橋梁健康監測系統行業分析及發展前景預測

• 2021年10月14日 zengyan來源：互聯網 599 34
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近年來，業內的學者通過對多座運營橋梁的現場考察發現，斜拉橋的斜拉索、懸索橋的吊索等運營橋梁結構的拉索構件通常易提前失效;正交異性鋼橋面板及系桿拱橋短吊桿處易產生疲勞破壞，導致橋梁出現嚴重問題;多座大跨公路或鐵路橋梁的伸縮縫磨損嚴重，易發生提前失效;許

橋梁健康監測系統行業分析及發展前景預測

近年來，業內的學者通過對多座運營橋梁的現場考察發現，斜拉橋的斜拉索、懸索橋的吊索等運營橋梁結構的拉索構件通常易提前失效;正交異性鋼橋面板及系桿拱橋短吊桿處易產生疲勞破壞，導致橋梁出現嚴重問題;多座大跨公路或鐵路橋梁的伸縮縫磨損嚴重，易發生提前失效;許多混凝土橋梁主梁具有多處裂紋等問題。因此，有必要根據健康監測系統實時獲取的數據，對運營橋梁狀態進行跟蹤識別，以便實現損傷評估。

交通運輸作為經濟發展的主要功臣之一，得到了快速的發展。而橋梁作為連接交通線路起到了巨大的作用，但是伴隨著橋梁工程的發展，橋梁的健康也受到人們的關注。橋梁健康監測系統成為防護橋梁出事的主要手段之一，行業也得到了大力的發展。隨著智能傳感技術的發展，橋梁健康監測系統的地位凸顯，行業市場價值不斷提升。橋梁健康監測系統由健康監測與評估系統、裂縫監測系統、航道監測系統、車流量監測系統四部分組成,各組成部分自成系統獨立運行。

伴隨著橋梁建設的迅猛發展，我國的橋梁監測檢測、評估與管養技術得到了快速發展。橋梁健康監測系統綜合了現代傳感技術、網絡通訊技術、信號分析與處理技術、數據管理方法、知識挖掘、預測技術及橋梁結構分析理論等多個領域的知識，極大地延拓了橋梁檢測領域，提高了預測評估的可靠性。基于GPRS網絡的橋梁健康無線監測系統是集現代化傳感技術、測試技術、計算機技術及現代網絡通信技術，是一個分布式、網絡化和全開放的監控系統。

橋梁的安全檢測，始于20世紀50年代，1967年12月，俄亥俄河上的一座橋梁倒塌事故，導致46人喪生，這個事故促使美國于1971年制定了國家橋梁檢測標準(NBIs)，用于全面指導橋梁檢測的各個環節;20世紀80年代后，國外已有大量橋梁建立了較為完備的健康監測系統。我國的橋梁健康監測起步較晚但發展速度較快，很多研究機構對橋梁健康監測技術進行了理論的研究，并已應用到了大壩、橋梁和隧道上，取得了較好的效果;如：在江陰大橋安裝了加速度計、電子測距儀、磁彈性測力儀、剪力銷、速度計等對橋梁的參數進行測量;在香港的青馬大橋上安裝了一個復雜的橋梁監測系統，該系統包括了完善的硬件部分：傳感器系統、數據采集及傳輸系統、數據管理系統等，軟件及數據處理部分則較為簡單。

在今后的工作中，橋梁健康監測系統行業發展趨勢，必定是硬件系統與理論研究并駕齊驅。在采集系統硬件方面，GPRS技術、先進的傳感技術、數據采集技術將持續作為主流的發展趨勢。在理論研究方面，先進的損傷識別方法將帶給橋梁健康監測長足的發展，如神經網絡算法、遺傳算法、蟻群算法、主成分分析、粗糙集等算法將更多的應用于橋梁的損傷識別中。兩個方面的技術的迅猛發展，也會更加好的促進兩方面技術的結合，將硬件系統與理論研究相結合一直是人們希望的，硬件系統采集的數據越是精確，理論研究的實用性也就越強。隨著技術的發展，在將來，橋梁健康的自動診斷系統必將是主流的發展趨 勢。橋梁健康監測與安全評價系統將在橋梁管理中發揮越來越大的作用，一個橋梁數字化時代正在來臨。

據悉，公路或鐵路大跨橋梁伸縮縫過早失效的現象越來越多，因此關于伸縮縫磨損狀態評估與剩余壽命預測的相關研究一直備受關注。由于伸縮縫的累計縱向運動會導致支座磨損和伸縮縫的疲勞損傷，某個科研項目對大跨度懸索橋進行了長期監測，揭示了伸縮縫縱向運動的機理和響應特性，最終證明以下規律：

1. 溫度變化導致伸縮縫縱向運動的波動現象，縱向位移的均方根與溫度呈顯著的線性關系;

2. 伸縮縫縱向位移中的高頻分量則主要因車輛和環境激勵引起;

3. 車輛激勵引起的橋梁動力響應對伸縮縫的累積縱向位移起主導作用。

目前我國交通建設投資仍在不斷增加，因此未來橋梁建仍會保持不斷增加的趨勢。再加上，我國早前建設的橋梁還沒有加裝橋梁監測健康系統，因此對于橋梁健康系統來所，新建和后裝的市場需求在逐步爆發之中。同時，橋梁健康監測系統也在不斷升級之中，為保障人民群眾的生命財產安全意義重大，未來我國橋梁健康系統行業將迎來較大的發展機會。

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