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建筑物结构健康监测建筑物是我们居住和工作的重要场所，其结构健康状况直接关系到人们的安全和生活质量。
为了及时掌握建筑物结构的健康状况，保障人们的生命财产安全，建筑物结构健康监测显得尤为重要。
一、建筑物结构健康监测的意义建筑物结构健康监测是通过对建筑物的结构进行实时监测和分析，以识别潜在的结构问题和病害，预测结构的强度和稳定性，从而指导维护和管理工作的一门技术。
其意义主要体现在以下几个方面：1.安全保障：建筑物结构健康监测可以及时掌握建筑物结构的变化情况，提前发现潜在的安全隐患，采取相应的修缮措施，确保建筑物的安全使用。
2.降低维护成本：通过对建筑物结构的健康监测，可以及时了解结构的变形、开裂、腐蚀等情况，有针对性地进行维护和保养，减少维修成本。
3.延长使用寿命：通过结构健康监测，可以提前预测建筑物结构的寿命，并采取相应的措施延长其使用寿命，减少建筑物的报废率。
二、建筑物结构健康监测的方法建筑物结构健康监测可以采用多种方法，常见的包括：1.传感器监测：通过在建筑物的结构中安装传感器，实时监测结构的变形、位移、应力等参数，通过数据分析判断结构的健康状况。
2.非接触式监测：利用激光测量等技术，对建筑物的结构进行非接触式的监测，可以精确测量结构的形变和振动特性。
3.图像分析：利用摄像机、红外热像仪等设备，对建筑物进行图像采集和分析，识别结构的裂缝、渗漏等问题。
4.应力波检测：通过应力波传播特性的检测，判断结构的质量和健康状况。
5.无损检测：利用超声波、X射线等无损检测技术，对建筑物的结构进行全面、深层次的检测，识别隐蔽病害。
三、建筑物结构健康监测的关键技术建筑物结构健康监测需要借助一些关键技术来支持，包括：1.数据采集与传输技术：通过传感器采集到的信号需要经过适当的处理和传输，将数据及时传送至监测中心进行分析和判断。
2.数据分析和处理技术：对采集到的大量数据进行分析和处理，提取有用信息，判断结构的健康状态，以及进行结构寿命预测等。
结构健康监测技术在工程领域中的应用随着社会的进步和科技的发展，工程建设逐渐成为现代经济社会发展的重要支柱。
然而，工程建设所面临的种种问题和挑战也日益复杂和多样化。
其中，结构健康问题是工程建设的重要难题之一。
为此，结构健康监测技术作为一种有效的手段，被越来越广泛地应用于工程领域。
本文将探讨结构健康监测技术在工程领域的应用。
一、结构健康监测技术的基本原理结构健康监测技术的基本原理是通过采集结构的物理量，比如振动、应变、温度等数据，进而实现对结构的实时监测和诊断。
该技术的核心是传感器，一般用于测量结构的反应，比如振动、变形或应力等。
传感器将测得的数据传输至数据采集系统，对数据进行处理分析后，将结果反馈至监测人员，在发现问题时，监测人员可进行必要的维修和加固工作，以保证结构的安全性和稳定性。
二、结构健康监测技术在桥梁工程领域中的应用桥梁是一个非常重要且复杂的工程结构，也是结构健康监测技术应用比较广泛的领域之一。
在桥梁建设过程中，监测数据能够揭示桥梁的结构特性及动态响应等信息。
在桥梁的使用过程中，不同环境条件和不同负荷将会对桥梁的结构健康产生影响，通过对各种物理量的监测，桥梁的设计和基础设计也能得到改进和加强。
三、结构健康监测技术在地铁工程领域中的应用地铁工程是现代城市交通中不可缺少的建设项目，而地铁隧道和站点是地铁工程建设中一个极其关键的组成部分。
隧道和站点的安全稳定运行，关系到乘客的安全和全线运输的正常进行。
因此，结构健康监测技术在地铁工程中的应用显得尤其重要，可以通过监测隧道或站点的振动、温度、湿度等数据，保证地铁隧道和站点的安全和稳定。
四、结构健康监测技术在风电领域中的应用结构健康监测技术在风电领域中的应用也非常广泛。
风力发电机塔楼的高度和薄弱结构相对来说，其在高风速，飓风等恶劣气候条件下，极易出现裂纹、断裂等问题。
此时，结构健康监测技术通过对风力发电机塔楼的振动数据进行监测，可以实现对塔楼结构的实时监测和诊断，及时发现和解决问题，保证塔楼的运行稳定性和安全性。
结构健康监测目录•1概念•2过程•3理想的结构健康监测方法•4工作流程图•5研究内容概念结构健康监测（Structural Health Monitoring，简称SHM）是一种技术，是智能材料结构在实际工程中的一种很重要的应用。
结构健康监测系统是一种仿生智能系统，可以在线监测结构的“健康”状态。
它采用埋入或表面粘贴的传感器作为神经系统，能感知和预报结构内部缺陷和损伤。
结构整体与局部的变形、腐蚀、支撑失效等一系列的非健康因素，是一种对材料或结构进行无损评估的方法。
当遇到突发事故或危险环境，系统可通过调节与控制使整个结构系统恢复到最佳工作状态。
系统还可通过自动改变和调节结构的形状、位置、强度、刚度、阻尼或振动频率使结构在危险时能自我保护，并继续生存下去。
过程结构健康监测的过程包括：通过一系列传感器得到系统定时取样的动力响应测量值，从这些测量值中抽取对损伤敏感的特征因子，并对这些特征因子进行统计分析，从而获得结构当前的健康状况。
理想的结构健康监测方法理想的结构健康监测方法应该能准确的在损伤发生的初期，发现损伤并能够定位及确定损伤的程度，进而提供结构的安全性评估，并能预测损伤结构的剩余寿命。
工作流程图研究内容结构健康监测系统在国民生产中的应用非常广泛，特别是在工程中，有很多材料结构需要及时的维护及监测，用传统的监测方法耗时、费力，并且费用昂贵，而运用结构健康监测的技术就可以使这些缺点得到改进。
结构健康监测的技术有如下优点：（1）实时在线地监测及安全性评估，节省维护费用。
（2）依靠先进的测试系统，可减少劳动力和降低人工误判。
（3）可以及时的和最新技术相结合。
（4）大多数具有自修复功能。
（5）自动化程度高，可以大大提高安全性和可靠性。
近年来，随着材料和结构损伤特征信号处理技术研究的进展，传感/驱动技术研究的深入，监测系统越来越多地应用于实际的工程实践中，比如先进战斗机和超期服役飞机的健康监控、航天器及空间站的健康监测和民用结构的在线监测。
结构健康监测技术及其应用近年来，随着建筑和结构的快速发展，结构健康监测技术越来越受到广泛的重视和应用。
结构健康监测技术是指对建筑、桥梁、隧道、堤坝、构筑物等工程建筑物的性能参数及状态进行实时监测和分析的技术，旨在保证工程建筑物的安全使用，引领了结构工程领域的新变革。
一、结构健康监测技术的意义结构健康监测技术是为了对正在使用的结构，进行长期、实时、科学、的监测，及时发现结构的故障，防止结构元素的过载，从而保障结构的健康与安全。
结构健康监测技术的应用能够及时掌握结构状态，有效预防隐患，减少事故发生，并从改善结构性能的角度，为提高建筑物的使用寿命和性能提供技术保障。
二、结构健康监测技术的基本原理及分类结构健康监测技术的基本原理是对结构内部的受力变化进行测量，从而了解结构的内部受力情况及其变化过程，主要分为物理检测和计算检测两大分类。
物理检测是通过安装参数传感器在结构内部测量受力变化，并对测量结果进行处理得到结构状态的实时变化。
物理检测技术的应用范围广泛，既可以用于混凝土等作为材料的结构，也可以用于钢板构造、拱顶等结构。
计算检测则是通过数字化技术研究结构的动态行为，通过数学模型预测结构行为的特征及其可能出现的故障。
计算检测技术不需要对原结构进行物理改装，其应用范围广泛，适用于建筑物的动力相似及各种统计学测量中。
三、结构健康监测技术的应用在工程建筑物中，结构健康监测技术已经被广泛应用，如地铁、桥梁、飞机、高铁、核电站、大系数水力电站、大坝、高层建筑等，目的是保障结构的安全与稳定。
如对高层建筑使用结构健康监测技术能够在发现隐患并在工程结构着火或坍塌前使得如何处理问题，得到迅速的响应和解决。
四、结构健康监测技术的发展趋势随着工程建筑物的复杂度与要求的逐步提升，结构健康监测技术也需要不断提高。
未来，结构健康监测技术将不断向着实时监测、智能化和精准化等方向发展。
同时，更加高精度、高敏感、全时全域、多功能化的新型传感器以及人工智能技术和大数据分析技术的不断发展将极大地推进本项技术的发展。
结构健康监测概述：结构健康监测是指通过使用各种传感器和监测设备，对建筑物、桥梁、隧道等工程结构进行实时监测和评估，以提前发现结构损伤、病害和变形等问题，保障结构的安全性和可靠性。
本文将详细介绍结构健康监测的意义、常用的监测方法和技术、监测参数的选择以及数据分析和处理等方面的内容。
意义：结构健康监测对于维护和管理各类工程结构的安全性至关重要。
通过实时监测结构的状态和性能，可以及时发现结构的损伤和病害，采取相应的维修和加固措施，避免事故的发生。
此外，结构健康监测还可以为工程结构的设计和施工提供重要的参考依据，优化结构的设计和施工方案，提高工程质量和经济效益。
常用监测方法和技术：1. 动态监测：通过安装加速度计、应变计等传感器，对结构的振动特性进行实时监测。
通过分析振动数据，可以评估结构的刚度、阻尼和自振频率等参数，判断结构的健康状况。
2. 静态监测：通过安装应变计、倾斜计等传感器，对结构的静态变形进行监测。
通过分析变形数据，可以评估结构的变形情况，判断结构是否存在沉降、位移和变形等问题。
3. 声发射监测：通过安装声发射传感器，对结构的声发射信号进行监测。
声发射监测可以实时检测结构中的裂缝、破坏和断裂等问题，提供结构健康状态的评估。
4. 图像监测：通过安装摄像机、红外热像仪等设备，对结构的表面温度和形态进行监测。
图像监测可以检测结构的裂缝、渗漏、腐蚀等问题，提供结构健康状态的评估。
监测参数的选择：在进行结构健康监测时，需要选择合适的监测参数来评估结构的健康状况。
常用的监测参数包括振动特性、变形情况、声发射信号、温度变化等。
选择监测参数时需要考虑结构的类型、使用环境和监测目的等因素。
同时，还需要合理设置监测点的位置和数量，以保证监测数据的全面性和准确性。
数据分析和处理：监测得到的数据需要进行分析和处理，以获取结构的健康状态和性能信息。
常用的数据处理方法包括数据滤波、时域分析、频域分析、小波分析等。
通过对监测数据的处理，可以提取结构的特征参数，判断结构是否存在异常情况，并进行预测和评估。
结构健康监测的技术与应用在现代工程领域中，结构健康监测已成为确保各类建筑和基础设施安全、可靠运行的重要手段。
随着科技的不断进步，结构健康监测的技术也日益成熟，并在众多领域得到了广泛的应用。
一、结构健康监测的定义与重要性结构健康监测，简单来说，就是通过一系列的技术手段，对工程结构的性能和状态进行实时监测、评估和诊断。
其目的在于及时发现结构可能存在的损伤、劣化或潜在的安全隐患，以便采取相应的维护和修复措施，从而延长结构的使用寿命，保障人员和财产的安全。
对于大型桥梁、高层建筑、大坝、隧道等重要基础设施而言，结构健康监测的重要性不言而喻。
这些结构往往承受着巨大的荷载和复杂的环境作用，如果不能及时发现和处理结构的问题，一旦发生事故，将会造成极其严重的后果。
例如，桥梁的坍塌会导致交通中断，甚至造成人员伤亡；大坝的失事可能引发洪水灾害，给下游地区带来巨大的损失。
因此，结构健康监测是保障公共安全和社会稳定的重要环节。
二、结构健康监测的技术1、传感器技术传感器是结构健康监测系统的“眼睛”，它们能够感知结构的各种物理参数，如位移、应变、加速度、温度、湿度等。
目前常用的传感器包括应变片、加速度计、位移传感器、光纤传感器等。
其中，光纤传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、精度高、能够实现分布式测量等优点，在结构健康监测中得到了越来越广泛的应用。
2、数据采集与传输技术传感器采集到的数据需要经过有效的采集和传输，才能到达数据分析处理的终端。
数据采集系统通常包括数据采集卡、信号调理器等设备，能够将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行初步的处理和存储。
数据传输方式则包括有线传输（如电缆、光缆）和无线传输（如蓝牙、WiFi、Zigbee 等）。
无线传输方式具有安装方便、灵活性高等优点，但在数据传输的稳定性和可靠性方面可能存在一定的挑战。
3、数据分析与处理技术采集到的大量监测数据需要经过深入的分析和处理，才能提取出有价值的信息。
数据分析的方法包括时域分析、频域分析、小波分析、模式识别等。
结构工程健康监测方案一、简介随着城市化进程的加速和工程建设的不断推进，各类结构工程的数量不断增加，结构工程的安全和健康问题也日益受到重视。
为了及时发现和解决工程结构中可能存在的安全隐患，提高结构工程的安全性和可靠性，结构工程健康监测方案应运而生。
本文将就结构工程健康监测方案的制定、实施和管理等方面进行详细介绍，以期对相关人员有所帮助。
二、结构工程健康监测方案的制定在开始进行结构工程健康监测前，首先需要制定健康监测方案。
健康监测方案的制定需要考虑以下几个方面：1. 结构工程类型：不同类型的结构工程可能存在的安全问题不同，因此需要根据结构工程的类型确定具体的监测内容和方法。
2. 监测目的：监测目的可以有很多种，比如发现潜在的结构缺陷、评估结构工程的使用寿命、预测结构工程的寿命等。
根据不同的监测目的，监测方案也会有所不同。
3. 监测内容：监测内容包括结构的位移、裂缝、应力、振动、温度等，需要根据结构工程的具体情况确定具体的监测内容。
4. 监测方法：监测方法包括传感器的选择、监测设备的安装、数据采集的频率等，需要根据监测内容确定具体的监测方法。
5. 监测周期：监测周期需要根据监测内容和监测目的确定，一般可以是定期监测或者连续监测。
6. 监测技术：监测技术包括传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等，需要根据监测内容和监测目的确定。
7. 监测预案：监测预案包括监测数据的处理方法、监测数据的分析方法、监测数据的报告方法等，需要根据监测内容和监测目的确定。
通过以上几个方面的考虑，可以制定出合理而可行的结构工程健康监测方案，为后续的监测工作奠定坚实的基础。
三、结构工程健康监测方案的实施健康监测方案的实施是整个监测工作的关键环节。
在进行健康监测方案的实施时，需要考虑以下几个方面：1. 监测设备的安装：监测设备的安装需要按照监测方案的要求进行，保证监测设备能够正确地监测结构工程的各种参数。
2. 数据采集的频率：数据采集的频率需要根据监测内容和监测目的确定，一般可以是定期采集或者连续采集。
结构健康监测技术的发展与应用在现代工程领域，确保各类结构的安全性、可靠性和耐久性至关重要。
结构健康监测技术作为一种有效的手段，能够实时获取结构的状态信息，及时发现潜在的问题，为结构的维护、管理和决策提供科学依据。
本文将探讨结构健康监测技术的发展历程、主要技术手段以及在不同领域的广泛应用。
一、结构健康监测技术的发展历程结构健康监测技术的发展可以追溯到上世纪五六十年代。
早期的监测主要依靠人工巡检和简单的仪器测量，如使用卡尺、水准仪等工具对结构的变形和位移进行定期检测。
这种方法不仅效率低下，而且难以发现早期的微小损伤。
随着传感器技术和计算机技术的飞速发展，结构健康监测技术逐渐走向自动化和智能化。
上世纪八十年代，一些先进的传感器，如应变计、加速度计等开始应用于结构监测中，能够实时采集结构的力学响应数据。
进入二十一世纪，无线传感器网络的出现使得监测系统的布置更加灵活便捷，大大降低了安装和维护成本。
近年来，随着人工智能、大数据和云计算等技术的融入，结构健康监测技术实现了质的飞跃。
通过对海量监测数据的分析和挖掘，能够更加准确地评估结构的健康状况，预测潜在的故障和风险。
二、结构健康监测技术的主要手段1、传感器技术传感器是结构健康监测系统的核心部件，负责采集结构的各种物理参数。
常见的传感器包括应变传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器等。
这些传感器能够将结构的物理量转化为电信号，以便后续的数据处理和分析。
应变传感器可以测量结构在受力情况下的应变变化，从而判断结构的受力状态；位移传感器用于监测结构的位移和变形；加速度传感器能够获取结构的振动响应，用于分析结构的动力特性；温度传感器则用于监测环境温度对结构性能的影响。
2、数据采集与传输技术采集到的传感器数据需要进行有效的传输和存储。
目前，数据采集系统通常采用分布式架构，能够同时采集多个传感器的数据，并通过有线或无线的方式将数据传输到数据中心。
无线传输技术如 Zigbee、WiFi 和蓝牙等在结构健康监测中得到了广泛应用，提高了系统的灵活性和可扩展性。
结构健康监测与损伤识别随着工程技术的不断发展，建筑结构的健康监测和损伤识别变得越来越重要。
结构健康监测是指通过监测和评估建筑结构的各项指标，以实时了解结构的健康状态。
而损伤识别是通过分析监测数据，识别结构中的潜在问题和损伤情况。
本文将介绍结构健康监测与损伤识别的相关技术和应用。
一、结构健康监测技术1. 传感器技术传感器技术是结构健康监测的重要手段之一。
常见的传感器包括应变计、加速度计、温度计等，它们可以对结构的变形、振动、温度等参数进行实时监测。
通过传感器采集的数据可以用于评估结构的健康状态，及时发现结构的异常变化。
2. 图像识别技术图像识别技术在结构健康监测中也具有重要应用。
通过摄像机或无人机等设备获取建筑结构的图像，可以对结构的裂缝、变形等进行识别和分析。
图像识别技术可以实现对大范围区域的监测，并能够实时获取图像数据，提供信息反馈和决策支持。
3. 数据分析与处理技术结构健康监测中的数据分析与处理技术是将采集的监测数据进行提取、分析和处理，以获取结构健康信息的过程。
常见的数据处理方法包括频域分析、时域分析、小波分析等。
这些方法可以帮助工程人员了解结构的振动特征、频率响应等，通过与标准数据进行对比，判断结构是否存在异常。
二、结构损伤识别技术1. 模型更新方法模型更新方法是一种常用的结构损伤识别技术。
通过与实际监测数据进行比对，可以对结构模型中的特性参数进行修正，以反映结构的实际情况。
模型更新方法主要基于系统辨识理论，通过优化算法来修正模型参数，实现对结构的准确识别。
2. 统计学方法统计学方法在结构损伤识别中也有广泛应用。
通过对结构监测数据进行统计分析，可以检测出结构中的潜在问题和损伤情况。
常见的统计学方法包括主成分分析、模式识别等，它们能够从大量的监测数据中提取有效信息，实现对结构的精确评估。
3. 人工智能方法近年来，人工智能方法在结构损伤识别领域取得了重要进展。
机器学习算法、深度学习算法等人工智能方法可以对大量数据进行训练和分析，从而实现对结构的自动化损伤识别。
结构健康监测技术的发展与应用在现代工程领域中，结构健康监测技术正逐渐成为保障各类建筑和基础设施安全、可靠运行的重要手段。
随着科技的不断进步，这项技术也在不断发展和完善，其应用范围也日益广泛。
结构健康监测技术的概念，简单来说，就是通过一系列的传感器、数据采集设备以及数据分析方法，对结构的物理状态和性能进行实时监测和评估。
它就像是给结构配备了一位“私人医生”，能够及时发现潜在的问题和损伤，并提供准确的诊断和预警。
这项技术的发展并非一蹴而就。
早期，监测手段相对简单，主要依赖人工巡检和一些基本的物理测量方法。
然而，随着电子技术、计算机技术以及传感器技术的飞速发展，结构健康监测技术迎来了重大的变革。
传感器的精度和可靠性不断提高，从传统的应变计、位移传感器，到如今的光纤传感器、压电传感器等，能够更加准确地感知结构的微小变化。
同时，数据采集和传输技术也取得了显著进步，实现了实时、远程的数据获取，大大提高了监测的效率和及时性。
在数据分析方面，先进的算法和模型不断涌现，使得从海量监测数据中提取有价值的信息变得更加容易。
机器学习、人工智能等技术的引入，为结构健康监测提供了更强大的分析工具，能够更准确地识别结构的损伤模式和预测其未来的性能变化。
结构健康监测技术在众多领域都有着广泛的应用。
在桥梁工程中，它可以对桥梁的受力状态、变形情况进行实时监测，为桥梁的维护和管理提供科学依据。
例如，一些大型跨海大桥和山区高桥，由于所处环境恶劣，承受的荷载复杂，通过结构健康监测系统，可以及时发现桥梁结构的疲劳损伤、锈蚀等问题，避免重大事故的发生。
在高层建筑中，结构健康监测能够监测建筑物在风荷载、地震作用下的响应，评估其抗震性能和安全性。
特别是在一些超高层建筑中，结构的稳定性和安全性至关重要，健康监测系统可以为设计优化和施工控制提供宝贵的数据支持。
在隧道工程中，结构健康监测可以监测隧道衬砌的变形、受力情况，预防隧道坍塌等事故。
对于一些地质条件复杂的隧道，如穿越断层、软土地区的隧道，健康监测系统能够及时发现潜在的危险，保障隧道的安全运营。
工程结构健康监测与诊断姓 名： 查 忍指 导教 师： 学 号： 专 业：沈 圣170527005建筑与土木工程琅岐大桥结构健康监测系统初步设计方案目录1 桥梁健康监测的必要性 (3)2琅岐闽江大桥工程概况 (5)3系统设计原则与功能目标 (9)3.1 系统设计依据 (9)3.2 系统设计原则 (10)3.3 功能目标 (11)4 健康监测系统方案设计 (11)4.1 传感器子系统 (11)4.1.1 环境监测 (12)4.1.2 视频监测系统 (12)4.1.3 结构变形监测 (13)4.1.4 应变(应力)及温度场监测 (14)4.1.5 斜拉索索力监测 (15)4.1.6 结构动力性能监测 (15)4.1.7 监测传感器统计 (16)4.2 数据采集系统 (17)4.2.1 数据采集系统设计 (17)4.2.2 数据采集系统硬件系统 (18)4.3 数据传输系统 (19)4.4 监测数据分析与结构安全评定及预警子系统 (19)4.5 健康监测网络化集成技术和用户界面子系统 (21)4.6 中心数据库子系统 (21)4.7 系统后期维护、升级和服务等要求 (21)4.8 施工注意事项 (22)4.9 其它 (22)1桥梁健康监测的必要性由于气候、环境等自然因素的作用和日益增加的交通流量及重车、超重车过桥数量的不断增加，大跨度桥梁结构随着桥龄的不断增长，结构的安全性和使用性能必然发生退化。
自1940年美国Tacoma悬索桥发生风毁事故以后，桥梁结构安全监测的重要性就引起人们的注意。
但是受科技水平的限制和人们对自然认识的局限性，早期的监测手段比较落后，在工程应用上一直没有得到很好的发展。
20世纪80年代以来，在北美、欧洲和亚洲的一些国家和地区，相继发生了桥梁结构的突然性断裂事件，这些灾难性事故不仅引起了公众舆论的严重关注，也造成国家财产的严重损失，威胁到人民生命安全。
国外从20世纪80年代中后期开始建立各种规模的桥梁健康监测系统。
例如，英国在总长522m米的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器，监测大桥运营阶段在车辆与风荷载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应，同时监测环境风和结构温度场。
国外建立健康监测的典型桥梁还有英国主跨194m米的Flintshire独塔斜拉桥、日本主跨为1991m米的明石海峡大桥和主跨1100m的南备赞濑户大桥、丹麦主跨1624m的Great Belt East悬索桥、挪威主跨为530m的Skarnsunder斜拉桥、美国主跨为440m 的Sunshine Skyway Bridge斜拉桥以及加拿大的Confederatio Bridge桥。
中国自20世纪90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的长期监测系统，如香港的Lantau Fixed Crossing和青马大桥、内地的虎门大桥、徐浦大桥，江阴长江大桥等在施工阶段已安装健康监测用的传感设备，以备运营期间的实时监测。
导致桥梁结构发生破坏和功能退化的原因是多方面的，有些桥梁的破坏是人为因素造成的，但大多数桥梁的破坏和功能退化是自然因素造成的。
自然原因中，循环荷载作用下的裂缝失稳扩展是造成许多桥梁结构发生灾难性事故的主要原因。
近年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳和监测养护措施不足，从而严重影响构件的承重能力和结构的使用，进而发生事故。
理论研究和经验都表明，成桥后的结构状态识别和桥梁运营过程中的损伤检测，预警及适时维修，有助于从根本上消除隐患及避免灾难性事故的发生。
现代大跨桥梁设计方向是更长、更轻柔化、结构形式和功能日趋复杂化。
虽然在设计阶段已经进行了结构性能模拟试验等科研工作，然而由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定气候环境，要在设计阶段完全掌握和预测结构在各种复杂环境和运营条件下的结构特性和行为是非常困难的。
为确保桥梁结构的结构安全、实施经济合理的维修计划、实现安全经济的运行及查明不可接受的响应原因，建立大跨桥梁结构健康监测系统是非常必要的。
通过健康监测发现桥梁早期的病害，能大大节约桥梁的维修费用，避免出现因频繁大修而关闭交通所引起的重大经济损失。
桥梁健康监测就是通过对桥梁结构进行无损检测，实时监控结构的整体行为，对结构的损伤位置和程度进行诊断，对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁的维修、养护与管理决策提供依据和指导。
安装结构健康监测系统是提高桥梁的养护管理水平，保证桥梁安全运营的高效技术手段。
特别值得一提的是，桥梁的健康监测和施工监控系统均是通过检测和监测手段，测试桥梁结构的内力、变形、环境和荷载，因此，它们在传感器系统、数据传输系统和数据采集系统都具有很大的共享性和重复性。
此外，两个阶段在时间顺序上具有衔接性，施工监控阶段的监测数据是健康监测阶段的基础。
为了节约资源、降低工程造价，应充分发挥两个系统的共享性，对上述两个系统进行统筹规划和实施，即采取统一设计、统一施工和统一管理的方式，以实现海河大桥的健康监测和施工监控两位一体的工程实施。
2琅岐闽江大桥工程概况福州琅岐闽江大桥见图1。
该桥为双塔七跨连续半漂浮体系钢箱梁斜拉桥，主桥全长1280m，主跨680m ，起止里程K3+023.000 ～K4+303.000，跨径布置为（60＋90＋150＋680＋150＋90＋60）m，墩号0～7 号，除亭江侧0～2 号桥墩位于岸上外，其余各墩均位于水中。
该桥在两岸各设引桥一座。
琅歧侧引桥由水中引桥与岸上引桥两部分组成。
水中引桥为60m跨径的等高度预应力混凝土连续梁桥，整幅布置，共一联9孔，全长540m。
岸上引桥为45m跨径的等高度预应力混凝土连续梁桥，整幅布置，共两联11（＝6+5）孔，全长495m。
引桥桥面宽25.5m，设双向2％横坡。
主梁采用等高度预应力混凝土连续箱梁，单箱双室结构，梁高 2.6m；墩身为空心板式结构，基础采用钻孔灌注桩。
各墩顶竖向均设有隔震支座。
该桥设计基准期100 年，大桥主线按双向四车道一级公路同时兼具城市I 级主干道标准进行设计，桥梁横断面两侧各布置3.5米紧急停车带（远期可以改为双向六车道），主桥的桥面宽28.7米，引桥桥面宽25.5米。
设计行车速度60 公里/小时,设计荷载等级为公路—Ⅰ级，工程场地50 年超越概率10%、4%和100 年超越概率10%、4%的基岩水平峰值加速度分别为34gal、66gal 和93gal、138gal；而100年超越概率4%的地表面水平峰值加速度为152gal。
亭江琅岐 图1 琅岐闽江大桥桥型总体布置图本桥主梁采用的支承体系为：桥塔处采用竖向支撑体系。
主梁塔处设置两个活动支座，横向设置抗风支座，约束竖向及水平位移；在塔处设置纵向阻尼装置。
辅助墩及边墩均设置竖向支座，并设置横向抗风支座。
琅岐闽江大桥主桥采用半漂浮体系，索塔处设竖向支座和横向抗风支座。
由于本桥地震荷载较大，因此塔梁间设8台纵向阻尼限位装置，过渡墩和辅助墩设横桥向阻尼限位装置。
图 2 支承体系示意图主桥的钢箱梁长1280米，钢箱梁全宽30.6米，桥面宽28.7米，顶面设2%的横坡，两侧配有风嘴，桥梁中线处梁高3.50米，呈流线型闭合式横截面，能减小该地区强大的风荷载阻力。
钢箱梁采用流线型扁平整体钢箱，单箱三室结构。
箱梁顶板厚16mm ，在拉索锚固区局部加厚至24mm ，底板厚12mm ，在主塔附近及边跨压重区局部加厚至16mm ；顶板U 肋高280mm ，板厚8mm ，间距600mm ；底板U 肋高210mm ，板厚6mm ，间距720mm 。
箱内设内、外腹板各两道，两道外腹板间距27.4m ，板厚24mm ，两道内腹板间距11.96m ，板厚12mm 。
采用单箱三室结构以增强钢箱梁的刚度并保证钢梁制造时横断面的几何形状和钢梁节段安装时能准确定位。
横隔板纵桥向间距3m，拉索断面及压重区段为实腹式横隔板，其余断面为空腹式横隔板。
钢箱梁材质采用Q370qD钢。
图3钢箱梁标准横断面本桥斜拉索设计采用平行钢绞线拉索。
斜拉索上端分别锚固于塔柱上，下端锚固于主梁锚拉板上，全桥共168根索。
根据受力大小共分八类，钢绞线股数分别为27、31、37、43、49、55六种类型。
斜拉索梁上锚固采用锚拉板形式。
塔上锚固采用预应力锚固形式。
图 4 锚拉板示意图主塔为钢筋混凝土结构，分别由下、中、上塔柱及下横梁四部分组成。
塔高（从塔座顶面算起，不含塔顶装饰段）为196m，主塔在纵向宽度为8m～13m；塔座高为3m。
下塔柱高48.6m，横桥向宽6m～10m，采用单箱双室截面；中塔柱高67.4m，横桥向等宽6m，采用单箱单室截面；上塔柱高80m，横桥向宽4m～6m，采用单箱单室截面，两塔柱在顶端微合,中间刻槽修饰。
塔顶以灯塔形式装饰。
主塔采用C50级混凝土。
主塔正立面主塔侧立面按《安评报告》，拟建场地位于福州闽江入海口，拟建大桥北岸位于马尾亭江镇英屿村104国道旁，南岸位于琅歧岛西面，在琅歧轮渡南侧约800米的位置。
场地地貌单元主要为海积平原地貌，工程地质分区为淤积冲积区。
根据福州市勘测院《福州琅歧－亭江大桥工程预可阶段岩土工程勘察报告》，两岸桥台在勘察控制深度范围内地基土层为杂填、冲淤积成因类型，基底为花岗岩。
场地岩土层按其成因、力学强度不同划分工程地质层，场地各岩土层自上而下分别为：①杂填土、②粘土、③淤泥、④淤泥质土、⑤含泥粉砂、⑥粘土、⑦卵石、⑧淤泥质土、⑨粉质粘土、⑩淤泥质土、⑾粗砂、⑿卵石、⒀残积砂质粘性土、⒁-1强风化花岗岩（砂土状）、⒁-2强风化花岗岩（碎块状）、⒂中～微风化花岗岩。
依据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）的规定，桥梁工程场地类别的划分，应以土层平均剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
依场地各土层的类型、当地经验，估计的各土层剪切波速，可得琅岐闽江大桥MCK2、MCK4、MCK5、MCK6孔覆盖层厚度在（Vs＜500m/s）36.4-79.4m之间，其有效剪切波速值Vse 在109-192m/s之间，如表2-1所示，依据表2-2确定其桥梁工程场地类别为Ⅲ类（表2-3）。
本桥为A类抗震设防桥梁，工程场地地震动峰值加速度位于0.05g分区，对应的地震基本烈度为Ⅵ度，100年超越概率4%（E2水准）地表面水平地震动加速度峰值为152gal，按VII度设防。
表-1 各孔覆盖层厚度与平均剪切波速值Vse表2 桥梁工程场地类别（m）表-3 大桥工程场地类别评判结果表3系统设计原则与功能目标3.1系统设计依据(1) "关于市政公路大型桥梁健康监测系统建设和管理工作的批复"，福州市建设管理委员会建城[2009]934号(2) “关于转发市建委《关于市政公路大型桥梁健康监测系统建设和管理工作的批复》的通知”，福州市市政公路管理局，管[2009]459号(3) 《福州市桥梁健康监测系统技术指南》，福州市市政公路管理局，2009.9(4) 《福州市桥梁健康监测系统建设与管理办法》，福州市市政公路管理局，2009.9(5) 福州市琅岐大桥设计图纸中铁大桥勘测设计研究院(6) 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004(7) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004(8) 《公路斜拉桥设计规范（试行）》JTJ 027-96(9) 《工程测量规范》GB 50026 - 93(10) 《工程振动测量仪器和测试技术标准》中国计量出版社，1999(11) 《电气装置安装工程电缆路施工及验收规范》GB50168-1992(12) 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计及验收规范》GB/T50311-12(13) 《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ 303-883.2系统设计原则琅岐大桥健康监测系统工程设计原则是：(1) 结合桥梁结构的设计、施工和运营的具体特点和实际情况，遵循适用、经济、长期、高效的原则进行健康监测集成共享系统的优化设计。
