也叫塔顶统计法，是根据所研究材料的应力一应变过程进行 计数，统计载荷波形中的循环和半循环。

2.0. 11数据融合 Data Fusion

数据融合是一个多级、多层面的数据处理过程市政工程施工组织设计，主要完成对 来自多个信息源的数据进行自动检测、关联、相关、估计及组合等 的处理

2.0. 12实时动态差分法 Real Time Kinematic,RTK

RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术， 它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。

3.1.1系统的设计必须做到安全可靠，包括监测数据的可靠性、 分析方法的可靠性和系统软硬件的可靠性。 3.1.2应合理运用计算机技术和远程信息传输技术，以保障系 统的实时性。 3.1.3应采用先进的硬件设备、先进的网络平台、先进的开发技 术,保证系统具有一定的超前性。 3.1.4 系统应满足用户的不同需求，系统软件应操作简便。 3.1.5 系统应能比较容易地利用标准化开发工具加以扩展和升级。 3.1.6 系统应便于养护、管理部门进行维护。 3.1.7 应在各个环节提供安全措施，防止非法侵人

3.2.1x桥梁监测内容包括作用监测和结构响应监测。 3.2.2梁式桥监测内容应符合表3.2.2规定。

表 3.2.2梁式桥监测内容

3.2.3拱式桥监测内容应符合表3.2.3规定

表3.2.3拱式桥监测内容

表3.2.4斜拉桥监测内容

3.2.5悬索桥监测内容应符合表3.2.5规定

表3.2.5悬索桥监测内容

3.2.6其它复杂结构桥监测内容

其它复杂结构桥根据桥梁结构受力特点和需要，进行健康监 测系统专项设计，确定监测内容

3.3系统功能设计要求

3.3.1桥梁结构健康监测系统划分为4个子系统，系统功能应 符合表3.3.1 规定。

表3.3.1系统构成及主要功能

4传感器子系统设计要求

4.1.1传感器选型应符合下列要求： 1 应使传感器在使用寿命内稳定可靠运行； 2 应选用耐久性好和抗干扰性强的传感器： 3 应选用技术成熟、性能先进的传感器； 传感器应便于维护和更换； 5 在满足监测要求的情况下,应选择造价低、易安装的传感器。 4.1.2 传感器布点应符合下列要求： 1传感器的布置应体现优化原则，利用尽可能少的传感器 获取全面、精确的作用和结构参数信息； 2根据桥梁结构的受力特点，对其监测项目及监测部位进 行分析和优化确定，测量的参数应与模型分析的结果建立起对应 关系； 3对结构构件进行重要性危险性和易损性分析，将该分析 结果作为传感器布置的参考指标： <4对特殊、重要部位进行重点监测以分析、计算和评估重要 沟件的工作状态，并预测其他构件的内力分布和变化： 5传感器数量和设备能力等应具有适度元余，以确保系统 的可靠性，并满足系统未来改进、扩充和系统升级； 6传感器的布设工艺与平台结构的其他施工工艺紧密配 合，不出现矛盾，并兼顾相互的补充与加强； 7传感器的布设工艺不能损伤结构

表4.3.1梁桥布点要求

4.3.3斜拉桥各监测内容按表4.3.3的规定确定，

4.3.3斜拉桥各监测内容按表4.3.3的规定确定，

表4.3.3斜拉桥布点要求

4.3.4悬索桥各监测内容布点按表4.3.4的规定确定。

表4.3.4悬索桥布点要求

4.3.5满足设计和管理单位的其它监测内容及布点要求

4.4.11 桥梁结构健康监测系统常用传感器性能应符合表4.4.1 舰定

表4.4.1常用传感器的性能要求

续表 4.4.1常用传感器的性能要求

续表4.4.1常用传感器的性能要求

续表 4.4.1常用传感器的性能要求

5数据采集与传输子系统设计要求

5.1.1一级桥梁结构健康监测系统数据采集系统应符合下列规定： 1 在无人值守条件下能够连续运行； 2 在特殊状态下进行特殊采集或人工干预采集； 3 数据采集软件具有数据采集、数据自动处理和缓存管理 功能; V 4 系统具有实时自诊断功能； 5 能够实现数据的同步采集； 6 满足长期稳定工作的要求。 5.1.2 二级桥梁结构健康监测系统数据采集系统应符合下列规定： 1 系统集成后可连续运行； 2 可在特殊状态下进行特殊采集或人工干预采集： 3 数据采集软件具有数据采集、数据自动处理和缓存管理 功能; 4系统具有实时自诊断功能； 5 能够实现数据的同步采集。

5.2数据采集系统硬件设计要求

5.2.1根据传感器种类、数量、信号特征、信号采样频率、170数 据吞吐量及对信号的预处理等要求，决定数据采集硬件系统的基 本方式和具体硬件设备的选择：

5.2. 2 应遵循标准协议和标准接口，便于数据传输和存储； 5.2.3 应具有较高的精度，宜配置信号增益、滤波等硬件设备； 5.2.4 应具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处

5.2.2应遵循标准协议和标准接口，便于数据传输和存储；

理、自动传输功能，应保证现场数据的真实性、有效性、实时性、可 用性：

5.2.5应满足室外工作需求,具有便携、防雨、防雷和防尘等功能； 5.2.6应易于更换，且更换不影响采集软件的使用，应增大所有 功耗器件的穴余量，延长其使用寿命。

5.2.5应满足室外工作需求，具有便携、防雨、防雷和防尘等功能：

5.3数据采集系统软件设计要习

5.3.1一级桥梁结构健康监测系统数据采集系统的软件设计要求： 1 2 应能够与现场监控中心工作站进行通信与数据交换 能够进行时钟校验； X 可对监测传感器与二次仪表启动电源的控制； 5 可对可调的二次仪表增益的控制； 6可按不同的监测操作和不同的监测内容、采样次序、采样 频率，完成对传感器输出的采样与模数转换； 7接收工作站对监测操作参数的修改，调整监测运行的时 可和监测采样次序、采样频率与监测模拟量转换参数； 8对配置专用测控软件的传感器设备，提供软件运行的平 台，并编制相应的通信协议与接口； 9监测数据非正常状况的识别、剔除与事件发生率的记录： 10完成与监测数据输出内容相应的监测数据初步整理； 11监测数据本地数据库应能根据应用的要求，可调整有限 期的存储、备份及管理； 12可对传感器设备输出物理量与运行状况的检测、识别； 13自 能够实现工作站电源故障的报警； 14接受分系统工作站的查询指令，调用本地数据库； 15接受工作站传送的监测参数调整的指令，进行相关的监

测过程或监测数据处理参数的调整，并记录、备份相关的调整 指令； 16本地数据库的维护。 5.3.2二级桥梁结构健康监测系统数据采集系统的软件设计具

5.4数据传输系统设计要求

5.4.1现场传输子系统宜采用数字信号传输方式，并保证传输 线路的可靠性、安全性和可更换性。 V

5.5.1数据采集系统采集设备性能符合表5.5.1规定

.5数据采集系统采集设备性能享

表5.5.1数据采集系统采集设备性能要求

续表5.5.1数据采集系统采集设备性能要求

.6数据传输系统传输设备性能

数据传输系统传输设备性能要求

5.6.1数据传输系统传输设备性能符合表5.6.1规定

5.6.1数据传输系统传输设备性能符合表5.6.1规定。

.6.1数据传输系统传输设备性能要习

续表5.6.1数据传输系统传输设备性能要求

6桥梁结构安全评价子系统设计要求

6.2.2结构安全预警模块的主要功能应满足下列要求：

1 给出桥梁的主要危险状态描述，建立危险状态信息库； 2能够对桥梁的主要危险状态进行识别，并按3个级别进 行预警； 3根据不同的危险状态和预警级别给出相应的应急预案，

并以最快的方式通知桥梁管理部门。

6.3结构状态及损伤识别模块设计要求

6.3.1结构状态及损伤识别模块设计应满足下列要求： 1系统能够长期稳定运行，损伤识别的误报率低； 2应采用高速率的状态识别算法来分析结构状态，在最短 时间内获取相应信息； 3能够根据历史识别经验对自身进行模型修正,进而对状 态识别和损伤识别算法进行拓展和升级，提高自身性能。

1系统能够长期稳定运行，损伤识别的误报率低； 2应采用高速率的状态识别算法来分析结构状态，在最短 时间内获取相应信息； 3能够根据历史识别经验对自身进行模型修正，进而对状 态识别和损伤识别算法进行拓展和升级，提高自身性能。 6.3.2结构状态及损伤识别模块的主要功能应满足下列要求： 1 建立桥梁结构初始状态和运营期当前状态样本集； 2能够判断桥梁结构是否发生损伤，并能初步判断损伤位 置和损伤程度； 3所用的结构损伤识别技术应具有良好的抗噪能力： 4采用开放式的桥梁结构损伤自动识别系统

.0.N 个八态力 建立桥梁结构初始状态和运营期当前状态样本集； 2能够判断桥梁结构是否发生损伤,并能初步判断损伤位 置和损伤程度； 3所用的结构损伤识别技术应具有良好的抗噪能力； 4采用开放式的桥梁结构损伤自动识别系统

3.3结构状态及损伤识别模块设

结构状态识别和损伤识别的流程如图6.3.3所示。第一，建 立结构初始健康状态样本集：第二，利用监测系统建立运营期结 构状态样本集；第三，将上述两类样本集的数据作为损伤识别算 法的输入，经计算分析得到结构构件的损伤情况

图6.3.3结构状态识别及损伤识别流程图

6.4结构综合评估模块设计要求

6.4.3结构综合评估模块设计流

结构综合评估模块设计流程见如图6.4.3所示。该模块除 应包括对结构进行安全性、适用性以及耐久性三个方面的评估和 利用，并要求包括对人工巡检结果的评估过程，从而实现对自动 监测信息和人工巡检信息的综合利用

图6.4.3 综合评估子系统设计流程

7数据管理子系统设计要求

7.0.1要求采用数据库管理系统存储和管理桥梁结构健康监测 系统全过程的信息，包括所有的硬件、软件以及监测和分析结 果等。 7.0.2数据管理子系统的设计应包括数据库结构设计和数据库 功能设计。

7.0.1要求采用数据库管理系统存储和管理桥梁结构健康监 系统全过程的信息，包括所有的硬件、软件以及监测和分析结 果等。 7.0.2数据管理子系统的设计应包括数据库结构设计和数据库 功能设计。 7.0.3桥梁结构健康监测系统的数据库应包括静态数据库和动 态数据库。 1静态数据库：应包括桥梁设计与施工信息子库、日常养护 检测数据子库、系统软硬件信息子库； 2动态数据库：应包括桥梁监测数据子库桥梁分析结果子 库等。 7.0.4 系统中各个数据库结构设计应遵循数据库设计的一般 原则。 7.0.5应采用统一数据标准格式和统一数据接口，以满足其它 信息系统应用的需求，同时保证传输数据的安全性。 7.0.6×数据库应具有网络防护功能，防止恶意攻击和病毒破坏， 并根据用户级别设定相应权限。 7.0.7数据管理子系统软件应具备部分数据转出、备份与恢复 功能。

1应保证表面式传感器的成活率为100%，埋入式传感器 的成活率不低于95%； 2传感器采集数据精度应满足桥梁安全评价与预警的需求； 3传感器的安装和走线应不造成对桥梁的破坏，不影响桥 梁的外观； 4传感器布设应具有较好的防锈蚀防老化和防人为破坏 功能，并做好防雷、防盗等安全措施。效，

8.0.4系统整体性能要求如下

9.0.1桥梁管理部门应安排专职人员对桥梁结构健康监测系统 进行日常和定期维护管理。 9.0.2专职管理人员应掌握系统的硬件性能和技术参数，熟练 操作系统各类软件，能独立处理系统中可能出现的各类故障。 9.0.3系统建成后，由相关部门负责建立相应的系统维护制度， 并编制完成工作手册

时执行规范条文严格程度的用词，采用以下写法： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”

23《最新工程建设国家标准强制性条文实施手册》哈尔 滨地图出版社（2005年）

天津市桥梁结构健康监测系统技术规程

本规程制订过程中，编制组进行了广泛深入的调查研究，总 结了大津市健康监测系统工程建设的实践经验，同时参考了外省 市桥梁结构健康监测系统建设工程实例，制订了本规程。 为便于广大设计、施工、科研等单位有关人员在使用本规程 时能正确理解和执行条文规定，《天津市桥梁结构健康监测系统 技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对 条文规定的目的、依据及执行中需注意的有关事项进行了说明 但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力，仅供使用 者作为理解和把握规程规定的参考。

1.0.1随着我国城市化进程的加快，高层建筑、大跨和超大跨空 间结构、大型复杂立交桥和大型跨江跨海桥梁、城市地铁和轨道 交通等建（构）筑物得到了飞速发展，在未来20～30年中我国仍 将保持天规模基础设施建设的高潮，标志看我国经济实力和科技 发展水平的桥梁建设将是基础设施建设中的重中之重。 然而，城市桥梁投资天、结构形式多样，使用期长达儿十年 甚至上百年，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与 突变效应等灾害因素的耦合作用将不可避免地导致桥梁的损伤 积累和抗力衰减，从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力 下降，极端情况下引发灾难性的突发事故。这些事故不仅造成了 重大的人员伤亡和经济损失，而且产生了极坏的社会影响。因 此，为了保障桥梁的安全性、完整性、适用性与耐久性，已建成使 用的许多桥梁上急需采用有效的手段监测和评定其安全状况、修 复和控制损伤。新建的桥梁结构总结以往的经验和教训，也在工 程建设的同时增设长期的健康监测系统，以监测结构的服役安全 状况，并为研究结构服役期间的损伤演化规律提供有效的、直接 的方法。结构健康监测已经成为世界范围内土木工程领域的前 沿研究方向。 为满足大津市高速发展的需要，保障桥梁的服役安全，急需 在天津市开展桥梁结构健康监测的研究与应用，从而为桥梁长期 服役的安全性、避免重天事故的发生提供坚实的技术支撑。

1.0.2桥梁结构健康监测系统不仅适用在建桥梁，对于已建结 构形式新颖的特殊结构桥梁或重要桥梁，也应安装结构健康监测 系统。

1.0.2桥梁结构健康监测系统不仅适用在建桥梁联轴器标准，对于已建结

1.0.3桥梁结构健康监测系统的最终且的是

因此，需留有与传统桥梁养护管理软件系统的数据接口 据的共享，作为桥梁综合评判的依据

据的共享，作为桥梁综合评判的依据。 1.0.4对施工关键阶段的桥梁结构进行施工监控，是桥梁施工 质量以及运营安全的重要保障：同时在桥梁结构上安装结构健康 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。桥梁的施工监控、成桥荷载试验和健康监测系统均是 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,前一个阶段的监测数据是后一个阶段的基础。为了节约资 源、降低工程造价，应充分发挥三个个系统的共享性，对上述三个 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，以实现桥梁的施工监控、成桥荷载试验和健康监测三 位一体的工程实施。 1.0.5桥梁结构健康监测系统的设计须遵循功能要求和效 益一成本分析两大准则。健康监测系统的设计首先应该考虑 建立该系统的目的和功能，对于不同桥梁的建设规模、重要性、投 资、服役环境及其服役期内性能退化等情况，建立健康监测系统 的设计和监测等级可以不同。监测系统的规模以及所采用的传 咸采焦仪盟通信设备和监测方式等需要老虎虐投盗的限度

监理标准规范范本1.0.5桥梁结构健康监测系统的设计须遵循功能要求和效

1.0.5桥梁结构健康监测系统的设计须遵循功能要求和效 益一成本分析两大准则。健康监测系统的设计首先应该考虑 建立该系统的目的和功能,对于不同桥梁的建设规模、重要性、投 资、服役环境及其服役期内性能退化等情况，建立健康监测系统 的设计和监测等级可以不同。监测系统的规模以及所采用的传 感器、采集仪器、通信设备和监测方式等需要考虑投资的限度。

本章仅将本规程出现的、比较生疏的术语列出。术语的解 释,其中有部分是行业公认的，大部分是概括性的含义。术语的 英文名称不是标准化名称，仅供引用时参考。