桥梁自动化监测-损伤结构安全预警

损伤结构安全预警通常可分为以下两种类型：

第一，突发损伤预警是指，受地理位置及环境气候的影响，可能出现台风、地震等极端灾害对桥梁局部构件造成的损害。针对此类由天气等原因造成的突发损伤，除在结构上预置监测损伤数据的动静力传感器外，主要通过监测桥梁环境数据建立灾害预警系统，通过实测数据与理论分析结果对比，判断结构在极端环境下的安全状态，进行实时预警。如港珠澳大桥安装了地震安全监测与评估系统，通过环境数据的积累与分析，提取大桥结构特征参数并研究其变化规律，在此基础上建立和修正有限元模型，进行安全预警。随着未来全球变暖程度加剧，极端气候事件(如飓风、热浪、洪涝灾害等)发生概率不断上升，为保证交通网络等关键基础设施的正常运营能力，未来在评估和预测突发性自然环境变化对桥梁安全影响的研究比重将会得到进一步提升。

第二，常规损伤预警是从健康监测系统获得桥梁力学响应数据，待提取并分离了环境影响因素的干扰后，可根据实时结构响应数据，建立桥梁结构损伤的安全预警系统。调研可知，目前关于损伤结构安全预警的研究主要集中在预警指标、预警体系的建立，以及基于可靠度理论与监测数据的桥梁安全评估方向。预警指标的选取主要通过敏感性分析选定，此类研究仍沿袭土木工程领域的传统做法，即结合健康监测数据与结构有限元模型开展研究。损伤结构的可靠度评估方面，无须建立结构模型的贝叶斯信念网络 (BBN)近年来得到广泛运用，该方法被证明在经过训练后可以和健康监测实时数据相关联，根据系统采集的新数据及时对桥梁健康状态进行评估。