桥梁管理系统与桥梁安全监测健康监测PPT课件
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桥梁结构健康监测及损伤识别技术
桥梁结构健康安全监测与损伤识别技术Bridge Structural Health & Safety Monitoring and Damage Identification李乔单德山唐亮内容❖桥梁事故❖结构健康监测（SHM）的基本涵义❖SHM基本架构❖SHM系统设计❖SHM实例❖西南交通大学BSHM的解决方案❖SHM的发展趋势❖近年来，桥梁垮塌事故时有发生；❖桥毁人亡的灾难性安全事故，使人民生命财产蒙受巨大损失，也造成恶劣的社会影响；❖在GOOGLE中搜索“桥梁&事故”，有1,430,000项之多符合搜索结果；❖1999年1月4日，重庆市纂江县彩虹桥整体垮塌；死亡40余人❖2000年8月27日，台湾省高屏大桥突然拦腰断裂；导致17辆汽车坠落高屏溪，22人受伤。
❖2001年11月7日，四川宜宾小南门金沙江大桥两端先后发生断裂❖2004年6月10日，辽宁田庄台辽河大桥整跨断裂❖2006年12月09日，位于北京顺义城北潮白河支流减河上的悬索桥，在荷载试验时全桥坍塌❖2007年10月23日，包头市民族东路至丹(东)拉(萨)高速公路包头出口的高架桥发生倾斜坍塌。
美国：北京时间2007年8月2日7时10分)，美国明尼苏达州明尼阿波利斯市的一座桥梁发生坍塌。
至少7人死亡，数十人受伤桥梁事故❖2009年6月29日凌晨2时34分左右，铁力市西大桥发生垮塌，至少有6辆货车坠入呼兰河，7人死亡。
❖垮塌的大桥建于1973年，1997年曾进行安全维修。
桥梁事故❖2009年7月15日1时33分，津晋高速公路港塘收费站800米外匝道桥坍塌，5辆载货车坠落，造成6人死亡，4人受伤。
❖上述桥梁垮塌实例均在正常运营过程中发生❖桥梁垮塌不仅国家造成了巨大的经济损失，而且给人们带来的恐惧的回忆，更给遇难者亲属带来难以磨灭的疤痕❖这不得不引起社会对这些事故的深思……❖桥梁作为客观存在有它特有的生命周期过程，它的“生老病死”如同人类一样，是客观自然规律。
桥梁健康监测系统的解决方案
02
03
混合通信
结合有线和无线通信方式，根据实际 需求选择合适的通信方式，提高数据 传输效率和稳定性。
网络架构设计
局域网架构
适用于桥梁监测设备数量较少、分布集中 的情况。采用以太网等标准协议，实现设
备之间的互联互通。
广域网架构
适用于桥梁监测设备数量较多、分布广泛 的场景。采用VPN、SDH等传输技术， 实现远程数据传输和监控。
桥梁健康监测的必要性
随着桥梁使用年限的增长，桥梁结构可能受到各种因素的影响，如车辆荷载、自然灾害、材料老化等，导致结构 性能下降。因此，对桥梁进行健康监测是保障桥梁安全运行的重要手段。
桥梁健康监测的重要性
及时发现桥梁病害
通过定期或实时监测，可以及时发现桥 梁结构中的病害，如裂缝、变形等，为
维修和加固提供依据。
系统组成
传感器网络
用于监测桥梁结构的关键部位，包括应变、 位移、振动、温度等。
数据采集与传输系统
将传感器采集的数据进行采集、处理和传输 。
数据分析与处理系统
对采集的数据进行分析和处理，提取有用的 信息。
预警与评估系统
根据分析结果，对桥梁结构进行评估，并发 出预警信息。
工作原理
传感器网络通过测量桥梁结构 的关键部位，获取结构状态信 息。
混合网络架构
根据实际需求，结合局域网和广域网架构 ，实现数据传输和监控的灵活性和高效性
。
数据传输速率与稳定性要求
数据传输速率
根据桥梁监测系统的实际需求，选择 合适的数据传输速率，确保数据实时 性和准确性。
数据传输稳定性
采用可靠的传输协议和传输介质，提 高数据传输的稳定性和可靠性，减少 数据丢失和误码率。同时，采取备份 和容错措施，确保数据的安全性和完 整性。
《桥》ppt课件
提高桥梁的承载能力和耐久性。
新型桥梁结构形式
02
探索拱桥、斜拉桥、悬索桥等新型桥梁结构形式，以满足不同
地形、地质条件下的建设需求。
数字化设计与建造技术
03
利用BIM、3D打印等数字化技术，提高桥梁设计的精度和效率，
降低建设成本。
智能桥梁监测与维护技术
结构健康监测技术
通过安装传感器、数据采集系统等设备，实时监测桥梁的结构状 态和安全性能。
历史文化的见证
许多古老的桥梁都是历史文化的 见证，承载着当地的历史、文化
和民俗风情。
文学艺术的载体
桥梁经常成为文学家和艺术家创 作的题材，通过桥梁可以表达思
念、离别、重逢等情感。
象征与隐喻
在不同的文化和背景下，桥梁可 以象征连接、沟通、跨越等意义，
具有丰富的象征和隐喻含义。
05
桥的环境影响与生态保护
其转动到设计轴线位置。
桥的施工安全与质量控制
施工安全
建立健全安全管理制度， 加强现场安全管理，确 保施工人员和设备安全。
质量控制
制定详细的质量计划和 检验程序，确保桥梁结 构符合设计要求和相关
标准。
材料检验
对进场的原材料进行严 格检验，确保材料质量
合格。
过程监控
对施工过程中的关键工 序进行实时监控，确保
桥的生态保护与修复措施
生态影响评估
在桥梁设计和施工前，应对桥梁可能产生的生态影响进行评估，以 便采取相应的保护措施。
生态修复
对于已经受到破坏的生态系统，应采取生态修复措施，如恢复植被、 重建栖息地等，以减轻桥梁建设对生态的负面影响。
生态补偿
在桥梁建设中，可以采取一些生态补偿措施，如建设生态公园、绿化 带等，以弥补桥梁建设对生态的破坏。
《桥梁健康监测》课件
结构稳定性评估主要依赖于动态监测 技术，如加速度计、位移计和陀螺仪 等。这些设备能够实时监测桥梁在不 同载荷下的振动和变形情况，从而评 估结构的稳定性。
结构承载能力评估
结构承载能力评估是健康监测的关键环节，通过监测技术可以评估桥梁在不同载 荷下的承载能力，为桥梁的维修和加固提供依据。
结构承载能力评估主要依赖于静载试验和动载试验。静载试验通过在桥梁上施加 静态载荷，观察桥梁的变形和应力分布情况；动载试验通过在桥梁上施加动态载 荷，观察桥梁的振动和冲击响应情况。通过这些试验，可以评估桥梁的承载能力 。
减少维护成本
通过监测和分析，可以预测桥梁的损 伤趋势和性能退化情况，提前进行维 修和加固，避免大规模的维修和更换 ，降低维护成本。
桥梁健康监测的发展历程
起步阶段
20世纪90年代初，随着传感器和 数据采集技术的发展，桥梁健康
监测技术开始起步。
发展阶段
进入21世纪，随着计算机技术和智 能传感器技术的快速发展，桥梁健 康监测技术得到了广泛应用和推广 。
赵州桥的健康监测
总结词
古老的石拱桥，监测技术需考虑历史保护
详细描述
赵州桥是中国著名的古代石拱桥，具有极高 的历史和文化价值。在对赵州桥进行健康监 测时，需要采用对桥梁无损伤的监测技术， 以确保既能及时发现潜在问题，又能保护好 这座历史古迹。
05
未来展望
新技术的发展与应用
01
02
03
人工智能技术
结构损伤识别主要依赖于先进的无损检测技术，如超声波检 测、红外线检测和雷达检测等。这些技术能够检测出桥梁结 构内部的微小变化，如裂缝、脱胶、锈蚀等，从而判断结构 的损伤程度。
结构稳定性评估
结构稳定性评估是健康监测的重要内 容之一，通过监测技术可以评估桥梁 在不同载荷下的稳定性，确保桥梁的 安全使用。
结构承载能力评估
结构承载能力评估是健康监测的关键环节，通过监测技术可以评估桥梁在不同载 荷下的承载能力，为桥梁的维修和加固提供依据。
结构承载能力评估主要依赖于静载试验和动载试验。静载试验通过在桥梁上施加 静态载荷，观察桥梁的变形和应力分布情况；动载试验通过在桥梁上施加动态载 荷，观察桥梁的振动和冲击响应情况。通过这些试验，可以评估桥梁的承载能力 。
减少维护成本
通过监测和分析，可以预测桥梁的损 伤趋势和性能退化情况，提前进行维 修和加固，避免大规模的维修和更换 ，降低维护成本。
桥梁健康监测的发展历程
起步阶段
20世纪90年代初，随着传感器和 数据采集技术的发展，桥梁健康
监测技术开始起步。
发展阶段
进入21世纪，随着计算机技术和智 能传感器技术的快速发展，桥梁健 康监测技术得到了广泛应用和推广 。
赵州桥的健康监测
总结词
古老的石拱桥，监测技术需考虑历史保护
详细描述
赵州桥是中国著名的古代石拱桥，具有极高 的历史和文化价值。在对赵州桥进行健康监 测时，需要采用对桥梁无损伤的监测技术， 以确保既能及时发现潜在问题，又能保护好 这座历史古迹。
05
未来展望
新技术的发展与应用
01
02
03
人工智能技术
结构损伤识别主要依赖于先进的无损检测技术，如超声波检 测、红外线检测和雷达检测等。这些技术能够检测出桥梁结 构内部的微小变化，如裂缝、脱胶、锈蚀等，从而判断结构 的损伤程度。
结构稳定性评估
结构稳定性评估是健康监测的重要内 容之一，通过监测技术可以评估桥梁 在不同载荷下的稳定性，确保桥梁的 安全使用。
《桥梁健康监测》课件
国内外桥梁健康监测的发展现
04
状与趋势
国外发展现状
欧美国家
在桥梁健康监测领域起步较早，技术较为成熟。例如，美国的旧金山金门大桥、英国的 伦敦塔桥等均安装了健康监测系统。这些系统主要采用无线传感器网络、光纤光栅等技
术，实时监测桥梁的振动、应变、温度等参数，为桥梁的安全评估提供数据支持。
亚洲国家
近年来，亚洲国家在桥梁健康监测方面也取得了显著进展。例如，日本的青函隧道、中 国的港珠澳大桥等均采用了先进的健康监测技术，以确保桥梁的安全运营。这些监测系
预警阈值设定
根据桥梁的历史监测数据和专家 经验，合理设定预警阈值，提高 预警的准确性和实用性。
03 桥梁健康监测的应用
桥梁损伤识别
总结词
通过监测桥梁的振动、应变、位移等参数，可以及时发现和定位桥梁的损伤。
详细描述
桥梁在长期使用过程中可能会受到各种因素的影响，如车辆荷载、环境侵蚀、 材料老化等，导致结构损伤。通过实时监测，可以及时发现这些损伤，并采取 相应的修复措施，避免损伤扩大。
详细描述
桥梁的安全性是桥梁使用中的首要问题。通过健康监测系统，可以实时监测和分析桥梁的振动、应变 等参数，及时发现异常情况，评估桥梁的安全性，并采取相应的措施，确保桥梁使用的安全性。
桥梁耐久性评估
总结词
通过监测和分析桥梁的材料性能、结构性能等参数，评估桥梁的耐久性。
详细描述
桥梁的耐久性是衡量桥梁使用寿命的重要指标。通过健康监测系统，可以实时监测和分析桥梁的材料性能、结构 性能等参数，评估桥梁的耐久性，为桥梁的维修和加固提供依据。
监测内容包括桥梁的应变、位移、振动、裂缝等物理量，通 过采集这些数据并进行分析，可以了解桥梁的健康状况和性 能表现。
桥梁管理系统(BMS)与结构健康监测(SHM)3
事实数据：
➢ 桥梁使用超过25年即进入性能加速退化期 ➢ 美、日等过在20-30年间建设桥梁占到总桥梁数的70%，在其
后的20-30年迎来巨大的桥梁养护工作
➢ 美国总计约7万多座桥梁退化为缺损桥梁，每年维修资金30亿美元 ➢ 法国、德国和挪威，缺损桥梁比例分别达到39%、37%和26% ➢ 欧洲各国用于桥梁维修费用占桥梁重建费用的0.5%~1%，而在美国Biblioteka 桥梁结构健康监测系统(SHM)
结构健康监测系统是基于传感、信息、结构分析技术的自动监测 与评估系统，是从营运状态的结构中获取并处理数据以评价结构 主要性能指标的有效办法。它结合了无损检测和结构特性分析， 可以诊断结构中的损伤发生及其位置，并估计损伤的程度及其对 结构造成的影响。
养护管理的基本周期与内容
• 结构初期功能设定 • 结构服役期性能退化预测，对策预案 • 结构可能遭遇的灾害及对策预案 • 分析结构使用时其功能带来的优缺点，并反馈给其它环节
同济大学桥梁工程系 孙利民
8
养护管理工作的构成
数据库
同济大学桥梁工程系 孙利民
9
养护管理的目标
• 狭义目标：以最小的费用维持某结构在使用期 内的性能达到设计要求。
V.S.
桥梁管理系统的发展
1967年美国Silver桥事故
1968年，美国“国家桥梁档案”（NBI）
美国：PONTIS、BRIDGIT 法国：Edouard 英国：NATS 日本：道路共用桥梁管理系统 韩国：SHBMS 中国：交通部的CBMS2000系统……
荷兰：基于概率论方法的评估方法（基于可靠度的方法）
结构安全监测出现警报或到达规定检测年限时的检测和安全评估技术； 结构安全性不能满足要求时需要采用的维修加固技术
➢ 桥梁使用超过25年即进入性能加速退化期 ➢ 美、日等过在20-30年间建设桥梁占到总桥梁数的70%，在其
后的20-30年迎来巨大的桥梁养护工作
➢ 美国总计约7万多座桥梁退化为缺损桥梁，每年维修资金30亿美元 ➢ 法国、德国和挪威，缺损桥梁比例分别达到39%、37%和26% ➢ 欧洲各国用于桥梁维修费用占桥梁重建费用的0.5%~1%，而在美国Biblioteka 桥梁结构健康监测系统(SHM)
结构健康监测系统是基于传感、信息、结构分析技术的自动监测 与评估系统，是从营运状态的结构中获取并处理数据以评价结构 主要性能指标的有效办法。它结合了无损检测和结构特性分析， 可以诊断结构中的损伤发生及其位置，并估计损伤的程度及其对 结构造成的影响。
养护管理的基本周期与内容
• 结构初期功能设定 • 结构服役期性能退化预测，对策预案 • 结构可能遭遇的灾害及对策预案 • 分析结构使用时其功能带来的优缺点，并反馈给其它环节
同济大学桥梁工程系 孙利民
8
养护管理工作的构成
数据库
同济大学桥梁工程系 孙利民
9
养护管理的目标
• 狭义目标：以最小的费用维持某结构在使用期 内的性能达到设计要求。
V.S.
桥梁管理系统的发展
1967年美国Silver桥事故
1968年，美国“国家桥梁档案”（NBI）
美国：PONTIS、BRIDGIT 法国：Edouard 英国：NATS 日本：道路共用桥梁管理系统 韩国：SHBMS 中国：交通部的CBMS2000系统……
荷兰：基于概率论方法的评估方法（基于可靠度的方法）
结构安全监测出现警报或到达规定检测年限时的检测和安全评估技术； 结构安全性不能满足要求时需要采用的维修加固技术
(完整版)桥梁健康监测系统
桥梁健康监测系统，是一个以桥梁结构为平台，结合实时监测与人工定期检测的优势，应用现代传感、通信和网络技术，以实现对桥梁在未来运营过程中健康状况的实时动态监测，及时发现和预警桥梁潜在的危险，为桥梁的安全运营、管理和养护维修提供科学的数据支持。
对于不同结构类型的桥梁和用户的具体需求，可依据实际情况制定适宜的监测方案。
高清摄像机在此监测中使用爱普华顿的APG-IPSD-645FR-4G型400万高清4G网络红外智能高速球作为视频监控终端。
详细技术参数如下：项目技术指标机芯参数传感器1/3"Progressive CMOS有效像素2592×1520变焦倍数20倍光学变焦 5.4-108mm数字变焦16倍菜单显示多语言菜单可选日夜转换双滤光片切换同步图像，自动，彩色，黑白，定时，阈值控制，翻转背光补偿关/背光补偿/强光抑制/宽动态/透雾功能数字降噪2D/3D白平衡自动1/自动2/室内/室外/手动/钠灯/日光灯最小物距Wide 1.5m,Tele 1.5m视场角水平50.2-2.9度(广角-望远)垂直37.9-2.1度最低照度0.01Lux@(F1.5,AGC ON)彩色，0.005Lux@(F1.5,AGCON)黑白球体参数旋转范围水平360°连续旋转，-10~90°，自动翻转水平键控制速度水平0.01°~120°/s，垂直:0.01°~35°/s 预置位255个巡航云台功能8条（每条32个预置位）线性扫描1条，左右边界可设自学习1条，最长2分钟操作红外距离150米，分两段开启红外角度多组透镜组合无线属性无线标准移动TD-LET,TD-SCDMA,联通FDD-LET,WCDMA,电信FDD-LET,CDMASIM卡槽1个（内置）天线接口1个支持运营商全网通连接方式web配置网络功能报警联动常开常闭模式、联动录像、预置点，报警触发抓取图智能报警移动侦测、联动E-mail支持协议TCP,UPNP,IP,HTTP,DHCP,PPPoE,RTSP,FTP,DDNS,NTP 网络接口10/100M网络自适应,RJ45适配器接入协议ONVIF或GB/T28181、主动注册信息显示镜头放大倍数、摄像机方位指示、日期时间显示通用功能密码保护，心跳，多用户访问控制压缩标准视频压缩标H.265/H.264 压缩输出码率50Kbps~7Mbps一般规范工作环境温-40℃~+65℃<95% 电源供应DC12V±10% 功耗<30W尺寸φ213.5*279.5mm 重量 6.5kg防护等级IP66现场安装示意图如下图所示：高清摄像机现场安装示意图。
桥梁健康安全监测综述
桥梁健康安全监测综述摘要：论述了桥梁监测的背景与意义。
其中主要分析了我国公路桥梁现状以及桥梁健康监测的重要性。
然后介绍了桥梁健康监测与评价体系的概念。
论述了一些当前存在的主要的桥梁健康监测技术。
其次在桥梁健康监测系统方面，论述了国内外桥梁性健康监测系统的研究。
然后从状况评估方法以及桥梁健康状况的评估两方面，论述了桥梁健康状况的评估系统。
最后阐明了桥梁健康监测未来的发展趋势。
关键词：桥梁；健康监测；健康监测系统；监测技术；评估体系0引言桥梁作为生活中沟通不同地域的重要手段，不仅有助于人们生活上出行的便利，也能够促进当地的经济的发展。
同时桥梁以其不同的构造也能够给人们带来美的感受。
但是随着当今的桥梁的不断发展，如今有很多的已建成的桥梁都存在着很多问题。
尤其是经常能够看见许多桥梁垮塌事件的发生，因此人们对于已建桥梁的管养和维护就显得应该尤为重视。
而监测作为十分重要的一环也受到了人们的广泛关注。
并由此对监测存在以及未知的领域进行了大量的研究。
这其中就包括很的的监测技术应运而生。
同时也同如今的计算机相结合，研发了桥梁健康检测系统。
对于桥梁的监测起到了很好的辅助作用。
是对于桥梁的监测效率得到了极大的提高。
是人们对于桥梁中可能存在的问题及时的做出应对。
极大的提高了桥梁的寿命周期，为桥梁的养护管理提供了良好的依据。
1桥梁监测的背景与意义1.1我国公路桥梁现状在21世纪，随着经济的不断发展，人们对桥梁交通条件的需求也在增加。
截至2019年底，全国共有公路和桥梁87.83万座，全长6063.46万米，比上年分别增加2.68万米和494.86万米。
其中，特大桥5716座，全长10332300米，大桥108344座，全29237500米。
人们对桥梁安全和适用性问题的关注也在不断增加。
由于桥梁寿命周期长，规模大，检查操作难度大，易受天气和气候条件的影响，桥梁结构必然会产生各种伤害。
但是，仅依靠人力资源做好桥梁健康检测所消耗的资源太大和有限。
公路桥梁检查ppt课件
期
三、四类桥
检 查
危桥
决策建议
有疑问
时
特殊检查
间
特殊检查报告
限、停交通
维修计划
处治决策
设计 施工
技术文件
竣工验收
质量评定
1.准备工作
⑴ 组建检查组，参加检查人员培训； ⑵ 根据桥梁的基本情况，准备各类桥梁的检查评定表； ⑶ 购置检查设备； ⑷ 准备桥梁编号及桥位图； ⑸ 拟定详细的现场检查计划。
2.资料收集
桥梁养护与加. 固-徐海宾
应急检查：由公路管理机构的工程师负责，是一种扩大的日 常检查，主要以视觉检查加经验判断为主。
专门检查：由省级公路管理机构的总工程师或授权的桥梁工 程师主持，委托具有检测能力的科研设计单位、工程咨询单 位实施。、
桥梁养护与加. 固-徐海宾
桥梁养护与加. 固-徐海宾
根据桥梁破损状况和性质，采用适 当的仪器设备，以及现场勘察、试 验等特殊手段和科学分析的方法， 查明桥梁病害原因、破损程度和承 载能力，以便采取相应的加固、改 善措施。
检查。
2.3 定期检查的主要任务
现场校核桥梁基本数据。 填写“桥梁定期检查记录表”，记录各部件缺损状况并
做出 技术状况评分。 实地判断缺损原因，确定维修范围及方式。 对难以判断损坏原因和程度的部件，提出特殊检查（专
门检 查）的要求。 对损坏严重、危及安全运行的危桥，提出限制交通或改
建的建议。 根据桥梁的技术状况，确定下次检查时间。
• 3.排水设施是否良好。 • 4.伸缩缝是否堵塞卡死，连接部件有无松动、脱落、局部
破损。 • 5.人行道、路缘石、栏杆、扶手、防撞护栏、引道护栏有
无撞坏、断裂、松动、错位、缺件、剥落、锈蚀等。
桥梁管理系统与桥梁健康监测培训教材(PPT33页)
主要功能模块
桥梁数据管理 桥梁检查管理 桥梁统计报表管理 养护工程管理 涵洞管理 系统管理 回收站
系统设计结构图
2 中国桥梁管理系统 系统缺陷 （CBMS）
1
数据结构完整性不足，功能框架不合理
00，终点桩号为K37+382.
是关于桥梁基本数2据、桥梁检测不、能状态满评估足、桥结构梁退化“预一测、桥维护一对档策和”计划的以要及经求济分析的计算机信息系统 。
在伸缩缝的上下游两侧各1个，共4个。 括桥梁检测、养护及维修 目前最新的版本为采用《公路桥梁技术状况评定标准》JTG/T H21-2011评定方法的CBMS V12.
3用C简B单MS的的电技子术数状据3况库等来级代评替定繁功养能 护管理功能存在缺陷，无法使用
大冲邕江特大桥健康监测系统方案 为避免7号辅助墩及10号交界墩在最不利荷载工况下出现负反力，需在7号辅助墩位置以及10号交界墩附近进行压重。 2 中国桥梁管理系统（CBMS）
4 应用情况与最新版本
(GIS)引入到桥梁管理数据库， 丰富了桥梁数据库的内容；
截止2013年，入库桥梁30余万座（占全国公路桥 梁比例约40%）。
目前最新的版本为采用《公路桥梁技术状况评定 标准》JTG/T H21-2011评定方法的CBMS V12.00。
提供对桥梁信息的查询以及 根据桥梁普查和外观检查结果 对桥梁状况打分评级的功能， 并在全国各省市进行推广。
广西交投科技有限公司
桥梁管理系统与桥梁健康监测
目录
1 桥梁管理系统（BMS） 2 中国桥梁管理系统（CBMS） 3 CBMS的技术状况等级评定功能 4 桥梁健康监测
CBMS的评定功能
1 第一部
分
桥梁管理系统（BMS）
桥梁健康监测系统及研讨斜拉桥快速换索施工及监控138页
2004年深圳年丰大桥
2005年成都三渡水大桥
2007年江苏常州公 路大桥
2007年广东九江 大桥
国外桥梁的现状
美国共有公路桥梁58万座， 1967年12月， Ohio州的Silver Bridge（悬索桥）跨塌导致46人死亡，使用年限为39年。随后弗罗 里达阳光桥因船撞而严重损伤，由此引发了对美国58万座公路桥梁 的检查，共调查了51.4万座，这些桥中40％以上有不同程度的损伤， 98000座桥梁结构强度降低，应停止使用或限载。
2004年辽宁盘锦田庄台大桥
大桥桥位于盘锦与营 口交界处，连接辽河 两岸，桥长500余米 ， 在80吨的严重超载情 况下，使大桥第9孔 悬臂端预应力结构瞬 间脆性断裂 。
苏州堰月桥 （2005年4月）
大桥建造于８０年代中期，距今已有２０ 多年历史，危桥。
甘肃洮河大桥（2006年5月）
位于甘肃省道306线上,岷县县 城以北500米处，始建于1974年, 总长200多，桥宽8米。
修提供决策的重要环节。
1 世界桥梁的发展
四大主要桥型的发展
连续刚构 拱桥
悬索桥 斜拉桥
斜拉桥发展趋势
济南黄河公路大桥
发展趋势： 1.混凝土斜拉桥采用前支点挂篮。 2.塔身采用箱型断面，设置预应力平衡拉索的拉力 3.主梁采用柔性π 型断面，施工阶段达8米。 4.400米以上大跨采用钢箱主梁.
斜拉桥是一种自锚式拉索结构，具 有良好的力学性能和经济性；
Thruway Bridge, New York, US（1987年4月）
I-40 Bridge, Oklahoma, US（2002年5月）
美国明尼苏达州密西西比河大桥垮 塌
2007年8月1日
Entre-os-Rios Bridge , Portugal （2001年3月）
桥梁ppt课件
详细描述
在现代社会中，桥梁已经成为交通基础设施的重要组成部分。它能够实现道路和铁路的连续性，提高交通运输效 率，促进地区之间的经济交流和发展。此外，一些著名的桥梁还成为旅游景点和城市标志，如美国的金门大桥和 中国的南京长江大桥等。
02
桥梁的设计与建造
桥梁的设计理念
功能性
桥梁设计应满足交通、 人行、防洪等实际需求
悉尼海港大桥
壮丽宏伟、地标建筑
悉尼海港大桥是澳大利亚悉尼市的标志性建筑之一，也是世界上最著名的桥梁之一。这座桥是一座拱 桥，横跨悉尼港，连接了悉尼市中心和北岸地区。悉尼海港大桥的规模和设计使其成为了一个重要的 旅游景点，许多人选择攀爬大桥来欣赏悉尼港的美景。
赵州桥
古老历史、独特设计
赵州桥是中国河北省赵县的一座古老的石 拱桥，以其悠久的历史和独特的设计而闻名 。赵州桥建于公元7世纪，是世界上现存最 古老的石拱桥之一。赵州桥的设计非常独特 ，采用了单拱结构，具有极高的承载能力和 稳定性。赵州桥也是中国桥梁建筑的代表之
详细描述
桥梁通常由桥面、桥墩、桥跨、基础等部分组成，其主要功 能是承载车辆和行人，实现交通的连续性和安全性。根据桥 梁的长度、跨度、材料和施工方法的不同，桥梁可以分为多 种类型，以满足不同的需求。
桥梁的发展历程
总结词
桥梁的发展历程可以追溯到古代，随着人类社会和科技的进步，桥梁的设计和建 造技术也不断发展和创新。从最早的石拱桥到现代的斜拉桥和悬索桥，桥梁的发 展历程见证了人类智慧和技术的飞跃。
加固与维修
对现有桥梁进行加固或维修， 延长其使用寿命。
03
世界著名桥梁介绍
金门大桥
雄伟壮观、历史悠久
金门大桥是位于美国旧金山市的一座悬索桥，以其宏伟的规模和独特的历史背景而闻名。大桥于1933年开始建设，历时8年 完成，是当时世界上最长的悬索桥。金门大桥的红色桥身与周围的自然景观形成了鲜明的对比，成为了旧金山市的标志性建 筑之一。
在现代社会中，桥梁已经成为交通基础设施的重要组成部分。它能够实现道路和铁路的连续性，提高交通运输效 率，促进地区之间的经济交流和发展。此外，一些著名的桥梁还成为旅游景点和城市标志，如美国的金门大桥和 中国的南京长江大桥等。
02
桥梁的设计与建造
桥梁的设计理念
功能性
桥梁设计应满足交通、 人行、防洪等实际需求
悉尼海港大桥
壮丽宏伟、地标建筑
悉尼海港大桥是澳大利亚悉尼市的标志性建筑之一，也是世界上最著名的桥梁之一。这座桥是一座拱 桥，横跨悉尼港，连接了悉尼市中心和北岸地区。悉尼海港大桥的规模和设计使其成为了一个重要的 旅游景点，许多人选择攀爬大桥来欣赏悉尼港的美景。
赵州桥
古老历史、独特设计
赵州桥是中国河北省赵县的一座古老的石 拱桥，以其悠久的历史和独特的设计而闻名 。赵州桥建于公元7世纪，是世界上现存最 古老的石拱桥之一。赵州桥的设计非常独特 ，采用了单拱结构，具有极高的承载能力和 稳定性。赵州桥也是中国桥梁建筑的代表之
详细描述
桥梁通常由桥面、桥墩、桥跨、基础等部分组成，其主要功 能是承载车辆和行人，实现交通的连续性和安全性。根据桥 梁的长度、跨度、材料和施工方法的不同，桥梁可以分为多 种类型，以满足不同的需求。
桥梁的发展历程
总结词
桥梁的发展历程可以追溯到古代，随着人类社会和科技的进步，桥梁的设计和建 造技术也不断发展和创新。从最早的石拱桥到现代的斜拉桥和悬索桥，桥梁的发 展历程见证了人类智慧和技术的飞跃。
加固与维修
对现有桥梁进行加固或维修， 延长其使用寿命。
03
世界著名桥梁介绍
金门大桥
雄伟壮观、历史悠久
金门大桥是位于美国旧金山市的一座悬索桥，以其宏伟的规模和独特的历史背景而闻名。大桥于1933年开始建设，历时8年 完成，是当时世界上最长的悬索桥。金门大桥的红色桥身与周围的自然景观形成了鲜明的对比，成为了旧金山市的标志性建 筑之一。
《桥梁工程监测》课件
无损检测技术
总结词
利用非破坏性的检测手段，如雷达、超声波 、红外线等，对桥梁进行全面或局部检测， 获取桥梁的结构状态和损伤信息。
详细描述
无损检测技术是近年来发展迅速的一种桥梁 工程监测方法，利用非破坏性的检测手段， 如雷达、超声波、红外线等，对桥梁进行全 面或局部检测，获取桥梁的结构状态和损伤 信息。这种方法可以在不破坏桥梁结构的前 提下，快速准确地检测出桥梁的损伤位置和
02
随着科技的不断进步和工程实践 的积累，桥梁工程监测技术逐渐 成为保障桥梁安全的重要手段。
课程目的
掌握桥梁工程监测的基本原理和方法。
了解桥梁工程监测技术的发展趋势和应用前景。
培养学生对桥梁工程监测的兴趣和责任感，提高 其解决实际问题的能力。
2023
PART 02
桥梁工程监测基础知识
REPORTING
监测内容
变形监测、应力应变监测、振动监测、温度监测、腐蚀监测等。
具体应用
桥梁施工监控、运营状态评估、灾害预警等。
2023
PART 03
桥梁工程监测技术与方法
REPORTING
静载试验监测技术
总结词
通过在桥梁上施加静力载荷，监测桥梁的变形、应变和裂缝等参数，评估桥梁的承载能力和安全性。
详细描述
静载试验是桥梁工程监测中常用的一种方法，通过在桥梁上施加静力载荷，如车辆或压重物，来模拟 桥梁在实际使用过程中所承受的载荷。通过监测桥梁的变形、应变和裂缝等参数，可以评估桥梁的承 载能力和安全性，判断是否需要进行维修或加固。
现代监测技术
利用传感器、无线传输、云计算等技术，实现自动化 、智能化监测，数据采集和处理能力大大提高。
发展趋势
集成多种技术手段，提高监测精度和可靠性；拓展监 测范围，实现全寿命周期监测。
结构健康监测技术课件
Section: 2
损伤影响
定量
定位
识别
等级 I
等级II
等级III
江西交通科学研究院
等级IV
Intro to
SHM
SHM的优点
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优点
长期实时把握结构状态
尽早识别损伤
保证结构强度和使用性能
减少检查、维护时间和费用
制定合理的养护管理方案
Section: 3
• 数据需从采集站传递到监控中心
• 允许远程监视, 减少现场工作量
电话
采集站
网络
无线技术
江西交通科学研究院
监控中心
Intro to
SHM
3.3 – 数据预处理
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Section: 3
• 数据存储前进行
• 目的在于清除一些不可靠的数据、测试噪声 、
计算机
材料
通信
结构工程
智能处理技术
数据采集
传感器
江西交通科学研究院
损伤识别
Intro to
SHM
系统组成示意图
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需监测的桥梁
Section: 3
数据采集系
统(on-site)
各种传感器
通信系统(如. 网络）
数据存储(硬盘或刻录光
Intro to
SHM
SHM 系统组成
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Section: 2
现代桥梁健康安全监测系统PPT课件
静力水准仪沉降测量 倾角仪倾斜测量
第6页/共15页
三、监测手段及传感器——几何线型监测
GNSS系统对桥梁位移监测
摄影测量配合无人机对结构变形整体监测 第7页/共15页
三、监测手段及传感器——应变监测
桥梁应变监测是桥梁健康安全 状况评价的一个重要指标参数，现阶 段应变传感器种类比较众多，除传统 的电阻和电容式应变计外，新发展的 还有振弦式和光纤光栅式应变计，都 对传统应变传感器的精确性、稳定性、 耐久性有了较大的提高，同时通过数 据采集仪和无线发射装置，可实现对 桥梁结构应变远程的智能监测。
位移计测量桥体相对位移
第12页/共15页
三、监测手段及传感器——环境及结构温度监测
桥址处的环境及结构温度监测， 是对影响桥梁安全因素的监测，包括 风、地震、温度和交通荷载等。使用 的传感器有:风力仪—记录风向、风速 进程历史,连接数据处理系统后可得风 功率谱；温度计—记录温度、温度差 时程历史；湿度计—记录环境湿度变 化；动态地秤—记录交通荷载流时程 历史,连接数据处理系统后可得交通荷 载谱；强震仪-记录地震作用；摄像 机—记录车流情况和交通事故等。
利用加速度计监测桥梁振动 第10页/共15页
三、监测手段及传感器——振动监测
也可利用孔径雷达频率高、范围广、精度高的特点对桥梁振动状况实时监测，通 过数据分析可得到梁体的频率、振幅和视距方向的位移。
合成孔径雷达对桥梁振动的监测 第11页/共15页
三、监测手段及传感器——非结构部件及辅助设施监测
除传统的对非结构部件及辅助 设施进行人工检查外，可利用现代 的传感据发生异常时，再明确的进行人工 检查，可大大减少地毯式排查的工 作量。如支座装置，可安装位移计， 测量梁体于盖梁之间距离的变化， 如发现距离变化过大可证明支座已 破坏或老化。
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2 中国桥梁管理系统（CBMS）
基于CBMS的养 护决策研究
调研集团养护管理模式及工作内容，分析总结目
1
前桥梁管理系统的使用功能缺陷
提出新的桥梁管理系统框架和功能模块，考虑与
2
公路养护管理系统的数据交互，增加费用模型与
决策模型功能
3
对桥梁管理新课题——桥梁全寿命周期成本的初
步研究，确定下阶段的工作开展方向。
第三代BMS
增加BCI，中、长期需求预测, 费用分析和优先排序及养护加 固维修计划决策等功能，其结 构日趋复杂，各种功能更加适 合于辅助桥梁管理者做出决策。
1 桥梁管理系统（BMS）
国内外发展现状
国内主要BMS
中国公路桥梁管理系统CBMS 上海市城市桥梁管理系统 广东养护管理综合系统 江苏省城市桥梁管理系统 重庆市城市桥隧信息管理系统 铁路桥梁评价专家系统(CARB) 台湾省公路局BMS 台湾基隆港务局BMS
桥梁管理系统与桥梁健康监测
桥梁管理系统与桥梁健康监测
目录
1 桥梁管理系统（BMS） 2 中国桥梁管理系统（CBMS） 3 CBMS的技术状况等级评定功能 4 桥梁健康监测
CBMS的评定功能
1 第一部分
桥梁管理系统（BMS）
1 桥梁管理系统（BMS）
定义与功能要求
为有效管理路网上数量众多的桥梁，在维持桥梁结构安全及运输功能 的基础上，考虑车流量的增长需求，以有限的资源保持桥梁服务水平，辅 助管理者选择最优改善方案。
3 第三部分
CBMS的技术状况等级评定功能
4 CBMS的技术状况等级评定功能
评定功能
1、桥梁技术状况评定参照《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）
2、流程
桥梁数据管理
桥梁综合处理
部件 病害 状况
生成桥梁构件
录入病害，确定缺 损类型和标度
计算桥梁技术状况
桥梁检查管理
桥梁定期检查报告 生成报告
其主要内容包括:桥梁基础数据 库、病害程度及维修历史等九个 数据库和一个系统主文档组成的 数据库系统，是我国第一个桥梁 管理系统；
2
完成CBMS l.0版
1992年完成了中国公路桥梁管理系统CBMS l.0版；
交通部八五科 技发展计划和 国家科委八五 重点推广项目
3 系统升级与推广
交通部后又组织完成CBMS 的升级改进工作，将计算机的 多媒体技术与地理信息系统
1 桥梁管理系统（BMS）
发展趋势
1
综合性的养护管理平台
2
信息化（移动端、自动化采集）
3
辅助决策功能
4
数据可视化
2 第二部分
中国桥梁管理系统（CBMS）
2 中国桥梁管理系统（CBMS）
应用情况
采用《公路桥梁技术状况评定标准》JTG/T H21-2011评定方法的CBMS V12.00版本
2 中国桥梁管理系统（CBMS）
4 应用情况与最新版本
(GIS)引入到桥梁管理数据库， 丰富了桥梁数据库的内容；
截止2013年，入库桥梁30余万座（占全国公路桥 梁比例约40%）。
目前最新的版本为采用《公路桥梁技术状况评定 标准》JTG/T H21-2011评定方法的CBMS V12.00。
提供对桥梁信息的查询以及 根据桥梁普查和外观检查结果 对桥梁状况打分评级的功能， 并在全国各省市进行推广。
4 第四部分
桥梁健康监测
桥梁健康监测系统
定义
综合应用现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理 技术及结构工程计算分析理论，在桥梁关键部位安装各种传感器， 对桥梁全寿命期间结构健康状况和性能，进行完整的在线实时监测。
桥梁健康监测系统
目的与意义
重点在于监测结构力学响应量化指标以及荷载、环境条件，评估结构性能退 化的征兆和趋势，及时甚至预先采取养护维修措施。 ✓ 实时监测桥梁运营状态，确保安全运营；
是关于桥梁基本数据、桥梁检测、状态评估、结构退化预测、维护对 策和计划以及经济分析的计算机信息系统 。
1 桥梁管理系统（BMS）
主要研究阶段
第一代BMS
用简单的电子数据库来代替繁 杂的桥梁管理资料，记录桥梁 信息档案的一种电子工具，可 以进行检索，统计等功能。
第二代BMS
资料内容收集上更加全面， 除桥梁信息档案外，还包 括桥梁检测、养护及维修 信息等。
网级桥梁管理系统功能
桥梁数据储存查询 健康状态评估 退化趋势预测 费用效益分析 网络优化决策
PONTIS系统结构
1 桥梁管理系统（BMS）
上海市城市桥梁 管理系统
1 桥梁管理系统（BMS）
上海市城市桥梁 管理系统
1 桥梁管理系统（BMS）
CBMS
1 交通部开发试点工程
由交通部公路研究所与北京公路 处联合开发了以北京为试点的 “公路桥梁省级信息管理系统” 第一期工程。
国外主要BMS
美国PONTIS 美国BRIDGIT 丹麦DANBRO 法国的Edouard 英国的NATS 挪威的Burots 瑞士KUBA-MS 欧洲BRIME 日本J-BMS 韩国SHBMS
1 桥梁管理系统（BMS）
PONTIS
PONTIS应用现状
PONTIS桥梁管理系统主要针对公路交通网络内中小桥梁的管理与维 护，截至2002年10月份，美国已有39个州或地区的交通部门使用了 该系统，另外还有7个非美国的机构使用了该软件。
3 CBMS的技术状况等级评定功能
部件
3 CBMS的技术状况等级评定功能
病害
3 CBMS的技术状况等级评定功能
评定
分层综合评定+5类桥单项评定指标
3 CBMS的技术状况等级评定功能
生成报告
1、使用导出报告的评定部分 2、报告导出注意事项
3 CBMS的技术状况等级评定功能
待解决的问题
1、评定标准单一
2、部分桥梁部件超出《评定标准》预设部件类型
3、 ✓ 同一构件同类病害的不同纪录不能连续录入和综合给定标度 ✓ 需灵活处理的特殊病害情况，需要参照其他规范的病害 ✓ 病害位置及表述对字数有限制 ✓ 不能附加检测数据 ✓ 病害数量及单位填写
4、评分的有效数字位数设定存在bug
5、报告模板与实际需要不符
功能介绍
主要功能模块
桥梁数据管理 桥梁检查管理 桥梁统计报表管理 养护工程管理 涵洞管理 系统管理 回收站
系统设计结构图
2 中国桥梁管理系统（CBMS）
系统缺陷
1
数据结构完整性不足，功能框架不合理
2
不能满足桥梁“一桥一档”的要求
养护管理功能存在缺陷，无法使用
4
信息化程度不足
桥梁基础数据和病害数据存储、查询以及 技术状况评定和记录的工具。