橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不僅是為了結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控和評(píng)估，其信息反饋于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更深遠(yuǎn)的意義在于，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等可能得到改進(jìn)。再有就是橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來的不僅僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和對(duì)某特定橋梁設(shè)計(jì)的反思，還可能并應(yīng)該成為橋梁研究的“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”。

橋梁健康監(jiān)測(cè)行業(yè)分析

橋梁健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。由運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)與其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，還可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為和環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)是信息。因此，橋梁健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)橋梁檢測(cè)加結(jié)構(gòu)評(píng)估新技術(shù)，而且被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和研究與發(fā)展三方面的意義。

(資料圖片)

橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同形式的物理量(如位移、應(yīng)變、溫度、振動(dòng)加速度)的數(shù)字化自動(dòng)采集數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理(如數(shù)據(jù)換算、主應(yīng)變計(jì)算等)后通過無線傳輸至監(jiān)控中心的系統(tǒng)工作站。

在國(guó)內(nèi)外，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已有較多的應(yīng)用，除應(yīng)用于大跨橋外，甚至已經(jīng)開始應(yīng)用到高層復(fù)雜建筑的監(jiān)測(cè)中。例如國(guó)內(nèi)的明石海峽大橋，它需要監(jiān)測(cè)其基本結(jié)構(gòu)特性，即在正常狀態(tài)中溫度和其他條件變化時(shí)橋梁的行為，同時(shí)在觀測(cè)中，采用GPS來檢測(cè)橋梁和塔的變形;國(guó)內(nèi)的虎門大橋，由于其位于熱帶風(fēng)暴多發(fā)地區(qū)，所以對(duì)橋梁的安全問題需要特別考慮及重視。

橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)20余年的發(fā)展表明，大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3～5年的壽命周期已然是常態(tài)。由于關(guān)鍵傳感器的前端設(shè)備或硬件系統(tǒng)校準(zhǔn)不規(guī)范或故障排除不及時(shí)，而無法有效獲取數(shù)據(jù);軟件系統(tǒng)更新維護(hù)不及時(shí)出現(xiàn)系統(tǒng)不兼容，頻繁報(bào)錯(cuò)，甚至是部分核心功能癱瘓;健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)移交后維護(hù)工作缺乏有效的體制機(jī)制保障，如業(yè)主單位無專業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)維跟蹤和應(yīng)用對(duì)接;托管單位服務(wù)能力有限無法及時(shí)有效維護(hù)，抑或是維修更新資金不到位;原系統(tǒng)軟件架構(gòu)單位在行業(yè)頻繁洗牌中被邊緣化或淘汰，使得軟件更新所需底層技術(shù)迭代能力缺乏，抑或是面臨軟件系統(tǒng)推倒從來的窘境。綜上，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展和行業(yè)需求更迭使得健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更新周期加快，現(xiàn)有體制機(jī)制和行業(yè)參與各方現(xiàn)狀使得健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可持續(xù)更新的生態(tài)亟待改善。

橋梁健康監(jiān)測(cè)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

隨著技術(shù)的發(fā)展，在將來，橋梁健康的自動(dòng)診斷系統(tǒng)必將是主流的發(fā)展趨勢(shì)。橋梁健康監(jiān)測(cè)與安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)將在橋梁管理中發(fā)揮越來越大的作用，一個(gè)橋梁數(shù)字化時(shí)代正在來臨。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢報(bào)告》顯示：

根據(jù)2021年交通運(yùn)輸部《公路長(zhǎng)大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施方案》中“全面建立跨江跨?？鐛{谷等長(zhǎng)大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)掌握長(zhǎng)大橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀況”的具體要求，可以預(yù)見在未來大跨徑橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用將進(jìn)入一個(gè)全新的階段。因此，立足當(dāng)下，面向未來，總結(jié)當(dāng)前健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，思考行業(yè)下一步如何健康發(fā)展是十分必要的。

目前，我國(guó)已有140余座大橋安裝橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，遍及各種橋型?？偨Y(jié)這些橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要有以下五大特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)：

(1)傳感器多，經(jīng)濟(jì)性顯著。一般而言大跨度橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至少由100以上傳感設(shè)備，其造價(jià)占比一般達(dá)到橋梁總造價(jià)的0.5%～1.0%;(2)以橋梁管理和維護(hù)為目的，橋梁監(jiān)測(cè)的目的就是獲得橋梁狀態(tài)，以優(yōu)化管理和維護(hù)措施，保障橋梁性能;(3)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需具備可更換和可維護(hù)性;(4)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開始延伸到施工狀態(tài)，形成施工與運(yùn)營(yíng)一體化的橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng);(5)雖然橋梁監(jiān)測(cè)可以做到自動(dòng)化和智能化，但對(duì)于監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)估，還需要橋梁專家的介入，以準(zhǔn)確評(píng)估監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的真實(shí)性和合理性。

本報(bào)告對(duì)行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)作了詳細(xì)分析，并對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行了趨向研判，是橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)企業(yè)，服務(wù)、投資機(jī)構(gòu)等單位準(zhǔn)確了解目前橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，把握企業(yè)定位和發(fā)展方向不可多得的精品。了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情，可以點(diǎn)擊查閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2027年中國(guó)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢報(bào)告》。

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