橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)與分析

曹素功， 黃立浦， 張勇， 田浩， 胡皓

(1.浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院， 浙江 杭州 311305； 2.長(zhǎng)沙學(xué)院 土木工程學(xué)院)

1 前言

橋梁是交通運(yùn)輸大動(dòng)脈的重要組成部分，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展中有著極為重要的地位。作為一種跨越江海河谷的架空構(gòu)造建筑結(jié)構(gòu)，橋梁一旦出現(xiàn)垮塌等安全事故，將造成難以估量的生命及財(cái)產(chǎn)損失，產(chǎn)生極為惡劣的社會(huì)影響。據(jù)2018年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2018年末中國(guó)公路橋梁85.15萬(wàn)座，比上年增加1.90萬(wàn)座，其中特大橋梁5 053座，大橋98 869座，建設(shè)水準(zhǔn)亦達(dá)到了世界級(jí)水平。龐大的橋梁基數(shù)，意味著艱巨的養(yǎng)護(hù)任務(wù)。近年來(lái)，中國(guó)很多長(zhǎng)大橋梁實(shí)施應(yīng)用了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位部署相應(yīng)的傳感器監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)橋梁的環(huán)境荷載、運(yùn)營(yíng)荷載、橋梁特征和橋梁響應(yīng)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，利用各種數(shù)據(jù)分析方法，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，從而有效地評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況。

近年來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理與分析也開展了不少探索性的理論研究工作，主要可分為兩個(gè)方面：基于確定性分析和基于概率分析。Seo等重點(diǎn)介紹了如何通過結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)所獲得的荷載和結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息修正理論有限元模型；Kwon和Frangopol利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(即鋼箱梁應(yīng)變)進(jìn)行鋼橋屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度可靠度分析，其中針對(duì)的研究對(duì)象是單個(gè)構(gòu)件的可靠度，而不是整體結(jié)構(gòu)；葡萄牙學(xué)者Costa和Figueiras研究了如何利用應(yīng)變傳感器系統(tǒng)對(duì)服役期較長(zhǎng)的鐵路鋼橋進(jìn)行性能評(píng)估；……