实现对桥梁结构的远程实时监测和数据传输。
3. 变形监测方案3.1 监测目标根据桥梁结构的特点和使用环境，确定监测的主要目标和重点部位，包括主塔、主梁、支座、桥面和桥墩等结构元素。
3.2 监测方案（1）位移监测方案采用GPS、全站仪、激光测距仪等设备，对桥梁结构的水平和垂直位移进行实时监测，主要监测桥面变形情况和主梁的竖向变形情况。
（2）应变监测方案采用应变片和应变计等设备，对主梁、桥梁支座等关键部位进行应变监测，以判断结构是否存在应力集中或裂缝的情况。
（3）振动监测方案采用加速度计、振动传感器等设备，对桥梁结构的振动情况进行监测，以判断结构的稳定性和安全性。
（4）声波监测方案采用声波传感器和声波分析仪，对桥梁结构的声波传播情况进行监测，以判断结构内部是否存在裂缝或空洞。
桥梁结构的变形监测与预警
桥梁结构的变形监测与预警桥梁作为重要的交通基础设施，承载着大量交通流量和行人流量的同时，也面临着各种形式的变形和损坏风险。
为了确保桥梁的安全运行和延长其使用寿命，变形监测与预警系统成为必不可少的组成部分。
本文将探讨桥梁结构的变形监测与预警的意义、方法和技术。
一、变形监测与预警的意义桥梁结构的变形监测与预警可以及时发现结构的变形情况，并预测结构的健康状况，对于保持桥梁的结构完整性和安全性具有重要意义。
首先，变形监测与预警可以发现结构的损伤和变形。
通过安装传感器设备，可以实时监测桥梁的变形和挠度，及时发现桥梁各个部位的变形情况，包括梁、板、柱和基础等，以及不同环境条件下的变形情况。
这有助于及早发现结构的损伤和病害，为相应的维修和保养提供科学依据。
其次，变形监测与预警可以预测结构的健康状况。
通过对桥梁结构的变形数据进行分析和处理，可以建立结构的变形模型，并利用模型对结构的健康状况进行预测。
这使得工程师可以提前采取措施，减轻结构的损伤和延长结构的使用寿命。
最后，变形监测与预警可以提供重要的数据支持。
通过对桥梁结构的变形监测数据进行分析和处理，可以积累宝贵的数据资源，并为桥梁的设计和维修提供重要的技术支持和参考。
二、变形监测与预警的方法和技术变形监测与预警的方法和技术主要包括传感器安装与数据采集、数据处理与分析以及预警系统建立等。
首先，传感器安装与数据采集是变形监测与预警的基础。
传感器的选择和安装位置的确定是关键的一环。
常用的传感器包括应变计、挠度计、加速度计等，可以根据桥梁的具体情况选择合适的传感器，并保证其准确、稳定地采集变形数据。
其次，数据处理与分析是变形监测与预警的核心。
通过对传感器采集到的数据进行处理和分析，可以提取出桥梁结构的变形特征和规律，进而预测结构的健康状况。
数据处理和分析的方法包括统计分析、振动分析、有限元模拟等。
这些方法可以在不同的时间和空间尺度上分析变形数据，从而揭示桥梁结构的变形机理。
桥梁工程变形监测方案
桥梁工程变形监测方案一、概述自1990年代初以来，我国如雨后春笋般涌现出斜拉桥、悬索桥等大型桥梁。
这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高、主跨灵活。
在此类桥梁的施工测量中，人们对动态施工测量进行了一些研究，积累了一些经验。
如何对其柔性结构和动态特性进行监控，是人们在建成通车过程中非常关心的另一个问题。
虽然一些桥梁建立了“桥梁健康系统”来了解结构内部物理量的变化，但对于了解桥梁结构内力的变化和分析变形原因，无疑具有非常重要的作用。
但是，要真正达到桥梁安全监测的目的，了解桥梁的变化，就需要及时测量其几何量的变化和大小。
因此，在建立“桥梁卫生系统”的同时，还需要研究利用大地测量原理和各种专用工程测量仪器和方法，建立大跨度桥梁监测体系。
2、变形监测内容根据我国最新发布的《公路技术养护规范》中的相关规定和要求，以及塔柱高度高、跨度大、主跨柔性梁的大跨度桥梁的特点，主要内容桥梁工程变形监测与观测包括：1）桥墩沉降观测、桥面线形及挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测；2）为进行上述项目的测量，还需要建立相应的水平位移基准网和沉降基准网进行观测。
三、系统布局1）桥墩沉降及桥面线形观察点布置墩（台）沉降观测点总则设置在与墩（台）顶面相对应的桥面上；桥面线形及挠度观测点设置在主梁上。
对于大跨度斜拉截面，直线观测点也对应斜拉索的锚固点；桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉降和直线观测点相同。
2）塔摆动观测点布置塔柱摆动观测点设置在主塔上柱顶部和上梁顶面上方约1.5m的上柱侧壁上，每柱2个点。
3）水平位移监测参考点布置水平位移观测基准网应结合桥梁两侧的地形地质条件及其他建筑物的分布情况、水平位移观测点的布置和观测方法、基准网的观测方法等确定。
.在桥面中，以桥墩水平位移观测点为工作基点，用它们来测量桥面观测点的水平位移。
4) 垂直位移监测参考网布局为了方便观察和使用，岸上的平面参考点总则都包含在垂直位移参考网中，同时在相对稳定的地方应增加深埋参考点作为参考点，即监测桥梁垂直位移的基准；标高系统应设置在跨越河流水平线的河流两侧的基准点之间。
工程测量变形测量
工程测量变形测量10变形监测10.1一般规定10.1.1本章适用于工业与民用建(构)筑物、建筑场地、地基基础、水工建筑物、地下工程建(构)筑物、桥梁、滑坡、核电厂等的变形监测。
10.1.2重要的工程建(构)筑物，在工程设计时，应对变形监测的内容和范围做出要求，并应由有关单位制订变形监测技术设计方案。
首次观测宜获取监测体初始状态的观测数据。
10.1.3变形监测的等级划分及精度要求应符合表10.1.3的规定。
10.1.4变形监测网的点位的构成宜包括基准点、工作基点和变形观测点，点位布设应符合下列规定：1基准点应选在变形影响区域之外稳固的位置；每个工程至少应有3个基准点；大型工程项目，水平位移基准点应采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移基准点宜采用双金属标或钢管标；2工作基点应选在比较稳定且方便使用的位置；设立在大型工程施工区域内的水平位移监测工作基点宜采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移监测工作基点可采用钢管标；对通视条件好的小型工程，可不设立工作基点，可在基准点上直接测定变形观测点；3变形观测点应设立在能反映监测体变形特征的位置或监测断面上，监测断面应分为关键断面、重要断面和一般断面。
需要时，还应埋设应力、应变传感器。
10.1.5监测基准网应由基准点和部分工作基点构成。
监测基准网应每半年复测一次；当对变形监测成果产生怀疑时，应随时检核监测基准网。
10.1.6变形监测网应由部分基准点、工作基点和变形观测点构成。
监测周期应根据监测体的变形特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合确定。
监测期间应根据变形量的变化情况调整。
10.1.7首期监测应进行两次独立测量，之后各期的变形监测宜符合下列规定：1宜采用相同的图形(观测路线)和观测方法；2宜使用同一仪器和设备；3观测人员宜相对固定；4宜记录工况及相关环境因素，包括荷载、温度、降水、水位等；5宜采用同一基准处理数据。
10.1.8变形监测作业前，应收集相关水文地质、岩土工程资料和设计图纸，并应根据岩土工程地质条件、工程类型、工程规模、基础埋深、建筑结构和施工方法等因素，进行变形监测方案设计。
变形监测有哪些内容
变形监测有哪些内容变形监测是指对物体形态、结构、位置等进行实时监测和分析的技术手段。
在工程领域中，变形监测被广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体、地铁、高架线路等工程结构的安全监测和评估。
通过对结构变形的监测，可以及时发现结构变形的情况，为结构的安全运行提供重要的依据。
变形监测的内容主要包括以下几个方面：1. 变形监测的基本原理。
变形监测的基本原理是利用各种传感器对结构进行实时监测，通过采集的数据进行分析和处理，得出结构的变形情况。
常用的监测手段包括全站仪、GPS、倾角仪、位移传感器等。
这些传感器可以实时监测结构的位移、倾斜、变形等情况，为结构的安全运行提供重要的数据支持。
2. 变形监测的应用范围。
变形监测广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的安全监测和评估。
在建筑物中，可以通过变形监测技术对建筑物的沉降、裂缝、变形等情况进行实时监测，及时发现结构的变形情况，为建筑物的安全运行提供重要的依据。
在桥梁、隧道、坝体等工程结构中，变形监测可以对结构的位移、倾斜、裂缝等情况进行实时监测，为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
3. 变形监测的优势。
变形监测具有实时性强、监测范围广、监测精度高等优势。
通过变形监测技术，可以实时监测结构的变形情况，及时发现结构的安全隐患，为结构的安全运行提供重要的数据支持。
同时，变形监测技术可以对结构的变形情况进行全面、精准的监测，提高了监测的准确性和可靠性。
4. 变形监测的发展趋势。
随着科学技术的不断发展，变形监测技术也在不断创新和完善。
未来，变形监测技术将更加注重监测数据的实时性和准确性，提高监测手段的灵活性和多样性，为工程结构的安全运行提供更加可靠的数据支持。
同时，变形监测技术将更加注重监测数据的分析和处理，提高数据的利用价值，为工程结构的安全评估提供更加科学、可靠的依据。
5. 结语。
变形监测作为一种重要的工程监测手段，对工程结构的安全运行具有重要的意义。
通过对结构变形的实时监测和分析，可以及时发现结构的变形情况，为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
使用测绘技术进行桥梁变形监测的注意事项和技巧
使用测绘技术进行桥梁变形监测的注意事项和技巧测绘技术在桥梁变形监测中发挥着重要的作用。
通过对桥梁结构进行精确的测量和分析，可以及时发现桥梁的变形情况，为进一步的维护和修复工作提供依据。
然而，在实际应用中，我们需要注意一些事项和技巧，以确保监测结果的准确性和可靠性。
首先，正确选择测量设备和方法是关键。
根据桥梁的特点和需要监测的参数，选取合适的测量仪器和技术手段。
例如，对于较大跨度的悬索桥，我们可以采用高精度的全站仪进行测量；对于局部变形监测，可以考虑使用微型位移传感器或振弦传感器。
此外，还需根据实际需求确定监测点的布设方案，以保证监测结果全面、准确。
其次，保证测量数据的精确性和可靠性是十分重要的。
在进行测量前，需要对测量仪器进行校准和调试，确保仪器的准确度和稳定性。
同时，还需注意环境因素对测量结果的影响，如温度、湿度等。
在实际测量过程中，应采取有效的措施降低误差，如使用反光棱镜消除测量误差，加装防护罩保护仪器免受外界干扰。
第三，数据处理和分析是测绘技术的核心。
通过对测量数据的处理和分析，可以得到准确的变形数据和图像，为桥梁的健康状况提供可靠的评估。
在数据处理过程中，需要运用数学、统计等方法进行计算和建模。
同时，对于大量数据的处理，还可以借助计算机软件进行辅助，提高效率和准确度。
此外，监测过程中的安全问题也需要重视。
桥梁作为交通工具的重要组成部分，其安全性直接关系到人们的生命财产安全。
在进行监测工作时，需要注意施工现场的安全检查和保障，防止事故的发生。
同时，对于高处作业和复杂环境下的测量，还需要加强人员的安全意识和防护措施。
最后，及时报告和维护是桥梁变形监测的重要环节。
监测结果的分析评估应及时反馈给相关部门，以便及时采取措施维护和修复。
监测工作不是一次性的，而是需要进行长期跟踪和持续监测。
在后续维护和修复中，还需根据实际情况调整监测方案，并及时发现并解决问题。
综上所述，使用测绘技术进行桥梁变形监测需要注意一系列事项和技巧。
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索塔挠度观测常用方法
• • • • • 交会法（测角、测边、边角交会）； 全站仪极坐标法； 天顶距测量法； 倾斜仪法; 垂线法。
主梁挠度观测
• 主梁的挠度变形是主梁结构状态改变最灵敏、最 精确的反映，因此，对主梁进行挠度监测能够更 为准确地把握主梁结构内力状态的改变。 • 部分的结构损伤也将导致主梁挠度情况的异常， 通过对主梁挠度的监测也可识别出这些损伤来。 • 通过挠度监测可以达到以下目的：①修正结构内 力反演的结果，确保内力状态的识别精度；②进 行基于刚度变化的损伤识别。 • 主梁挠度观测的主要方法有：水准测量法、全站 仪测量法、专用挠度仪测量法、动态GPS测量法、 液体静力水准测量法、连通管测压法等。
第11章 桥梁工程变形监测
主要内容
• • • • 概述 桥梁基础垂直位移监测 桥梁挠度观测 桥梁结构的健康诊断
11.1 概述
目的与意义
• 桥梁变形观测是桥梁运营期养护的重要内容，对 桥梁的健康诊断和安全运营有着重要的意义。 • 成桥后的结构状态识别和确认，桥梁运营过程中 的损伤检测、预警及适时维修制度的建立，有助 于从根本上消除隐患及避免灾难性事故的发生。 • 运营中的桥梁结构及其环境所获得的信息不仅是 理论研究和实验室调查的补充，而且可以提供有 关结构行为与环境规律的最真实的信息。 • 桥梁安全监测带来的将不仅是监测系统和对某特 定桥梁设计的反思，它还可能并应该成为桥梁研 究的“现场实验室”。
塔柱变形观测
（1）塔柱顶部水平位移监测； （2）塔柱整体倾斜观测； （3）塔柱周日变形观测； （4）塔柱体挠度观测； （5）塔柱体伸缩量观测。
桥面挠度观测
• 桥面挠度是指桥面沿轴线的垂直位移情况。 • 桥面在外界荷载的作用下将发生变形，使 桥梁的实际线形与设计线形产生差异，从 而影响桥梁的内部应力状态。 • 过大的桥面线形变化不但影响行车的安全， 而且对桥梁的使用寿命有直接的影响。
水平位移监测
• • • • • • • 三角测量法 交会法 导线测量法 基准线法 测小角法 GPS观测 专用方法
挠度观测
• • • • • • • • 悬锤法 精密水准法 全站仪观测法 GPS观测法 静力水准观测法 测斜仪观测法 摄影测量法 专用挠度仪观测法
11.2 桥梁基础垂直位移监测
概述
存在的主要问题
（1） 系统在应用程序模式上过于固定，采用模块化的设 计思想，程序的结构和数据流程是固定的，各模块之间的 调用顺序也是一成不变的，由于当代先进开发技术不断涌 现，对桥梁安全监控系统的要求也不断的提高，如果采用 这种应用模式，不利于系统功能的添加和更新。系统缺乏 良好的开放性和兼容性。 （2） 监测内容不全面，不足以反映桥梁的整体特性，监 测系统并没有实现实时或准实时的监测，统计数据不足， 无法系统的分析和处理数据为辅助决策系统服务。 （3） 桥梁监测模型理论尚不成熟，用于监控桥梁的模型 一般都借鉴于大坝或其他方面应用比较成功的模型，显然 不能准确的监控桥梁的运营状态，必须根据建模理论和经 验，并结合工程实际来确定真正适合其系统本身的模型。
系统主要功能
（1） 异常测值检查。利用异常值分析准则（时空评判 准则、模型评判准则、监控指标评判准则等）对实测值进 行检查。 （2） 结构异常成因分析。排除由观测因素引起的异常 情况须进行物理成因分析，其中包括外因分析、内因分析， 该分析过程需要调用结构分析的计算结果。 （3） 综合评判。经上述分析还未得到结论时则进入综 合评判处理，根据能正确反映桥梁安全运行基本要求的准 则，利用正确的评判方法得出可用的评判结果。 （4） 结构异常程度以及技术报警级别的确定。当发现 异常情况时，需确定异常程度并调用辅助决策系统做出相 应级别的报警。
11.3 桥梁挠度观测
索塔挠度观测
• 索塔的挠度是指索塔在高程方向上索塔各点的水 平位移分布情况，它包括桥轴线方向的水平位移 和垂直于桥轴线方向的水平位移。 • 索塔产生挠度变形的原因主要有三个方面： （1） 由于索塔两侧的拉力不等，而使索塔在顺桥 向产生挠度变形； （2） 由于索塔受风力、日照等外界环境因素的影 响，而产生挠度变形； （3） 由于设计与施工的不合理性，而使索塔产生 额外的变形。
结构安全的综合评判
• 桥梁工作性态的状况是通过埋设在桥体内的各类 监测仪器的监测信息来反映的。 • 单个测点的实测性态评价并不能完整地描述桥梁 整体的实际安全状况，因此，需要对桥梁不同部 位、不同项目的实测性态进行综合评价。 • 由于桥梁是有若干个工程部位组成的，因此，桥 梁的工作性态是由各工程部位的安全性态构成， 而各工程部位的工作性态是由若干类监测项目特 征所决定，各监测项目又有若干监测点组成，所 以，桥梁的工作性态最终由测点的监测性态决定。
桥梁墩台变形观测
桥梁墩台的变形观测主要包括两方面： • 墩台的垂直位移观测。主要包括墩台特征 位置的垂直位移和沿桥轴线方向（或垂直 于桥轴线方向）的倾斜观测。 • 墩台的水平位移观测。其中各墩台在上、 下游的水平位移观测称为横向位移观测； 各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为 纵向位移观测。两者中，以横向位移观测 更为重要。
桥面水平位移观测
• 桥面水平位移主要是指垂直于桥轴线方向 的水平位移。 • 桥梁水平位移主要由基础的位移、倾斜以 及外界荷载（风、日照、车辆等）等引起， 对于大跨径的斜拉桥和悬索桥，风荷载可 使桥面产生大幅度的摆动，这对桥梁的安 全运营十分不利。
垂直位移监测
• • • • • 精密水准测量 三角高程测量 液体静力水准测量 压力测量法 GPS测量
南锚碇的监测数据
…
北塔基的监测数据
润 扬 大 桥 地 基 基 础 结 构 安 全 辅 助 决 策 框 图
异常 异常值检查 测值正确 性检验 是 正常
异常 异常值检查
测值正确 性检验
是 正常
统计模型 时序模型 … 灰色模型
否
测值修正
地基基础的局部 安全评估
否
测值修正
地基基础的局部 安全评估
基 础 滑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ移
11.4 桥梁结构的健康诊断
健康诊断理论的发展
• 目前，桥梁健康诊断理论的研究主要集中 于结构整体性评估和损伤识别。 • 结构状态反演和损伤识别是健康诊断的核 心。 • 其目的是建立一个与桥梁安全监测系统适 配的结构状态识别系统，能根据结构监测 系统采集的数据与信号，应用结构识别理 论和损伤识别方法反演出桥梁的工作状态、 或识别出可能的结构损伤及其程度。
变形监测的主要内容
• 桥梁变形按其类型可分为静态变形和动态变形; • 静态变形是指变形观测的结果只表示在某一期间 内的变形值，它是时间的函数。 • 动态变形是指在外力影响下而产生的变形，它是 表示桥梁在某个时刻的瞬时变形，是以外力为函 数来表示的对于时间的变化。 • 桥梁墩台的变形一般来说是静态变形，而桥梁结 构的挠度变形则是动态变形。
基 础 变 位
基 础 倾 覆
基 础 强 度
地 基 承 载 力
地 基 稳 定 性
塔 基 变 位
桩 基 强 度
模式匹配 监控指标 趋势分析
南锚碇的评价
…
塔基的整体评价
斜拉桥地基基础评估
悬索桥地基基础整体性评估
加权评分
对上部结构的影响
联合监控指标模型
成因分析
结果输出
垂直位移观测
• 所谓垂直位移观测，就是定期地测量布设在桥墩 台上的观测点相对于基准点的高差，以求得观测 点的高程，并将不同时期观测点的高程加以比较， 得出墩台的垂直位移值。 • 监测点的观测一般应根据实际情况布设成附合路 线或闭合路线。 • 观测点观测包括引桥观测点观测和水中桥墩观测 点的观测。由于引桥观测点是在岸上，其施测方 法与一般水准测量方法相同。
索塔挠度观测的目的
(1) 在索塔建设过程中，随着索塔高度的增加， 挠度变形的幅度也急剧增大。只有准确地掌握索 塔摆动和扭转的规律，才能有效地指导施工和相 应的施工测量工作。 (2) 在大桥钢箱梁吊装过程中，由于施工原因， 致使索塔两侧受力不平衡，从而使索塔在顺桥向 产生一定的偏移。这种偏移有时可达几十厘米。 为了将这种变形限制在一定范围内，不致于使其 危及索塔安全，需对此变形进行观测。 (3) 为了延长桥梁的使用寿命，验证工程设计与 施工的效果，并为科学研究提供资料，应该对桥 梁进行变形观测。
（4） 对桥梁缺损状态的评价缺乏统一有效的综 合性指标，难以反映个别构件的缺损及严重程度 对整个桥梁的影响。 （5） 结构系统的复杂性，增加了系统评估的难 度。桥梁是由多种材料、不同结构组合的大型综 合系统，系统中各个成分应力状态易损性不一， 刚度、动力特性相差很大，很难用单一的标准评 判得到预期的效果。 （6） 已开发的系统在设计时没有考虑到突发事 件（如撞桥）时如何从监测系统获得实时的数据 中迅速评估结构的重大损伤情况和整体工作状态， 从而无法作出快速合理的决策和响应。
研究内容
（1） 建立桥梁结构动态检测模态参数识别方法； （2） 建立基于桥梁结构的各种神经网络模型和结 构分析的损伤分级识别策略； （3） 研究各种结构损伤参数识别方法，优选及改 造合适的方法应用于桥梁结构状态监测和损伤识别； （4） 通过实体模型试验，对所选损伤识别方法及 软件进行实测对比、验证、优选； （5） 通过结构损伤检测分析方法研究，建立结构 损伤报警系统，以便给桥梁管理部门进行人工探伤 确认及维护提供方向性的指引。
• 桥梁垂直位移观测主要研究桥梁墩台空间 位置在垂直方向上的变化。 • 观测建筑物垂直位移的方法有多种，如： 精密水准测量、连通管测量、GPS测量等; • 各种方法都有其自身的特点，在实际工程 中，应根据工程特点和要求灵活应用。
基点网的布设
• 为了观测墩台的垂直位移，需建立变形监测基点 网，基点网由基准点和工作基点组成。 • 基准点应尽量选在桥梁承压区之外，但又不宜离 桥梁墩台太远。基准点需成组埋设，以便相互检 核。 • 工作基点一般选在桥台或其附近，以便于观测布 设在桥梁墩台上的观测点，测定各桥墩相对于桥 台的变形。而工作基点的垂直变形可由基准点测 定，以求得观测点相对于稳定点的绝对变形。