桥梁健康监测系统行业分析及发展前景预测

桥梁健康监测系统行业分析及发展前景预测

近年来，业内的学者通过对多座运营桥梁的现场考察发现，斜拉桥的斜拉索、悬索桥的吊索等运营桥梁结构的拉索构件通常易提前失效;正交异性钢桥面板及系杆拱桥短吊杆处易产生疲劳破坏，导致桥梁出现严重问题;多座大跨公路或铁路桥梁的伸缩缝磨损严重，易发生提前失效;许多混凝土桥梁主梁具有多处裂纹等问题。因此，有必要根据健康监测系统实时获取的数据，对运营桥梁状态进行跟踪识别，以便实现损伤评估。

交通运输作为经济发展的主要功臣之一，得到了快速的发展。而桥梁作为连接交通线路起到了巨大的作用，但是伴随着桥梁工程的发展，桥梁的健康也受到人们的关注。桥梁健康监测系统成为防护桥梁出事的主要手段之一，行业也得到了大力的发展。随着智能传感技术的发展，桥梁健康监测系统的地位凸显，行业市场价值不断提升。桥梁健康监测系统由健康监测与评估系统、裂缝监测系统、航道监测系统、车流量监测系统四部分组成,各组成部分自成系统独立运行。

伴随着桥梁建设的迅猛发展，我国的桥梁监测检测、评估与管养技术得到了快速发展。桥梁健康监测系统综合了现代传感技术、网络通讯技术、信号分析与处理技术、数据管理方法、知识挖掘、预测技术及桥梁结构分析理论等多个领域的知识，极大地延拓了桥梁检测领域，提高了预测评估的可靠性。基于GPRS网络的桥梁健康无线监测系统是集现代化传感技术、测试技术、计算机技术及现代网络通信技术，是一个分布式、网络化和全开放的监控系统。

桥梁的安全检测，始于20世纪50年代，1967年12月，俄亥俄河上的一座桥梁倒塌事故，导致46人丧生，这个事故促使美国于1971年制定了国家桥梁检测标准(NBIs)，用于全面指导桥梁检测的各个环节;20世纪80年代后，国外已有大量桥梁建立了较为完备的健康监测系统。我国的桥梁健康监测起步较晚但发展速度较快，很多研究机构对桥梁健康监测技术进行了理论的研究，并已应用到了大坝、桥梁和隧道上，取得了较好的效果;如：在江阴大桥安装了加速度计、电子测距仪、磁弹性测力仪、剪力销、速度计等对桥梁的参数进行测量;在香港的青马大桥上安装了一个复杂的桥梁监测系统，该系统包括了完善的硬件部分：传感器系统、数据采集及传输系统、数据管理系统等，软件及数据处理部分则较为简单。

在今后的工作中，桥梁健康监测系统行业发展趋势，必定是硬件系统与理论研究并驾齐驱。在采集系统硬件方面，GPRS技术、先进的传感技术、数据采集技术将持续作为主流的发展趋势。在理论研究方面，先进的损伤识别方法将带给桥梁健康监测长足的发展，如神经网络算法、遗传算法、蚁群算法、主成分分析、粗糙集等算法将更多的应用于桥梁的损伤识别中。两个方面的技术的迅猛发展，也会更加好的促进两方面技术的结合，将硬件系统与理论研究相结合一直是人们希望的，硬件系统采集的数据越是精确，理论研究的实用性也就越强。随着技术的发展，在将来，桥梁健康的自动诊断系统必将是主流的发展趋 势。桥梁健康监测与安全评价系统将在桥梁管理中发挥越来越大的作用，一个桥梁数字化时代正在来临。

据悉，公路或铁路大跨桥梁伸缩缝过早失效的现象越来越多，因此关于伸缩缝磨损状态评估与剩余寿命预测的相关研究一直备受关注。由于伸缩缝的累计纵向运动会导致支座磨损和伸缩缝的疲劳损伤，某个科研项目对大跨度悬索桥进行了长期监测，揭示了伸缩缝纵向运动的机理和响应特性，最终证明以下规律：

1. 温度变化导致伸缩缝纵向运动的波动现象，纵向位移的均方根与温度呈显著的线性关系;

2. 伸缩缝纵向位移中的高频分量则主要因车辆和环境激励引起;

3. 车辆激励引起的桥梁动力响应对伸缩缝的累积纵向位移起主导作用。

目前我国交通建设投资仍在不断增加，因此未来桥梁建仍会保持不断增加的趋势。再加上，我国早前建设的桥梁还没有加装桥梁监测健康系统，因此对于桥梁健康系统来所，新建和后装的市场需求在逐步爆发之中。同时，桥梁健康监测系统也在不断升级之中，为保障人民群众的生命财产安全意义重大，未来我国桥梁健康系统行业将迎来较大的发展机会。

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