桥梁健康状况检测技术研究现状

摘 要：对桥梁健康状况的检测工作是非常重要的，在本文中作者主要对桥梁健康状况的现状与背景进行概述，并对当前在桥梁健康状况检测中所常用的技术手段做了较为全面的介绍，比如红外热像仪检测技术、电磁波探测技术等手段。

关键词：现状分析；桥梁健康；检测手段

1 桥梁健康检测的定义及其背景

1.1 桥梁健康监测的概念

桥梁结构的重要性能指标（譬如可靠程度、耐久性之类）与无损检测及结构属性分析三者相结合构成了桥梁健康检测的基本内涵，为了诊断结构中是否存在损坏、确定损坏发生在何处、对损坏的程度进行评估以及该损坏对结构以后造成的后果。梁健康监测主要是根据桥梁结构安全性状况、适用性情况与对耐久性评估的需要与桥梁健康状况管理各部门的信息要求，再当前我国国内的具体经济状况及桥梁现场监测条件，来确定桥梁结构监测系统中实施的监测项目，要 始终牢记要把实用性和可靠性作为桥梁健康状况监测的基础，病最大可能做到兼顾其先进性，费用一效益是任何项目的根本要求，综合考虑个情况来确定各监测项目。

1.2 桥梁健康状况监测的背景

在长期的使用过程中桥梁发生各种结构损伤是不可避免的。损伤的原因是非常多的，大概可以分为如下几种情况：（1）人为因素方面，比如设计、建造、使用、维护不当、车祸事故等，（2）自然灾害因素方面，譬如地震、风暴、暴雨等。还有就是在某些要道上存在着交通量高于预测流量的速度也是致使桥梁结构自然老化不可忽略的重要因素。以上所有因素均不同程度的导致了桥梁承载能力和耐久性的下降，威胁桥梁安全运行，进行这些工作对桥梁结构详细和系统的检测工作是不可缺少的，这就显得桥梁健康状况监测是多么的重要。

2 健康检测的主要内容

就像大多数科学实践活动那样，在桥梁健康检测过程中既是一种客观见之于主观也是一种主观再见之于客观。桥梁监测对监测人员而言就是一种客体。数据采集工作就是一种客观实践活动，再将其并入主观世界，经过主管也就是监测人员的分析与判断后再见于客观，这就可以在评定后的维修、加固以及往后的设计建设的客观活动中得以体现。因此，参数的采集、处理、健康评定三部分就构成了桥梁健康状况监测的基本内容，下面就这些内容给以讨论。

2.1 参数采集

所谓参数采集其就是按照事先所制定好的健康检测方案，根据检测程序对桥梁在某种条件下的工作参数进行检测收集，这与传统的检测是有天壤之别的，桥梁健康检测工作是着眼于桥梁在正常环境与交通情况下运营的宏观与微观的状况，及其桥梁的重要的非结构构件（譬如支座等）、辅助设施的运行状况，大桥位置所处的环境条件也必须考虑在内的，因此，在桥梁健康检测工作定义下的桥梁运行参数由桥形参数、变异参数、动力参数与环境参数等构成。

2.2 健康评定

所谓健康评定其就是凭借健康检测智能系统参数手段来处理获取的状态参数，依靠不同的结构整体性评估方法来做评估、比较与判定等相关工作，最终得出当前桥梁的健康状况与损伤状况，这两状况可以为以后的桥梁维护、维修及管理决策等工作给予依据和指导。

2.3参数处理

所谓参数处理其主要依靠健康检测智能系统来对采集到的桥梁工作参数进行处理分析，并可以进一步形成能与桥梁健康指纹对照或与智能系统内部专家数据库内数据对照的状态参数，不过，在可能的情况下还可以形成在健康诊断型荷载试验的试验参数及试验方案上的使用，在进行了健康诊断型荷载试验的条件下，采集必要的参数在参数处理工作上使用。

3 桥梁健康状况检测技术具体方法介绍

现今在我国国内的桥梁健康状况检测领域运用比较广泛的的检测技术主要是下面所介绍的四种：

3.1 红外热像仪检测技术

基本上任何的材料都会吸收较大范围的的红外线的波这就是红外热像仪检测技术的基础，从而导致物体自身温度的上升。而所有物体其温度只要在绝对零度都上都会发射红外线。当桥梁中有缝隙与损伤时所发出的红外线与周围的不相同，根据这一理论可以凭借物体的材料特性、红外辐射与表面温度三者间的内在联系，使用红外热像仪将来自目标的红外辐射显示为可见的热图像，借助热图像特征对所测的数据进行分析，这样一来就可以非常直观地观察到物体的表面温度分布情况，这样就可以对桥梁内部的结构有一定程度的了解。红外热像仪检测技术最大的优点是可以不需要对所测物体进行接触就可以进行测量工作，还有测量速度快、稳定性高、设备轻便于携带等优点。

3.2 光纤传感器在桥梁健康检测上的运用

光纤会对一些特定的物理量非常的敏感，并借助一些手段把外界物理量换成可以被直接测量的信号，这一原理就是光纤传感技术的基础。因为光纤不但可以是光波的传播媒质，也是光波在光纤中传播时表征光波的特征参量，由于外界条件的作用有的是产生直接作用，有的是间接作用，进而能将光纤用作传感元件来探测各种物理量，光纤传感器的分类主要是从光纤的作用、被测对象与信号调制方式等角度，具体如下：（1）非功能型传感器和功能型传感器这是从光纤作用的角度分类的；（2）光强调制型、偏振调制型与相位调制型这是从光纤的调制方式方面分类的，光强调制型拥有结构简单、测量范围大等多种优点故而广泛运用于要求不高的场上过程中，而在对测量精度要求很高的场所中就只能采用相位或者偏振调制这两种方式，随着科技的大步前进，为了适应桥梁健康状况监测的技术需要，在对传感器的精度、小型化与稳定性等方面提出来更高的要求。

3.3 声波探测技术

冲击回声检测技术、超声波探测技术与声发散检测技术三者构成了声探测技术，声探测技术是当前发展最快的对检测单位无损害检测技术，所谓超声波探测技术就是凭借声脉在桥梁缺陷处会发生特性变化这一现象来进行检测。

4 结 语：

随着桥梁设计施工理论和施工技术的迅速发展对桥梁大型化发展起到了示范重要的作用，桥梁跨度的不断伸长对桥梁检测与评估工作的配合提出来 更高层次的要求。桥梁健康状况检测对于桥梁的发展有着举足轻重的意义，从以上显而易见。当前的在桥梁健康状况检测技术方面我国国内技术已得了长足发展。可以预言，在有关桥梁检测基础技术研究进步推动下，定将使检测技术的继续走向成熟和快速发展，不过在对未来桥梁检测技术乐观的同时不要忘了在这方面我国还与发达国家有一定的距离，忘各界人士能够为桥梁检测技术的发展尽一份绵薄之力。

参考文献：

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[2]秦权.桥梁结构的健康监测[J].中国公路学报，2008.

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