大跨径桥梁结构健康监测技术

核心问题

大型桥梁作为重要的交通基础设施，其结构安全直接关系到交通畅通与公众生命财产安全。然而，随着桥梁使用年限的增加，结构老化、环境侵蚀、交通荷载增大等因素导致桥梁出现隐蔽缺陷的风险不断上升。这些缺陷往往难以通过常规检查手段及时发现，给桥梁的维护与管理带来巨大挑战。特别是大跨径桥梁，由于其结构复杂、受力状态多变，更容易出现安全隐患。因此，如何精准探测桥梁隐蔽缺陷、快速评估承载能力、实时监测动力性能，成为大跨径桥梁结构健康监测工程中的核心痛点问题。

解决方案

为解决上述核心问题，该技术团队研发了大跨径桥梁结构健康监测技术。该技术主要围绕桥梁健康监测系统优化设计、快速施工和先进运维理论展开，具体技术解决方案包括：

1. 基于“测-辨”相和理论的桥梁时变模态在线追踪辨识技术： 通过实时监测桥梁的振动响应，结合先进的信号处理技术，实现对桥梁时变模态的在线追踪与辨识。这有助于及时发现桥梁结构的异常变化，为后续的性能评估提供准确数据支持。
2. 数据驱动的桥梁性能演化分析、诊断评估和预测预警方法： 利用大数据和机器学习技术，对监测数据进行深度挖掘与分析，建立桥梁性能演化模型。通过模型预测桥梁未来的性能状态，及时发现潜在的安全隐患，并发出预警信号。
3. 桥梁健康监测系统优化设计： 根据桥梁的具体结构和受力特点，优化设计监测系统的布局和传感器类型，确保监测数据的全面性和准确性。同时，考虑系统的快速施工和便捷运维，降低监测成本，提高监测效率。

竞争优势

大跨径桥梁结构健康监测技术具有显著的竞争优势和创新性：

• 技术创新： 该技术融合了“测-辨”相和理论、大数据、机器学习等前沿技术，实现了桥梁结构健康监测的智能化和精准化，填补了国内外相关领域的技术空白。
• 应用广泛： 该技术已在中朝鸭绿江界河公路大桥、杭州九堡大桥、沈阳伯官大桥等几十项地标性桥梁得到成功应用，验证了其可靠性和实用性。
• 荣誉认可： 该技术荣获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、日内瓦国际发明展览会金奖等科技奖励，得到了业界的高度认可和赞誉。
• 效益显著： 通过及时发现并处理桥梁安全隐患，该技术有效延长了桥梁的使用寿命，降低了维护成本，保障了交通畅通和公众安全。同时，也为桥梁的科研、设计、施工和管理提供了有力的技术支持。