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本文根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這一點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了動(dòng)測(cè)法和識(shí)別累積損傷是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。并指出國(guó)內(nèi)研究橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的人少，卻又設(shè)計(jì)、建造不少不能用的‘橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)’，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的名聲變壞。本文探討了其中的原因。本文還討論了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的模態(tài)識(shí)別和損傷識(shí)別的特殊性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與封橋試驗(yàn)的區(qū)別，和橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與人工檢查及橋梁管理系統(tǒng)的關(guān)系，并指出傳感器最優(yōu)布點(diǎn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要性，GPS在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的局限性，以及橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完工時(shí)真正的工作才剛剛開(kāi)始。最后，本文指出：目前迫切需要精選少量有代表性的特大橋建造高質(zhì)量的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而應(yīng)當(dāng)停止盲目建造廉價(jià)的‘橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)’。
1  前言
由于我國(guó)橋梁損壞事故頻繁，國(guó)內(nèi)近年來(lái)出現(xiàn)了建造橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的熱潮。對(duì)在刊物上發(fā)表橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的論文來(lái)說(shuō)，幾年前就已進(jìn)入報(bào)告研究成果的階段[1]，這兩年還發(fā)表國(guó)外文獻(xiàn)述評(píng)，反映出這些作者在國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域的落后狀態(tài)。但目前橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在國(guó)外還只是處于研究階段，涉及的偏于基礎(chǔ)性的技術(shù)問(wèn)題很多，也很難，許多關(guān)鍵問(wèn)題遠(yuǎn)沒(méi)有解決[1]。因此，國(guó)外還沒(méi)有形成成熟的技術(shù)，所以國(guó)外也還沒(méi)有建成真正意義上的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，國(guó)外大跨橋的結(jié)構(gòu)健康仍然要靠人工檢查維護(hù)。雖然大跨橋本身已經(jīng)有了成熟的設(shè)計(jì)施工技術(shù)，但是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并沒(méi)有。國(guó)內(nèi)在健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心技術(shù)，特別是損傷識(shí)別的研究方面與國(guó)外差距較大。而且在建造這種系統(tǒng)方面又形成一種狀態(tài)：主管橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的班子不了解橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本概念，也不知道橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涉及哪些技術(shù)，更不知道國(guó)內(nèi)外哪些單位掌握這些技術(shù)；而做了深入研究的班子沒(méi)機(jī)會(huì)參與設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；國(guó)外許多大學(xué)和公司發(fā)表了大量研究論文和報(bào)告，但被選擇承擔(dān)江陰橋橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的英國(guó)Strainstall公司，卻從來(lái)沒(méi)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)表過(guò)任何有點(diǎn)分量的研究成果，顯然，選擇這家公司設(shè)計(jì)建造這個(gè)系統(tǒng)是個(gè)錯(cuò)誤。上述現(xiàn)狀的結(jié)果是：1, 我國(guó)第一個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——江陰橋橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——基本上是個(gè)垃圾系統(tǒng)；2, 包括江陰橋在內(nèi)的幾座橋的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建成幾年來(lái)沒(méi)產(chǎn)生一條對(duì)橋梁設(shè)計(jì)、管理有用的數(shù)據(jù)，也沒(méi)有一份像樣的監(jiān)測(cè)報(bào)告，更不用提損傷識(shí)別了；3, 分擔(dān)提供元器件和安裝橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)線路的單位，對(duì)一些國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)所謂的‘橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)’的班子的評(píng)價(jià)是‘一群騙子’；4, 鑒于國(guó)內(nèi)已建成的‘橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)’的這種狀態(tài)，國(guó)內(nèi)一些真正關(guān)心橋梁結(jié)構(gòu)安全的人士反對(duì)安裝這類垃圾系統(tǒng)。
鑒于上述情況，有必要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正名，使我國(guó)這一領(lǐng)域的研究、建設(shè)盡早走入正軌。此外，損傷識(shí)別的目的是剩余承載力評(píng)定。這個(gè)重要問(wèn)題涉及：精確分析模型，包括二維和三維有限單元的應(yīng)用，和結(jié)構(gòu)可靠度理論的應(yīng)用。由于篇幅的限制，作者將另文專門討論這個(gè)問(wèn)題。
2  橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心問(wèn)題：識(shí)別累積損傷
橋梁結(jié)構(gòu)損傷可以分為兩類：突發(fā)事件（強(qiáng)烈地震、爆炸、撞船等）引起的損傷，和逐漸發(fā)展的累積損傷。前者的發(fā)生時(shí)間甚至損傷位置是已知的，因此可以立即臨時(shí)封橋，在有限時(shí)間內(nèi)完成檢查、維修和加固，而封橋狀態(tài)下的損傷檢查是成熟的常規(guī)技術(shù)，我國(guó)已經(jīng)做了幾十年，沒(méi)有什么根本性的困難（盡管技術(shù)上有發(fā)展的余地）。累積損傷則不然，累積損傷的初期并不危及安全，發(fā)展到一定程度后橋梁結(jié)構(gòu)的抗力降低到一定限值，就會(huì)引起重大事故，我國(guó)近幾年的塌橋事故多屬于這種損傷。但事先不可能知道在什么時(shí)候抗力降低到某個(gè)限值，而橋梁結(jié)構(gòu)在露天工作，并承受疲勞荷載，所以累積損傷（疲勞、銹蝕）是橋梁的重要損傷形式。如果用封橋檢查的辦法對(duì)付累積損傷，則橋梁永遠(yuǎn)處于封橋狀態(tài)，根本不能用。對(duì)付累積損傷的傳統(tǒng)辦法是人工檢查。對(duì)普通橋梁，全橋人工檢查的周期不會(huì)太長(zhǎng)，人工檢查有把握保證橋梁的安全。但對(duì)特大橋，全橋人工檢查的周期長(zhǎng)達(dá)十年以上（美國(guó)金門橋用先進(jìn)設(shè)備噴漆，一個(gè)周期要一年，我國(guó)武漢長(zhǎng)江大橋人工涂漆，一個(gè)周期要三年，損傷檢查要比噴漆困難得多，全橋檢查的周期也要長(zhǎng)得多），因此難以保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全。用橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)正是在這個(gè)前提下提出的。因此，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)首先是針對(duì)特大橋，其次其核心任務(wù)是在正常交通狀態(tài)下連續(xù)地識(shí)別緩慢發(fā)展的累積損傷。
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)累積損傷時(shí)，有兩個(gè)要求：一是絲毫不能影響正常交通，否則與封橋試驗(yàn)無(wú)異，二是盡可能在早期就測(cè)出累積損傷。這兩個(gè)要求既限制了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試方法，也使橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的損傷識(shí)別成為當(dāng)今國(guó)際上的重大難題。第一個(gè)要求導(dǎo)致根本不能用靜力法進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)橐环矫嫒魏戊o力荷載都會(huì)減少橋梁支承交通荷載的能力，另一方面，通車時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的形狀在不斷變化，不存在靜止的變形。這樣，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不得不采用動(dòng)測(cè)，但第一個(gè)要求對(duì)動(dòng)測(cè)也有嚴(yán)格的限制：不能用有加載裝置（激振器）的動(dòng)測(cè)（例如航空航天器常用的多種高精度的MIMO、SIMO法），因?yàn)樘卮髽虻拇筚|(zhì)量要求巨大的激振器，這不可能不影響交通。這迫使橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不得不采用脈動(dòng)測(cè)試。由于特大橋不可能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，所以干擾大，精度差。特大橋脈動(dòng)激振力不可測(cè)，地脈動(dòng)作用在基礎(chǔ)，脈動(dòng)風(fēng)則作用在全橋每點(diǎn)的所有方向。最大的脈動(dòng)激振力來(lái)自車輛，豎向激振力作用在每個(gè)行駛中的車輪，橫橋向激振力來(lái)自變換車道的車輪，順橋向激振力來(lái)自加速或減速的車輪，它們時(shí)刻在變，有極強(qiáng)的隨機(jī)性。于是，不使用輸入數(shù)據(jù)，只靠輸出數(shù)據(jù)的脈動(dòng)測(cè)試精度自然低于有輸入的測(cè)試。
第二個(gè)要求形成了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)有的最先進(jìn)的動(dòng)測(cè)法也只勉強(qiáng)能測(cè)出剛度變化20％以上的損傷，這是完全不夠的。提高動(dòng)測(cè)探傷的靈敏度成為國(guó)際前沿難題，涉及模態(tài)識(shí)別、損傷識(shí)別、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、光和電子技術(shù)的多領(lǐng)域的問(wèn)題，近期內(nèi)不大可能完全解決。
總之，識(shí)別突發(fā)損傷容易，識(shí)別累積損傷難，在正常交通狀態(tài)下識(shí)別累積損傷難上加難。
3  橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和人工檢查和橋梁管理系統(tǒng)的關(guān)系
傳統(tǒng)上探測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)損傷靠人工檢查，但由于對(duì)特大橋人工檢查太慢，所以想出了用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)試技術(shù)組成橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)改進(jìn)人工檢查。但由于目前自動(dòng)損傷識(shí)別的靈敏度太低，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)不能取代人工檢查。所以，即使安裝了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的橋，也仍然需要嚴(yán)密的人工檢查。我國(guó)現(xiàn)行人工檢查技術(shù)還不能適應(yīng)特大橋的需要，比如各類鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷檢查還沒(méi)有可行的標(biāo)準(zhǔn)。因此，發(fā)展和建立適合我國(guó)的特大橋人工檢查制度體系比建造橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更重要，這包括各級(jí)別的檢查（日常檢查、主要檢查、重點(diǎn)檢查、全面檢查）的內(nèi)容、手段、檢查表格、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間間隔等。也就是說(shuō)，需要一個(gè)完整的特大橋的橋梁管理系統(tǒng)（BMS）。這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)能歸納結(jié)構(gòu)退化模型，歸納各類維修費(fèi)用模型，并優(yōu)化檢修制度[2,3,4,5]。如果說(shuō) BMS是用計(jì)算機(jī)技術(shù)提升橋梁管理技術(shù)水平的第一個(gè)層次，則結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則是在更高層次上提升橋梁管理的技術(shù)水平。
4  實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與封橋試驗(yàn)及成橋驗(yàn)收試驗(yàn)的區(qū)別
由于特大橋橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能靠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此其方法與必須在封橋狀態(tài)下工作的橋梁檢查和成橋驗(yàn)收試驗(yàn)根本不同。后者主要靠靜力加載試驗(yàn)，而橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能靠動(dòng)測(cè)。動(dòng)測(cè)不但所用設(shè)備根本不同，考慮因素不同（如采樣率、頻帶寬度等），而且需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)知識(shí)。特別是由于脈動(dòng)測(cè)試精度差，所以需要特殊的模態(tài)識(shí)別和損傷識(shí)別技術(shù)，這種技術(shù)在理論上的難度遠(yuǎn)甚于以結(jié)構(gòu)抗震為目的的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)。此外封橋狀態(tài)下工作的橋梁檢查和成橋驗(yàn)收試驗(yàn)的設(shè)備和線路都是一次性的，不必考慮穩(wěn)定性和耐久性，但設(shè)備和線路的穩(wěn)定性和耐久性對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻是非常重要的。
目前國(guó)內(nèi)一些設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的人總在靠靜力測(cè)試，這一方面反映他們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)沒(méi)有真正的認(rèn)識(shí)，另一方面反映他們?nèi)鄙俳Y(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)。
5  模態(tài)識(shí)別和損傷識(shí)別
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用動(dòng)測(cè)進(jìn)行損傷識(shí)別一般分兩步：先進(jìn)行模態(tài)識(shí)別，然后進(jìn)行損傷識(shí)別。此外，由于模態(tài)參數(shù)與環(huán)境之間有密切關(guān)系，所以橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)具備環(huán)境測(cè)試功能，特別是異常荷載的報(bào)警功能，但這些方面要比自動(dòng)損傷識(shí)別容易得多。
5．1 模態(tài)識(shí)別
由于纜索支承橋梁固有的非線性和非經(jīng)典阻尼性質(zhì)，以及脈動(dòng)法輸入的非平穩(wěn)性和非白噪聲性質(zhì)，目前我國(guó)橋梁測(cè)試界普遍采用的頻域識(shí)別（FRF函數(shù)法）法精度太差。多種時(shí)域識(shí)別法有更高的精度和效率，如RD函數(shù)法、ERA法等[6,7]。但這些方法對(duì)使用者有很高的理論要求。這些方法識(shí)別出的模態(tài)參數(shù)的誤差分析，在國(guó)際上還是空白。我國(guó)橋梁工程界在模態(tài)識(shí)別方面與國(guó)際差距更大，迄今國(guó)內(nèi)連起碼的橋梁動(dòng)力試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有，關(guān)于需要多少個(gè)測(cè)點(diǎn)、需要測(cè)多少階模態(tài)、要不要與分析模型的結(jié)果對(duì)比、滿足什么條件的模態(tài)參數(shù)才是合乎要求的，以及對(duì)阻尼分布不均勻的橋梁要不要測(cè)復(fù)振型等全無(wú)規(guī)定。這個(gè)狀態(tài)距離設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求甚遠(yuǎn)。
5．2 損傷識(shí)別
大量研究證明：直接用自振頻率或振型識(shí)別損傷是失敗的，因?yàn)閮烧邔?duì)損傷不敏感。人們進(jìn)而發(fā)現(xiàn)：把它們加以處理，組成各類損傷識(shí)別指標(biāo)（結(jié)構(gòu)指紋）則會(huì)顯著提高對(duì)損傷的靈敏度。目前發(fā)現(xiàn)的比較靈敏的損傷識(shí)別指標(biāo)是模態(tài)柔度矩陣、曲率模態(tài)、模態(tài)應(yīng)變能比等[8,9]，它們比自振頻率或振型靈敏20－400倍，但目前仍不夠靈敏。
靜力損傷識(shí)別法有時(shí)使用反分析來(lái)識(shí)別損傷，用測(cè)得的變形和荷載確定剛度矩陣中的系數(shù)。但由于其方程數(shù)少于未知量數(shù)，屬于不適定問(wèn)題，需要使用優(yōu)化條件（某個(gè)量最?。?，而這個(gè)條件沒(méi)有物理意義。由于這個(gè)方法理論上沒(méi)有真解，所以永遠(yuǎn)不知道誤差多大。用在動(dòng)力問(wèn)題上問(wèn)題就更大了。
國(guó)內(nèi)近來(lái)熱衷于ANN法，實(shí)際上這個(gè)方法從來(lái)沒(méi)有解決過(guò)一個(gè)實(shí)際損傷識(shí)別問(wèn)題。一個(gè)ANN的能力取決于其訓(xùn)練樣本，樣本的質(zhì)量完全限制了ANN的解題能力。我國(guó)目前的研究完全用有限元分析模型來(lái)訓(xùn)練ANN。而越是精細(xì)的分析模型，問(wèn)題就越多。工程經(jīng)驗(yàn)表明：凡是分析模型準(zhǔn)確的構(gòu)件都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，分析模型中越是不準(zhǔn)確的部位，越可能發(fā)生問(wèn)題。所以用有限元分析模型訓(xùn)練的ANN在損傷識(shí)別方面基本上是廢物。于是，我國(guó)目前的ANN研究只集中于改變神經(jīng)元層數(shù)、改變神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)，調(diào)整權(quán)重系數(shù)，調(diào)整傳輸系數(shù)。這些都是四則運(yùn)算，屬于小學(xué)生能做的事。這可能是ANN對(duì)那么多人有吸引力的原因。而如何采集實(shí)際有損橋梁反應(yīng)的樣本、采集的樣本量多大才夠、采集的代價(jià)多大、需要采集多長(zhǎng)時(shí)間、以及采集到樣本的可能性，卻沒(méi)有人討論。這反映研究者的目的不是在應(yīng)用，而是為發(fā)表論文。這種論文大量發(fā)表就形成泡沫科技。
總之，目前最靠得住的損傷識(shí)別方法還是損傷識(shí)別指標(biāo)這個(gè)方法。但它也有根本性的矛盾：模態(tài)反應(yīng)剛度，是力－變形曲線的斜率，但結(jié)構(gòu)安全性與強(qiáng)度直接相關(guān)，強(qiáng)度則對(duì)應(yīng)力變形曲線的最大值。裂縫集中在幾點(diǎn)，對(duì)一根構(gòu)件的總剛度影響小，銹蝕則分布在較大的一片，對(duì)剛度影響較大，因此，用基于模態(tài)參數(shù)的損傷識(shí)別指標(biāo)識(shí)別銹蝕損傷要比裂縫損傷靈敏些。根本上說(shuō)，不懂動(dòng)測(cè)、不懂損傷識(shí)別的人不可能設(shè)計(jì)出真正的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
6  傳感器最優(yōu)布點(diǎn)問(wèn)題
特大橋構(gòu)件多，自由度多。有限元分析模型往往有成千上萬(wàn)個(gè)自由度。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要高質(zhì)量的傳感器，有限的經(jīng)費(fèi)不容許安裝這麼多個(gè)傳感器。于是所測(cè)的振型是不完全振型，用不完全振型建立的損傷識(shí)別指標(biāo)也是不完全指標(biāo)。于是需要研究怎樣用這些不完全指標(biāo)有效地識(shí)別損傷。這就是傳感器最優(yōu)布點(diǎn)問(wèn)題——最高效率地使用有限的傳感器[10]。盡管國(guó)外有大量這方面的論文，但目前國(guó)內(nèi)外特大橋橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器布點(diǎn)全沒(méi)有經(jīng)過(guò)優(yōu)化。
7  GPS的問(wèn)題
近來(lái)我國(guó)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面興起了GPS熱。GPS的優(yōu)點(diǎn)是：可測(cè)量大范圍絕對(duì)位移；在大霧、暴雨中可工作。但缺點(diǎn)是低靈敏度，和低采樣率（只能測(cè)低頻分量，測(cè)不出塔墩振型），和高成本（測(cè)點(diǎn)少，測(cè)不出振型）。GPS目前的性能：靜態(tài)靈敏度：±1mm，采樣率1 Hz; 動(dòng)態(tài)靈敏度：水平±5mm,  豎向±10mm，最高采樣率20Hz, 國(guó)外可達(dá)50Hz，但對(duì)華禁運(yùn)。
GPS的這些限制導(dǎo)致它不能測(cè)非振幅點(diǎn)，也不能測(cè)高于20 Hz發(fā)振動(dòng)分量。一個(gè)振型是由振幅點(diǎn)、非振幅點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)組成的，脈動(dòng)振型振幅小，非振幅點(diǎn)位移更小，因此GPS是測(cè)不出振型的。所以不可能用來(lái)進(jìn)行損傷識(shí)別。既便測(cè)出了最大位移幅，也不知道有沒(méi)有損傷，又說(shuō)明什么？至多在位移超過(guò)一個(gè)限值時(shí)可以報(bào)警。過(guò)分注重GPS也是一部分人靜力學(xué)思維的結(jié)果。
8  橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建成后的專業(yè)管理維護(hù)、研究班子，
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)工作，環(huán)境惡劣，光電設(shè)備使用壽命本來(lái)就比結(jié)構(gòu)構(gòu)件短，因此不但必須使用高性能、高質(zhì)量的元器件，還要考慮備用元器件，和維修更換容易。所以造價(jià)會(huì)很高。花這樣多的錢，特大橋值得，普通橋根本不值得。試圖建造低價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是白扔錢。在目前階段我國(guó)不宜普遍建造橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但精選個(gè)別幾座代表性的大橋建造高質(zhì)量的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻是必要的。因?yàn)樗鼈兲峁┝烁咚降难芯吭囼?yàn)平臺(tái)。因?yàn)橛捎谘芯拷?jīng)費(fèi)的限制，我國(guó)有關(guān)研究連模型試驗(yàn)都做不起。這極大地阻礙著我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究進(jìn)展。一座大橋的風(fēng)洞模型試驗(yàn)尚且要幾百萬(wàn)，而且其結(jié)果與實(shí)際的出入還很大。有了高質(zhì)量的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就可以隨時(shí)做足尺全橋試驗(yàn)，從而大大加速我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整個(gè)領(lǐng)域的研究。但有兩點(diǎn)要注意：
一是一個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建成并非工作的結(jié)束。這個(gè)系統(tǒng)老化速度高于橋梁結(jié)構(gòu)的老化速度，因此需要一支受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的維護(hù)隊(duì)伍，而且還需要一支數(shù)據(jù)處理和研究數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的研究隊(duì)伍。這需要長(zhǎng)期的經(jīng)費(fèi)支持。沒(méi)有這兩支隊(duì)伍，建成的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終成廢物。
二是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成開(kāi)放式（無(wú)終端）系統(tǒng)，以便于隨時(shí)更新硬件和軟件。
9  結(jié)論
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，與封橋試驗(yàn)有根本不同，因此靜力試驗(yàn)法根本不能用于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。于是動(dòng)測(cè)法和識(shí)別累積損傷是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)內(nèi)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究少，卻又設(shè)計(jì)、建造不少‘橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)’，而這些橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根本不能用。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的模態(tài)識(shí)別不得不用精度差但不需輸入的脈動(dòng)法。目前損傷識(shí)別指標(biāo)相對(duì)更適合橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的損傷識(shí)別。目前橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)水平還不能取代人工檢查。安裝了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的橋梁仍然需要人工檢查。我國(guó)迫切需要完善特大橋的人工檢查標(biāo)準(zhǔn)，及相應(yīng)的橋梁管理系統(tǒng)。傳感器最優(yōu)布點(diǎn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)十分重要，GPS在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中有局限性。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完工時(shí)真正的研究工作才剛剛開(kāi)始。目前迫切需要精選少量有代表性的特大橋建造高質(zhì)量的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而應(yīng)當(dāng)停止盲目建造廉價(jià)的‘橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)’。