桥梁安全监测最新研究进展与思考

桥梁安全监测最新研究进展与思考

胡明旭

四川公路桥梁建设集团有限公司大桥工程分公司成都市610031

摘要：在上世纪七十年代初期，桥梁安全监测成为热议话题。由于桥梁施工较为复杂，致使桥梁安全监测工作充满一定的挑战。鉴于此，本文从桥梁安全监测的相关概述、桥梁安全监测的重要意义及内容、桥梁安全监测的最新研究进展三个方面具体阐述，希望对我国桥梁施工的安全提供有针对性的建议。

关键词：桥梁安全；安全监测；研究进展；重要意义

前言

桥梁的监测环境、主梁的承载能力、桥梁变形等方面都是桥梁施工过程中重要的监测对象。为确保桥梁施工过程中的安全，应当及时对桥梁的结构、桥梁的损伤程度进行分析。不仅如此，一旦桥梁在施工过程中出现超载、损伤等现象，桥梁安全监测系统可以立即做出报警反应，施工人员便可对故障点进行抢修。因此，本文对桥梁安全监测最新研究进展展开探讨。

一、桥梁安全监测的相关概述

近些年来，由于桥梁施工缺乏专业的技术手段，导致桥梁施工时常出现安全事故。这些安全事故的发生，严重的影响着桥梁施工安全监测的结果，给桥梁安全监测带来一定的困扰。基于此，为更好的达到桥梁施工安全监测的效果，应采取正确的桥梁施工安全监测方法，确保桥梁施工过程中及在建结构的安全性，从根本上降低安全事故的发生机率。

随着社会经济的飞速发展，使得我国成为数字化城市，对我国基础设施的建设提出较高的要求。但是，就我国当前桥梁施工安全监测情况而言，桥梁安全监测正处于初期发展阶段，同时也缺乏一定的监测经验，未能很好的适应现今不断变化的环境，难以满足桥梁施工的高要求。进入二十一世纪以来，这些不良现象逐渐得到改善，在先进的互联网技术的影响下，不断创新桥梁安全监测的方法，采用有效的桥梁计算分析技术及桥梁安全监测方法，最终形成全新的安全监测平台，大幅度降低安全事故的发生次数。

二、桥梁安全监测的重要意义及内容

桥梁施工安全监测的重要意义，主要从以下两个方面具体阐述：第一，对桥梁施工安全监测进行合理设计，并且针对设计的理论，对以后的桥梁施工安全监测工作作出正确的指导。以香港某大学为例，该大学为更好的研究安全监测对桥梁施工的影响，对施工参数及数据进行分析[1]。与此同时，对安全监测的结果展开相应的设计，促使桥梁施工安全监测的结果具有真实性、可靠性等特点。第二，针对桥梁施工的进度，对桥梁进行实时监测，同时还应设定安全预警系统，一旦各个施工环节出现问题，安全预警系统便可在第一时间做出反应。

桥梁施工安全监测的内容，主要包括有：桥梁施工反应、桥梁结构特征、环境荷载等方面。桥梁施工反应的概念，指的是桥梁变形、桥梁的承压能力等多个方面，这些施工反应形成互利共存的关系，成为桥梁安全监测的重要环节。桥梁结构特征有众多种类，主要以动态特征和静态特征为主[2]。动态特征分为模态频率、模态质量参数等。静态特征分为影响线、静力影响参数等。环境荷载的概念，指的是影响桥梁安全监测的因素。影响桥梁安全监测的环境因素包括地震、温度、台风等。

三、桥梁安全监测的最新研究进展

在桥梁施工的过程中，确保桥梁的安全是最根本的施工条件。但是，我国现有的桥梁施工方法存在一定的缺陷，未能很好的满足桥梁施工的高要求。针对存在的施工缺陷，本文对桥梁的安全进行实时监测，从以下几个方面具体阐述：

（一）桥梁安全监测系统构成

桥梁安全监测系统分为传感器子系统、数据传输子系统、中心数据库子系统等。由于桥梁的结构存在一定的差异。基于此，在桥梁施工的过程中，对桥梁进行安全监测，所监测的位置及内容都不一致。为达到桥梁施工安全监测的目的，应当对不断变化的环境进行分析。数据传输子系统主要是根据数据的传输情况，不断改善数据的传输距离，而数据传输子系统分为现场有线传输系统和远程无线传输系统。通过创建完善的中心数据库子系统，以此来实现数据的统一管理，为桥梁安全监测系统提供便利条件，同时也为其他子系统营造一个数据交换的优良平台。以先进的立柱埋深测量仪为例，该设备利用冲击回波方法，以每根七分钟的监测速度，对钢质护栏立柱的埋入深度进行监测，最终确保桥梁施工得以正常进行。

（二）优化传感器的配置

在桥梁施工期间，由于施工人员未能获取精准度极高的数据，这势必给桥梁施工的安全监测带来一定的影响。为促使这一现象得以改善，应当充分的利用不健全的数据进行识别与监测。由此可见，不断优化传感器的配置对桥梁施工安全监测起到了至关重要的作用。传感器的配置与桥梁的结构形式、结构参数都有着必然的联系，优化传感器配置的方法主要分为模态可观性、损伤可识性等。模态可观性主要体现了测点为桥梁施工安全监测提供准确的模态参数[3]。美国研究人员认为，布点算法作为桥梁施工安全监测的有效方法，其具有独立性等特点，被诸多施工企业广泛采用。布点算法是在传感器的影响下提出的，使得监测模态逐渐呈现出线性的趋势。除此之外，桥梁施工安全监测方法有诸多种类。比如，驱动点残值法、模型缩减法等。优化传感器的配置，不仅可以利用测点对桥梁进行安全监测，同时还可以利用不健全的数据进行安全监测，对未来的桥梁施工有重要意义。

（三）有效融合多个传感器的相关数据

由于传感器的数据较为广泛，为更好的对桥梁进行安全监测，应不断融合多个传感器的相关数据。众所周知，现今的数据俨然已涉及到多个领域，如通讯、电子商务、气象等，使得在数据的影响下，桥梁施工安全检测成为重要的发展方向。桥梁预测是桥梁施工安全监测的基础，将数学算法广泛应用在桥梁安全监测当中，以此来预测影响桥梁施工的所有可能性，从以下几个方面做出极大的转变：首先，对桥梁施工安全监测的数据进行分析，确保施工人员能够在稳定的环境下进行施工，在此基础上，保证桥梁监测数据的准确性[4]。其次，由于数据的分散性特点，致使桥梁安全监测的结果未能达到桥梁施工的要求。为有效改善这一现象，应采用简单的数学算法，从根本上保证数据的标准。最后，转变桥梁安全监测的因果关系，着重注重传感器与数据之间的紧密联系，使得桥梁安全监测的结果更具有价值。

（四）积极采用非线性方法

由于所有的动力系统均含有不确定的非线性因素。就当前非线性动力学的观点而言，积极采用非线性的监测方法，其主要以动力学理论为主，对桥梁安全监测的结果有辅助作用[5]。除此之外，为加快桥梁安全监测的进度，还可以根据桥梁的实际施工情况，在原有的非线性系统的基础上，创建适当的数学模型，为今后的桥梁安全监测工作打下成功的基石。

结论

综上所述，在桥梁施工的过程中，桥梁安全监测技术被施工企业广泛应用在其中。本文对桥梁安全监测的相关概述及内容进行分析，从中可以发现开展桥梁安全监测工作对桥梁施工的安全有重要意义。与此同时，本文阐述了桥梁安全监测的最新研究进展，主要从优化传感器的配置、有效融合多个传感器的相关数据等方面具体阐述，为今后桥梁施工的安全奠定坚实的基础。

参考文献

[1]徐文城，岳川，金耀.嘉绍大桥结构安全监测系统研究[J].山西建筑，2017，43(20)：166-167.

[2]徐一旻，李盛.结构健康监测系统在大型桥梁运营养护与安全管理中的应用[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版)，2017，39(03)：254-258.

[3]王鹏凯.高速公路桥梁安全巡检监测与维护措施[J/OL].交通世界，2017，11(09)：102-103.

[4]肖鸿，方德春，王白石，等.山区高速公路桥梁安全状态监测评估技术研究[J].公路交通科技(应用技术版)，2017，13(02)：203-205.

[5]崔奎.北斗高精度技术在市政桥梁安全监测方案[J].建设科技，2016，6(06)：51-53.

作者简介

胡明旭，(1989―)，本科，助理工程师，主要从事:桥梁施工安全管理。