一，橋粱安(ān)全監(jiān)測(cè)的意義
隨著科學技(jì)術的(dí)進步(bù)以及交(jiāo)通運輸的(dí)需(xū)求，許多大跨度(dù)橋梁應(yīng)運(yùn)而生，尤其是懸索(suǒ)橋以其(qí)跨度大(dà)，造(zào)型優美(měi)，節(jié)省(shěng)材料(liào)而(ér)備(bèi)受(shòu)人(rén)們(mén)的(dí)青(qīng)睞，成(chéng)為(wéi)大(dà)跨(kuà)度(dù)橋(qiáo)梁(liáng)的。但隨著跨度(dù)的增(zēng)大，從幾百(bǎi)m到3000m;加勁梁(liáng)的(dí)高(gāo)跨比(bǐ)越(yuè)來越小，（l/40~l/300）；安全(quán)係數也隨(suí)之下降(jiàng)，由(yóu)以前的(dí)4~5下降為(wéi)2~3.另外，由於(yú)其柔性(xìng)大(dà)，頻率低(dī)，對(duì)風的作用(yòng)很敏感。由(yóu)於缺乏(fá)必要的監測和相應(yīng)的(dí)養護，世界各地出現了大量橋梁損壞(huài)事故(gù)，給(gěi)國民經濟(jì)和生命財產(chǎn)造成了巨(jù)大損(sǔn)失。
1994 年(nián)10月(yuè)韓(hán)國漢城發生了橫跨漢江(jiāng)的聖水大橋*斷場(cháng)50m,其中(zhōng)15m掉入江(jiāng)中，造(zào)成死亡(wáng)32人，重傷17人的重大事故(gù)。據稱造成橋梁在行車高(gāo)峰期(qī)突然斷裂(liè)的(dí)原(yuán)因(yīn)是長期(qī)超(chāo)負荷運營(yíng)，鋼梁螺栓及杆(gān)件(jiàn)疲勞破壞所致。
1940年(nián)完(wán)工(gōng)的(dí)主跨(kuà)853m的塔可馬(mǎ)大橋（Tacoma Narrows），隻(zhī)使用了三(sān)個(gè)月，便(biàn)在19m/s的(dí)風(fēng)速下造成了(liǎo)塌橋事故(gù)：1951年主跨 1280m的(dí)金門(mén)大(dà)橋(qiáo)於(yú)風速 15~1520m/s時因振動(dòng)而(ér)造成(chéng)橋體部分(fēn)損壞，等(děng)等。
美國(guó)現(xiàn)有(yǒu)的約50萬座(zuò)公路橋中，20萬座(zuò)以上存在不同程度(dù)的損傷。1967年2月橫(héng)跨(kuà)美(měi)國(guó)俄亥(hài)俄河(hé)上的銀橋突然倒塌，造成(chéng)46人死(sǐ)於非(fēi)命(mìng)。
我國早(zǎo)期(qī)建造(zào)的(dí)斜拉(lā)橋(qiáo)，由於(yú)拉索的防(fáng)護不(bù)合理(lǐ)而引(yǐn)起的(dí)斜(xié)拉(lā)索的(dí)嚴重鏽蝕，如(rú)濟南(nán)黃(huáng)河橋(qiáo)，廣州(zhōu)海印橋的斜拉索在遠未(wèi)達(dá)到(dào)他們的設(shè)計(jì)壽(shòu)命下(xià)，被迫(pò)全(quán)部更換，造成(chéng)很大(dà)的經(jīng)濟(jì)損(sǔn)失(shī)和不(bù)良(liáng)的(dí)社會影(yǐng)響。
過去十幾年(nián)裏(lǐ)，我(wǒ)國已(yǐ)建(jiàn)成(chéng)一批大跨度(dù)橋梁(liáng)，僅(jǐn)上(shàng)海就(jiù)有(yǒu)南浦，楊浦(pǔ)和徐浦大橋(qiáo)等具有(yǒu)*水平的(dí)橋(qiáo)梁(liáng)，另(lìng)外(wài)，香(xiāng)港(gǎng)的青(qīng)馬(mǎ)大橋(qiáo)和(hé)虎門的(dí)虎(hǔ)門(mén)大橋又(yòu)是我國建立的懸索(suǒ)橋，近(jìn)年(nián)來我國特別(bié)是沿(yán)海(hǎi)地(dì)區交(jiāo)通(tōng)發(fā)展(zhǎn)迅(xùn)速，迫切(qiē)需要建立一大(dà)批大跨(kuà)度橋(qiáo)梁(liáng)。為(wéi)了確保這些(xiē)耗(hào)資巨(jù)大，與(yǔ)國計民生(shēng)密切相關(guān)的大(dà)橋(qiáo)的安全耐久，必須(xū)對這(zhè)些(xiē)大橋(qiáo)進行連續(xù)的監測(cè)。
目(mù)前，橋梁的(dí)監(jiān)測(cè)越來越受(shòu)到重(zhòng)視，許多(duō)研究人員都在致力於橋梁的(dí)監測研(yán)究，橋梁(liáng)的安全(quán)監(jiān)測正日益成(chéng)為(wéi)土木工程學(xué)科中(zhōng)的(dí)一個(gè)非(fēi)常活躍(yuè)的研(yán)究(jiū)方向
二，橋梁位移監測(cè)儀(yí)器的現(xiàn)狀(zhuàng)
大(dà)跨(kuà)度橋(qiáo)梁(liáng)受風(fēng)荷載(zǎi)，車載(zǎi)，溫度(dù)和地震(zhèn)影(yǐng)響較(jiào)大，而在沿(yán)海地區一般(bān)無(wú)地(dì)震(zhèn)，主要受台風(fēng)，車載和(hé)溫(wēn)度的(dí)影(yǐng)響，為保(bǎo)證其(qí)在上述(shù)條件(jiàn)下(xià)的安全運營(yíng)，必須(xū)研究橋梁在上述(shù)條件(jiàn)下的實際位移(yí)曲(qū)綫，而(ér)目前對風(fēng)的研究(jiū)僅局(jú)限於理論和(hé)模(mó)型實驗(yàn)，對實橋在(zài)風作(zuò)用(yòng)下的研究還(huán)不(bù)充分(fēn)，對車載(zǎi)的研究也(yě)隻是(shì)在(zài)特(tè)定時間和空間下(xià)進行。主(zhǔ)要原因是(shì)測(cè)試儀(yí)器(qì)的(dí)不合(hé)理，對大橋不能連續實時監(jiān)測。目前用於結(jié)構(gòu)監測的(dí)儀(yí)器(qì)主要有：經緯(wěi)儀，位移(yí)傳(chuán)感器(qì)，加(jiā)速度傳(chuán)感(gǎn)器和激光測(cè)試方法。
上海楊浦大(dà)橋就采用(yòng)的是全(quán)站儀自(zì)動(dòng)掃(sǎo)描法(fǎ)，對(duì)各(gè)個測(cè)點(diǎn)進行(háng)7s一(yī)周(zhōu)的(dí)連續(xù)掃描，其缺(quē)點是各測點不同步以及大變形時(shí)不可(kě)測。
位移(yí)傳感器是(shì)一(yī)種接觸(chù)型傳感器，必須與(yǔ)測點相(xiāng)接觸，其缺點(diǎn)是對於難以接(jiē)近(jìn)點無法測(cè)量(liáng)以及對橫向位移測量有困難。
加速度傳感器，對於(yú)低頻(pín)靜態位(wèi)移鑒別效(xiào)果差，為(wéi)獲(huò)得位(wèi)移必(bì)須對(duì)它進行(háng)兩次積(jī)分，精(jīng)度不(bù)高(gāo)，也無法(fǎ)實(shí)時(shí)。而大型(xíng)懸索橋(qiáo)的頻(pín)率一(yī)般都較(jiào)低。
激光(guāng)法測試精(jīng)度(dù)較高(gāo)，但在橋梁晃(huǎng)動(dòng)大時(shí)由於無法(fǎ)捕捉光(guāng)點也無法測量。
除上(shàng)述不足外(wài)，對橋梁的扭(niǔ)角測試也力(lì)不從(cóng)心，為對橋梁(liáng)進(jìn)行安(ān)全監測，必須尋(xún)找更(gēng)好的測試方(fāng)法。目前(qián)出現(xiàn)了利用GPS進(jìn)行測試(shì)的新手(shǒu)段(duàn)，在(zài)橋梁高層結構上進行(háng)實地測試(shì)[4~6],過(guò)靜君與(yǔ)1996年(nián)對(duì)深圳(zhèn)帝王(wáng)大廈，1998年對香港(gǎng)的(dí)青馬(mǎ)大(dà)橋(qiáo)進行(háng)了實驗研究(jiū)，特(tè)別是(shì)1999年在廣州(zhōu)虎門(mén)大(dà)橋(qiáo)進行(háng)了實橋測試(shì)，目(mù)前已(yǐ)正常工(gōng)作(zuò)。國(guó)外(wài)的dodson,A.H,1997;brown,G.J,1999也(yě)利用GPS對(duì)結(jié)構進(jìn)行監測，獲(huò)得(dé)了成功，但在國(guó)內利用GPS對(duì)橋(qiáo)梁(liáng)的(dí)測試還無先例(lì)，在(zài)國(guó)外(wài)也於位移監(jiān)測(cè)，利用(yòng)GPS進行(háng)動(dòng)力分(fēn)析(xī)和研究橋梁(liáng)在(zài)風和(hé)車(chē)輛(liàng)作(zuò)用(yòng)下的力(lì)學行為還不充分(fēn)。下麵介紹(shào)利用GPS監(jiān)測的(dí)原理和特點。
位(wèi)移監測原(yuán)理(lǐ)：大橋位(wèi)移(yí)監測係統是采用衛星定位係(xì)統(tǒng)。它(tā)是利用(yòng)接收導航衛星(xīng)載波相(xiāng)位進(jìn)行實時(shí)相位差(chà)分即(jí) RTK技(jì)術（Real Time Kinematic），實(shí)時測定(dìng)大橋(qiáo)位(wèi)移(yí)。原理(lǐ)見圖(tú)
差分係(xì)統是(shì)由(yóu) GPS基準站(zhàn)，GPS監(jiān)測(cè)站(zhàn)和通信(xìn)係(xì)統(tǒng)組成(chéng)。基(jī)準(zhǔn)站將接收(shōu)到的(dí)衛星差(chà)分(fēn)信息(xī)經過光(guāng)纖(xiān)實(shí)時傳遞(dì)到監測站(zhàn)。監測(cè)站(zhàn)接(jiē)收衛星信(xìn)號及(jí)GPS基準(zhǔn)站信息(xī)，進(jìn)行(háng)實時差(chà)分後可(kě)實(shí)時測(cè)得(dé)站點(diǎn)的(dí)三維(wéi)空間(jiān)坐標。此結果(guǒ)將送到GPS監(jiān)控(kòng)中(zhōng)心(xīn)。監控(kòng)中(zhōng)心(xīn)對(duì)接收機的GPS差分信號結果(guǒ)進(jìn)行橋(qiáo)梁橋(qiáo)麵(miàn)，橋塔的位(wèi)移，轉角計算，提(tí)供大(dà)橋管理部門(mén)進(jìn)行(háng)安(ān)全(quán)分析。
監(jiān)測大橋位(wèi)移(yí)特點(diǎn)：
（l）由於GPS是(shì)接(jiē)收(shōu)衛(wèi)星運行定位(wèi)，所以大(dà)橋上各(gè)點隻(zhī)要(yào)能(néng)接(jiē)收(shōu)到6顆(kē)以(yǐ)上(shàng)GPS衛(wèi)星(xīng)及(jí)基準(zhǔn)站傳來(lái)的GPS差分(fēn)信號(hào)，即可進行(háng)GPS RTK差分(fēn)定位(wèi)。各監(jiān)測站(zhàn)之間勿需通(tōng)視，是(shì)相(xiāng)互獨立(lì)的(dí)觀(guān)測值(zhí)。
（2）GPS定(dìng)位受外(wài)界大(dà)氣(qì)影響(xiǎng)小，可以在(zài)暴(bào)風(fēng)雨中進行監(jiān)測。
（3）GPS測定(dìng)位移(yí)自(zì)動(dòng)化(huà)程度高(gāo)。從接(jiē)收(shōu)信號(hào)，捕捉衛(wèi)星(xīng)，到完成RTK差(chà)分位移(yí)都可由儀(yí)器自動完(wán)成。所(suǒ)測(cè)三維坐標(biāo)可自(zì)動存(cún)入監控(kòng)中心服(fú)務器(qì)進行大橋(qiáo)安全性(xìng)分(fēn)析。
（4）GPS定(dìng)位(wèi)速度(dù)快(kuài)，精(jīng)度高。GPS RTKzui快可達10~20Hi速(sù)率輸出定(dìng)位(wèi)結(jié)果(guǒ)，定位(wèi)精(jīng)度平麵(miàn)為10mm,高程為
當然(rán)，GPS進(jìn)行(háng)橋梁的實時監測也存在著(zhuó)不足，目(mù)前(qián)僅(jǐn)能(néng)對變形(xíng)相(xiāng)對較(jiào)大的(dí)位移進(jìn)行(háng)監測，對於小位(wèi)移還需(xū)進一(yī)步提(tí)高GPS的(dí)定位精度(dù)，但不(bù)排(pái)除GPS對(duì)其(qí)他(tā)大型結構的(dí)應用前景。
三(sān)，橋(qiáo)架空全監測的理論(lùn)研究(jiū)現狀
傳(chuán)統檢測手段(duàn)可以對(duì)橋(qiáo)梁的外觀(guān)及某(mǒu)些(xiē)結(jié)構特性(xìng)進行(háng)監測。檢(jiǎn)測的結果一般(bān)也能部分(fēn)地(dì)反映結構當前狀(zhuàng)態，但(dàn)是卻難以(yǐ)全(quán)麵(miàn)反(fǎn)映橋(qiáo)梁(liáng)的健(jiàn)康狀況(kuàng)，尤其(qí)是(shì)難(nán)以對(duì)橋(qiáo)梁的(dí)安(ān)全儲備以(yǐ)及退化(huà)的途徑(jìng)作出係(xì)統的(dí)評(píng)估(gū)。此外常規的檢測技(jì)術(shù)也(yě)難(nán)以發(fā)現隱秘構(gòu)件的損傷。目(mù)前(qián)得(dé)到普遍認同的(dí)一種zui有(yǒu)前途的方法就是(shì)結(jié)合係統識(shí)別(bié)，振(zhèn)動理(lǐ)論(lùn)，振(zhèn)動(dòng)測(cè)試技術，信(xìn)號采集與(yǔ)分(fēn)析(xī)等跨學(xué)科(kē)技術(shù)的實(shí)驗模(mó)態分析(xī)法(fǎ)。
在係統參(cān)數識(shí)別方(fāng)麵目(mù)前普(pǔ)遍(biàn)采用兩(liǎng)種方(fāng)法：頻域法(fǎ)和(hé)時域法。頻域法(fǎ)利(lì)用(yòng)所(suǒ)施加的激(jī)勵(lì)和(hé)由此得到的(dí)響應(yīng)，經(jīng)過(guò)FFT分析得到(dào)頻響(xiǎng)函數，然後(hòu)采用諸(zhū)如(rú)多(duō)項式擬和的方(fāng)法得(dé)到(dào)模(mó)態參(cān)數(shù)，由(yóu)於(yú)可(kě)以(yǐ)采(cǎi)用多(duō)次(cì)平(píng)均(jūn)來(lái)消除(chú)隨(suí)機(jī)誤(wù)差(chà)對頻(pín)響(xiǎng)函數(shù)的影響，采用頻域識別(bié)方法(fǎ)的(dí)精(jīng)度有一定(dìng)的保(bǎo)證，不(bù)過(guò)該法存在(zài)以下(xià)缺點：①基於(yú)振型(xíng)不偶(ǒu)聯，因(yīn)此，隻能識(shí)別(bié)具有(yǒu)經(jīng)典(diǎn)阻尼(ní)的(dí)結構的(dí)實(shí)模態(tài)。像(xiàng)大(dà)跨懸索橋這樣(yàng)的(dí)結(jié)構，具有(yǒu)明顯的(dí)非(fēi)經(jīng)典阻(zǔ)尼(ní)性(xìng)質。頻(pín)域(yù)法應用(yòng)受到(dào)限(xiàn)製(zhì)。②需(xū)要經過(guò)FFT分(fēn)析，由(yóu)此帶來了諸如泄(xiè)漏等(děng)偏度誤(wù)差對(duì)參數識別的影(yǐng)響。近來(lái)的環境(jìng)脈動法可(kě)以無須知道激勵而得(dé)到振型(xíng)參數，又(yòu)擴展(zhǎn)了該法(fǎ)的應用範(fàn)圍[7,8].70年代後期出現(xiàn)的時(shí)域識別方法，彌補了(liǎo)頻域法(fǎ)的不足(zú)，可以用隨(suí)機或自由響應數據來(lái)識別模態參(cān)數。它(tā)們不必進行(háng)FFT分析，從(cóng)而(ér)消除(chú)了FFT分(fēn)析所帶(dài)來的(dí)誤差。尤其是它還可(kě)以(yǐ)從未(wèi)知(zhī)隨(suí)機激勵(lì)的響應信號中(zhōng)得(dé)到隨(suí)機減(jiǎn)量(liáng)特(tè)征(zhēng)，因(yīn)此該方法成(chéng)為(wéi)能依據在綫信(xìn)號(hào)對係(xì)統進行識別(bié)的(dí)*方(fāng)法(fǎ)。但(dàn)也(yě)存在(zài)著一些(xiē)缺陷：由於(yú)在(zài)參數識別(bié)時運(yùn)用(yòng)了所測信號(hào)的(dí)全(quán)部(bù)信(xìn)息(xī)，而(ér)不是截取(qǔ)有(yǒu)效的(dí)頻段(duàn)，於是信號中包含的模態數目(mù)比較多，但(dàn)由於實(shí)驗測(cè)試(shì)環節(jié)及其他原因，使得其中的(dí)一些(xiē)模態的(dí)信(xìn)息(xī)並未(wèi)被(bèi)充分(fēn)收(shōu)集，以(yǐ)致隻能(néng)將這些(xiē)殘缺的(dí)信(xìn)息看(kàn)作(zuò)噪聲，目前排(pái)除噪聲(shēng)的方(fāng)法主要(yào)有(yǒu)擴階(jiē)識別和(hé)zui小二(èr)乘法。當(dāng)前利用(yòng)ITD法(fǎ)對橋梁進行(háng)在(zài)綫監(jiān)測取得(dé)一定成果[9,10]綜(zōng)上所(suǒ)述(shù)，時域法和頻域法(fǎ)均有(yǒu)自己的缺陷(xiàn)，應(yīng)尋找(zhǎo)一種綜合(hé)時(shí)頻(pín)的方(fāng)法(fǎ)以提高識別精(jīng)度，近來(lái)出現的小波變換可(kě)以(yǐ)綜(zōng)合時頻(pín)，可探(tàn)討其(qí)在(zài)橋梁參數識(shí)別(bié)方(fāng)麵的(dí)應用。在(zài)結構損傷檢測(cè)定(dìng)位(wèi)方(fāng)麵(miàn)，目前可(kě)分(fēn)為模型(xíng)修(xiū)正法和指(zhǐ)紋分析法兩類。
的(dí)有限(xiàn)元建(jiàn)模是(shì)大型橋梁鳳(fèng)震響(xiǎng)應(yīng)預(yù)測(cè)的重(zhòng)要前(qián)提；也是結(jié)構安全監(jiān)測，損傷檢(jiǎn)測以(yǐ)及實現(xiàn)*振(zhèn)動控製的(dí)基礎。但是，盡(jìn)管(guǎn)有限(xiàn)無法(fǎ)得到了(liǎo)高度(dù)的發展(zhǎn)，實際復(fù)雜結構(gòu)的(dí)有限元模型仍(réng)然是有誤(wù)差(chà)的(dí)。有(yǒu)限元建(jiàn)模為結(jié)構飛行提(tí)供(gōng)完整(zhěng)的理論模(mó)態參數(shù)集，但這些(xiē)參數(shù)常常與結構(gòu)模態實驗(yàn)得到的(dí)參(cān)數不(bù)一(yī)致(zhì)。因此(cǐ)，必(bì)須對(duì)結構理(lǐ)論(lùn)模(mó)型(xíng)進(jìn)行(háng)調(tiáo)整(zhěng)或修(xiū)正，使得修(xiū)正(zhèng)後的(dí)模態(tài)參(cān)數與(yǔ)實驗(yàn)相一(yī)致，這一過(guò)程(chéng)即有限(xiàn)元模型修正。
模型修正(zhèng)法(fǎ)在橋(qiáo)梁(liáng)監測中主(zhǔ)要用(yòng)於(yú)把實驗(yàn)結構(gòu)的振動反(fǎn)應記(jì)錄與(yǔ)原先(xiān)的(dí)模型計(jì)算結果進(jìn)行綜合比(bǐ)較，利用直(zhí)接(jiē)或(huò)間(jiān)接測知的模態參數，加速度時(shí)程記錄(lù)，頻響(xiǎng)函(hán)數等(děng)，通(tōng)過條(tiáo)件優化(huà)約(yuē)束，不斷地修正(zhèng)模型中(zhōng)的(dí)剛度和質量信(xìn)息(xī)，從而得(dé)到結(jié)構變(biàn)化(huà)的信息(xī)，實現結構(gòu)的(dí)損傷判別與(yǔ)定位(wèi)。其主(zhǔ)要(yào)方法有(yǒu)：
（1）矩陣(zhèn)型(xíng)法(fǎ)，是(shì)發展zui早(zǎo)，zui成熟，修正計算模型的(dí)整個矩陣(zhèn)的一(yī)類方法(fǎ)，它具有精度(dù)高，執(zhí)行容(róng)易(yì)的特點(diǎn)，主(zhǔ)要缺(quē)點(diǎn)是(shì)所(suǒ)修正的(dí)模型(xíng)的物(wù)理意(yì)義(yì)不明確，喪失了原(yuán)有限元模(mó)型(xíng)的帶狀特點，這方(fāng)麵的(dí)代表應(yīng)屬Berman/Baruch的*法(fǎ)。
（2）子矩(jǔ)陣修正法，通(tōng)過對待(dài)修正的字(zì)矩陣或單(dān)元矩陣(zhèn)定義修正係數，通(tōng)過(guò)對宇矩(jǔ)陣修(xiū)正(zhèng)係數的(dí)調整(zhěng)來(lái)修正(zhèng)結(jié)構(gòu)剛度，該方法的zui大優點是(shì)修正後(hòu)的剛(gāng)度矩(jǔ)陣仍保(bǎo)持者原矩陣(zhèn)的對(duì)稱(chēng)，稀疏性(xìng)。
（3）靈敏度(dù)法修正結(jié)構(gòu)參數通(tōng)過(guò)修正(zhèng)結(jié)構(gòu)的設計參數彈(dàn)性模量E截麵麵(miàn)積(jī)A等來(lái)對(duì)有(yǒu)限元模型進行修正。
上述(shù)的前兩種(zhǒng)方法通(tōng)過求解(jiě)一(yī)個(gè)矩陣方(fāng)程或帶約束(shù)的(dí)zui小(xiǎo)化問題(tí)來修正(zhèng)剛度和質(zhì)量矩陣，並假定(dìng)剛度與質量(liáng)的變(biàn)化相互獨(dú)立。因此(cǐ)，這類(lèi)方法(fǎ)不適用於結(jié)構剛度(dù)矩(jǔ)陣和(hé)質(zhì)量矩陣變化相(xiāng)關的(dí)有限元模(mó)型修正(zhèng)。而大(dà)跨度橋(qiáo)梁(liáng)的(dí)質量(liáng)變化通常會弓(gōng)愧(kuì)結構(gòu)剛度的(dí)變(biàn)化(huà)，屬(shǔ)於典型(xíng)的(dí)非(fēi)綫性(xìng)問題。隻(zhī)有(yǒu)第三種(zhǒng)方法利用觀測(cè)量對結(jié)構參(cān)數(shù)的(dí)敏(mǐn)感(gǎn)性來(lái)修正(zhèng)結(jié)構參數。基於(yú)敏感性分析(xī)的參數修(xiū)正(zhèng)可(kě)以從敏(mǐn)感分(fēn)析的(dí)中間(jiān)結果(guǒ)看(kàn)出各參數對結構(gòu)振動的影響(xiǎng)程度；並(bìng)且，可直接解釋(shì)結(jié)構(gòu)物理量的修改，無須(xū)通過利用總(zǒng)綱(gāng)陣(zhèn)的比較(jiào)來(lái)反映(yìng)修改情況(kuàng)。然而但(dàn)待(dài)修正參(cān)數(shù)較(jiào)多(duō)時(shí)，該方(fāng)法常(cháng)會(huì)得出(chū)違背(bèi)物理意(yì)義的參數(shù)修正。
指(zhǐ)紋(wén)分析(xī)方法，尋找(zhǎo)與結構(gòu)動(dòng)力特(tè)性有關(guān)的動力指(zhǐ)紋，通過(guò)這些(xiē)指紋的變化(huà)來(lái)判斷結構的真(zhēn)實狀況。
在(zài)綫監(jiān)測中(zhōng)，頻(pín)率(shuài)是zui易獲(huò)得的模態參數(shù)，而(ér)且精度(dù)很高(gāo)，因(yīn)此通過監測頻率的變化來(lái)識別結構(gòu)破(pò)損是否發(fā)生(shēng)是zui為簡單的(dí)。此(cǐ)外，振型也(yě)可用於結構(gòu)破損的發現(xiàn)，盡(jìn)管振型的(dí)測(cè)試(shì)精(jīng)度低(dī)於頻(pín)率(shuài)，但(dàn)振(zhèn)型包(bāo)含更多的(dí)破(pò)損信(xìn)息。利用振型判斷結構的破損(sǔn)是否(fǒu)發生的途(tú)徑很(hěn)多(duō)；MAC,COMAC,CMS,DI和(hé)柔(róu)度(dù)矩陣(zhèn)法。
但大量的模(mó)型和實際(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)驗表明(míng)結構(gòu)損(sǔn)傷(shāng)導致的固有(yǒu)頻率(shuài)變化(huà)很小(xiǎo)，而振(zhèn)型形式變化(huà)明(míng)顯[11,12],一(yī)般損(sǔn)傷使(shǐ)結(jié)構(gòu)自(zì)振頻(pín)率的變(biàn)化都在5%以內[11,12],而(ér)Askegaard等在對(duì)橋(qiáo)梁的(dí)長(cháng)期觀測(cè)後(hòu)發現，在(zài)一(yī)年(nián)期間裏橋梁(liáng)即使沒有(yǒu)任何明顯的變化，其(qí)振(zhèn)動頻(pín)率(shuài)的變化也可達10%[63],因此一(yī)般(bān)認為自振頻率不能直接(jiē)用(yòng)來作(zuò)為橋梁監測的指紋(wén)，而振型雖然(rán)對(duì)局(jú)部(bù)剛度比(bǐ)較敏(mǐn)感(gǎn)，但測量(liáng)比(bǐ)較(jiào)困難，MAC,COMAC,CMS等(děng)依賴於振型的動(dòng)力(lì)指(zhǐ)紋都(dū)遇到同(tóng)樣的問題(tí)。對(duì)橋缺損狀態的(dí)評(píng)價缺乏統一(yī)有(yǒu)效的(dí)指標，有人以(yǐ)模糊(hū)理論，結(jié)構(gòu)可(kě)靠度理(lǐ)論(lùn)等為(wéi)理論(lùn)框架建立(lì)了各種橋梁使用性(xìng)能(néng)評(píng)估專家係統，但必須(xū)首(shǒu)先建立各種(zhǒng)規範和專家(jiā)數據(jù)庫。
四(sì)，結論(lùn)與展望(wàng)
（l）由於(yú)大跨橋梁受環(huán)境因(yīn)素影響(xiǎng)較大(dà)，安(ān)全(quán)係數低，必(bì)須(xū)對其(qí)進行連(lián)續實(shí)時監測。
（2）由(yóu)於(yú)GPS定(dìng)位精度高(gāo)，速度(dù)快，同其(qí)他(tā)幾(jī)種(zhǒng)位移(yí)監測(cè)儀器(qì)相(xiāng)比具(jù)有明(míng)顯的(dí)優(yōu)點(diǎn)，可(kě)用(yòng)它(tā)對(duì)大(dà)跨度橋梁(liáng)做(zuò)連續實時監測，同時應進一步(bù)提(tí)高其(qí)精度，從(cóng)而(ér)擴展其應用範圍。目(mù)前GPS已在虎門大橋安裝成(chéng)功，實現(xiàn)了對(duì)大(dà)橋(qiáo)連(lián)續實(shí)時監測。
（3）在係統(tǒng)識別方麵(miàn)，比較了(liǎo)時域和(hé)頻域(yù)法(fǎ)的優劣，今(jīn)後(hòu)應進(jìn)行(háng)結(jié)合時頻的係統(tǒng)識別(bié)研(yán)究。
（4）在模(mó)型(xíng)修正方麵(miàn)，應(yīng)在(zài)基於敏感性(xìng)分(fēn)析(xī)的基礎上，研究(jiū)適合(hé)於(yú)大(dà)跨橋梁的(dí)模(mó)型修(xiū)正方法。
（5）由於對(duì)橋(qiáo)梁缺(quē)損狀態(tài)的(dí)評價(jià)缺乏統(tǒng)一有(yǒu)效的(dí)指標，應結(jié)合實驗測試和(hé)有限(xiàn)元(yuán)建模研究適合(hé)於大跨(kuà)橋梁的指紋指標(biāo)。
相關關鍵字(zì)：基樁橋(qiáo)梁檢測，橋梁(liáng)檢測(cè)，大橋檢測(cè)，大跨(kuà)橋(qiáo)梁(liáng)，
北(běi)京(jīng)時代新天科(kē)貿有限(xiàn)公司(sī)
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