一
ｌｒ
’ＳＢＮ７—５６０８—１９８３—４／ＴＵ・２８６第十三届全国桥梁学术会议论文簟１９９８．１１．１６～１９上海０，，瓢，，，～／，，堑鋈结构健康监测系统
刘正光黄启远
香港特别行政区政府
【擅耍ｌ为了监渊青马大析．设水门大析和汀九大柝的结构健康和进行结构评估工作，香港特别行破区政府路政署设计和安装丁一套桥集结构健康监测幕统．连系统筒称为ＷＡＳＨＭＳ（ＷｉｎｄＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙ｜ｔｅｍ）．其作用是监涓太析在鸯运期间的结构健康变化和进行结构评估工作，Ｉ：ｌ作出相应的应变措施，倒如检查和雏謦等工作．结构健康是指结构的可靠性，其中包括有结构的承囊能力，营运状态和耐久能力等．而结构评估工作是指利用特定信息，分析厩有桥架的可靠性井作出工程决策的工作过程．本文除介绍
ｗＡｓＨＭＳ的系统结构和运作过程工作外，还论述ｗＡＳＨＭＳ的备项桥集监涓和评估工作．
关键词结构健康监测系统结构评估悬吊体系桥梁
一、引言
桥梁在建成通车后．由于受到气候、氧化、腐蚀、或老化等因素，和长期在静载和活载的作用下遭受损坏，其强度和刚度会随着时间的增加而降低．这不仅会影响安全行车，更会使桥梁的使用寿命缩短．而传统的人工桥梁检查程序和设施，一般来说是不能直接和有效地应用在大型悬吊体系桥梁上，因为悬吊体系桥梁的结构布局和规模都十分复杂，构件多而尺寸大，再者其大部分的构件都难以直接靠近检查．另外由于现代的机械、光学，超声波和电磁等技术的检测工具，都只能提供局部的检测和诊断信息，而不能提供整体和全面的全桥结构健康检测和评估信息．因此有需要建立和发展一个监测系统用来监测和评估三条太桥在营运期间其结构的承载能力、营运状态和耐久能力等．三条大桥是指在青马管制区内的青马大桥，汲水门大桥和汀九大桥，其地理位置如图１所示．
二、监测范围和目的“，
ＷＡＳＨＭＳ的监测范围包括有：①桥梁工作环境的监测，包括：桥址处风速和风向，桥址处环境温度和桥梁结构上温度分布状况，交通（车辆）荷载及其分布状况，地震荷载。及铁路荷载等；④桥梁整体性能的监测，包括：大桥结构的动力特性，大桥主梁仂Ⅱ劲梁）的各控制部位应力和位移状态，及大桥钢索的索力等；和③进行结构评估工作，以评估犬桥即时的结构可靠度．而ＷＡＳＨＭＳ的监测目的包括有：①监测青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥的结构健康；②引证大桥的设计和建造时所用的假设和参数，用作结构和可靠性理论评估模型的修订和改进；③发展和容纳先进的结构监测和评估技术和方法．例如：结构的可靠性评估方法，结构损伤或缺陷及其诊断和检损技术，桥梁评估工作的标准化和规范化，大桥修复加固技术，大桥的养护维修策略和监测系统的信息管理技术等；和（４）辅助及改进大桥的人工结构检测５３
和评估工作。
三、ＷＡＳＨＭＳ桥梁结构健康监测系统简介“４’‘。５１
１．监测系统概要
ＷＡＳＨＭＳ主要由四个系统所组成并通过网络联系而进行运作．这四个系统就是：①传感器系统（ＳｅｎｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ）；⑦信息收集系统（ＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｒＤＡＳ）；③信息处理和分析系统（ＤａｔｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｏｒＤＰＡＳ）；及④系统运作和控制电脑系统（ＣｏｍｐｕｔｅｒｆｏｒＳｙｓｔｅｍＯｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒ０１）．而这四个系统可划分为两种类别的系统．就是硬件系统和软件系统．其中硬件系统是指：①传感器系统；③信息收集系统（ＤＡＳ）的硬件系统；④信息处理和分析系统（ＤＰＡＳ）的硬件系统；及④系统运作和控制的电脑硬件系统（ｃｓｏＣ）．而软件系统是指所有的电脑软件系统包括：电脑系统运作，信息收集／处理／传送，结构分析／７估，信息储存／传送／管理，和图像处理等．
２．硬件监测系统
硬件监测系统包括有：①传感器系统，这是指安装在三条大桥内约９００个传感器及有关附件，其中包括有风速仪、加速仪、应变仪、位移仪、温度仪、水平仪、车轴车速仪、信息放大处理器和串联介面等；②信息收集系统∞ＡＳ），这是指安装在大桥内的九个由微电脑控制的信息收集站∞ａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＯｕｔｓｔａｔｉｏｎＵｎｉｔｓｏｒＤＡＯＵｓ），每一个信息收集站（ＤＡＯＵ）包括有一至两台微电脑，和至少可收集和处理６４条频道的信息，并设有缓冲器可连续处存１２小时的信息，ＤＡＳ或其ＤＡＯＵｓ的主要功能是收集由传感器传来的信息并将此信息数据化．再放人光纤网络而传送到桥梁监测室内的信息处理和分析系统（ＤＰＡＳ）中；④信息处理和分析系统（ＤＰＡＳ）的电脑硬件系统，这是指安装在桥粱监测室内的其中两台电脑工作站，第一台工作站（ＣＬＦＣ）用作青马大桥和汲水门大桥的信息收集处理和作初步分析工作，而第二台工作站（ＣＴＫＢ）则用作汀九大桥的信息收集处理和作初步分析工作；及④系统运作和控制的硬件电脑系统，这是指安装在桥梁监测室内的其另外两台电脑工作站，其中第一台工作站（ｃｓｏｃ）是将ＣＬＦＣ和ＣＫＴＢ所处理和初步分析了的信息进行结构分析和评估工作，而第二台工作站（Ｃ３ＤＧ）用作辅助ＣＳＯＣ作为图像处理和执行图像输入／输出工作．此外还设有一台手提微电脑（ＰｏｒｔａｂｌｅＣｏｍｐｕｔｅｒｆｏｒｎｅｔｗｏｒｋＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｒＰＣＮＭ）用网络维修和测试，及一台可处理十六条频道的可携带式信息收集和处理系统（ＰｏｒｔａｂｌｅＤａｔａＡｃ－ｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｒＰＤＡＳ）用作大桥环境随振动测试．表１列出全部传感器在大桥内的位置和功能．而图２，图３和图４表示青马大桥，汲水门大桥和汀大桥的传感器系统布置．
３．软件监测系统
软件监测系统包括有：（１）所有安装在微电脑内的软件系统用作信息收集，处理和传送功能；（２）所有安装在工作站阿的软件系统用作信息处理，分析，传送，储存和管理功能；及（３）所有安装在ＣＳＯＣ和Ｃ３ＤＧ工作站内的软件系统用作结构分析和评估，及信息储存和管理功能．表２列出各微形电脑和工作站内的主要电脑软件系统名称．
四、ＷＡＳＨＭＳ监测系统的运作及检测和评估工作“。’…
ＷＡＳＨＭＳ主要由上述（三．１）四个系统所组成并通过网络联系而进行运作．图５展示其中传感器系统（ＳｅｎｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ），信息收集站（ＤＡＯＵ）和网络系统连接器（Ｎｅｔｗｏｒｋ峨－＇ｑ
裹１传感器在大桥内的位置和功能
传感器类别传箍器位置传感器功能
风速仪ｉ，在青马和汀九两桥的每十桥塔塔顶上空７．５ｍ趾１．铡量立体三雏平均风建和风向
（Ａｎｅ）２．在三桥每一主跨中问两边—开桥身平面７．５ｍ赴２．测量立体三维阵风时遮和风向
３．在青马和打九两轿桥身的每一边辟中间两进冉开３滔量风的结构
桥身平面７．５ｍ处（青马太桥的青表边辟除外）
加速仪ｌ在三桥的每一主辟中何桥身两边１．舅量大桥的动态特征．如藏率和摄形等
（Ａｃｃ）２．在青马和汀九两轿的每一边跨中闻桥身两边（青马２．舞量大桥的动力反应．如撮格等
大桥的青表边跨除外）’
３．在青马大轿主辟轿身离开马挎柝塔２３４ｍ处
应变仪１．在三桥的桥身蕾面，位置如图２．８丑４所示Ｉ稠量构件的量太应力和收集ＲＡＩＮＦＬＯＷ（Ｓｉｒ）２．在青桥塔马和打九两拼柝身的桥塔支承轴上（青马ＣＯＵＮＴ赍料以作构件的囊劳盛算
大桥的青袁桥塔支承轴除外）２．测量大桥的■和局部的应力髟响鳗和影响面
位移仪在青马和汀九两桥的伸缩麓处．位置如圈２及４所示舅量，：桥在交通荷ｔ、风荷囊．墨度荷ｔ．和地震荷（Ｄｓｐｌ）下的烈向位垂
温度仪在三桥的桥身和桥塔的截面，位置如图２，８厦４所示舅件空气．撬鼍件截面，钢件铜，缠锕及路面截面的（Ｄ薯度
水平仪在青马和设水门两柝的析身，位量如图２及８所示蔫量大桥的整的位移影响线．以检测过大位移的地（Ｌｅｖ）方
车轴车速仪Ｉ．在青屿干线—太屿山行政大楼前后约五百米处的捌量大桥的交通流量和各车轴重量，以作大拼结构（ＷｉＭ）车道上，每丰道一十传感器共有六十盅评估之用
２．在打九大析青表桥台南面约２０～２００ｍ的丰道上，
每车遘一十传蕙嚣共有六个
裹２各徽电膻和工作站内的主要电脑软件系统名称
编号，软件系统名称徽电脑或工作站名称注释
１ＳＰｉＤＡＲｃｓｏｃ．ＣｌＪＣ，，ＣＴＫＢ，ＰＤＡＳ。爰ＰＣＵＭ信息处理和分析软件
２ＭＡＴＬＡＢＣＳＯＣ信息处理和分析软件
３ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮＶ７０ＣＳＯＣ有限单元法结构分析和评估软件４ＭＳＣ／ＮＡＴＲＡＮＶ７．５Ｃ３ＤＧＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ图像处理软件５ＡＮＡｌ月ＳＩＳＭＡＮＡＧＥＲＣ３ＤＧＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ分析程序和信息臂理戟件６ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａＣＳＯＣ文字信息和数学程交处理软件７ＤｉｇｉｔａｌＵＮＩＸ４．０ＤＣ３ＤＧ工作站系统运作和管理软件８ＤｉｇｉｔａｌＵＮＩＸ４．０ＢＣＳＯＣ及ＣＴｌ（Ｂ工作站系统运作和臂理软件９Ｄ谢ｔａｌＵＮＩＸ＆２ＤＣＬＦＣ工作站系统运作和管理软件１０ＳＣＯＵＮⅨＰＤＡ８及ＰＣＮＭ徽电脑系统运作和管理软件１ｌＴＣＰＩＩＰ及ＵＤＰ／ＩＰ备徽电脑，ＣＬＰＣ及ＣＴＫＢ信息传送软件５５
ＡＣＣｅＳＳＵｎｉｔ）的网络连接和运作流程．图６展示在桥梁监测室内的四台电脑工作站的连接网络．大桥的信息处理、分析、传送、储存和管理工作，由ＣＬＦＣ和ＣＴＫＢ执行；而大桥的检测和评估，及分析了的信息或资料储存和管理工作，则由ＣＳＯＣ和Ｃ３ＤＧ执行。图７展示ＷＡＳＨＭＳ监测系统的检测和评估工作流程．
ＷＡＳＨＭＳ的一般检测和评估工作包括：①报告大桥工作环境和荷载的变化；②报告大桥各主要构件的实际内力分布和位移状况；③提供大桥主要构件及其接驳处的荷载记录；④记录任何极大荷载的事故，例如台风、地震、超重交通荷载和大桥结构被车船撞击等；⑤报告大桥主要构件有否任何损坏和累积性的损坏：⑧推算大桥主要构件有否潜在损坏的危机：⑦推算大桥的承载能力及论证设计施工假设和参数的有效性；⑧推算大桥及其主要构件的余下使用寿命：及⑨给系大桥营运和维修决策者提供大桥超载的警告信息．
五、桥梁工作环境的监测“一－”
１．桥址处风速和风向监测
大桥在设计施工时所做的抗风能力分析和风洞测试，是基于离开大桥桥址较远的气象站所收集到的风结构资料．由于桥址和气象站所处的位置有高度上和地形上的差别，再加上悬吊体系梁对风振有较大的反应．因此测量大桥桥址的风结构和论证大桥的设计施工假设和参数的有效性，成为大桥抗风振监测的主要部分。ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对风的监测，主要是用安装在桥身和桥塔顶上的风速仪去执行：①测量平均风速和风向，并绘缩桥址的风玫瑰图，去确定最各平均风速，风向和重现频率，以用作大桥的结构抗风验算复核，和作为在台风期间大桥交通管制措施的参考；②测量风的结构，包括：３ｓ阵风风速，ｌｍｉｎ平均风速，１０ｍｉｎ平均风速，１ｈ平均风速，垂直面的风角和风速，风在不同方向上的功率谱，不同风向不同平均风速的相关和相干特性；及④测量特定风速的持续周期，以检测桥梁或拉索的涡激共振的平均持续周期．
２．桥址处环境温度和桥梁结构上温度分布状况监测
大桥的温度荷载设计，是基于香港路政署的结构设计手册“１，所提供的两个温度参数：有效桥梁温度（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＢｒｉｄｇｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）和差别温度（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）．由于温度变化是和太阳辐射强度，材料热能散发率，环境温度及风速风向等因素有羌，因此温度参数的极值不能从个别因索去推道．故此监测大挢环境温度和桥梁结构上温度分布状况，用以推算大桥的有效桥梁温度和差别温度的极值，成为大桥温度荷载监测的主要部分．ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对温度的监测，主要是用安装在桥身和桥塔内的温度仪去执行大桥的五项温度荷载监测工作：①测量在桥址处的环境温度，并和所测得的平均风速和风向作相关性比较：③测量混凝土桥身和桥塔截面内的温度分布状况⑤测量钢桥身截面内的温度分布状况；④测量桥身上沥青路面内的温度分布状况；及⑤测量青马大桥的主钢缆截面内的温度分布状况．
３．交通（车辆）荷载及其分布状况监测
对大跨度桥梁的交通（车辆）荷载设计，交通挤塞是主要的考虑的因紊．而大桥的交通荷载长度（ＬｏａｄｅｄＬｅｎｇｔｈｓ）设计是基于：①每天交通挤塞形成的次数；②交通挤塞发生的位置，持续时间和车辆的分布模式；③交通挤塞时的交通流量等假设．因此测量和论证交通荷载设计假设和参数的有效性，成为大桥交通荷载监测的主要项目．ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对交通荷载及其分布状况的监测，主要是用安装在指定车道位置上的车轴车速仪和桥塔横粱上５６
的摄录机所录下的影像去执行大桥的四项交通荷载监测工作：①测量车辆的车轴重量和车速，并作各类型车辆的分类，以推算适当的大桥车交通荷载（ＨＡＬｏａｄｉｎｇ）；②记录和观察在大桥上交通挤塞发生的位置，持续时间，和车辆的分布模式：③测量货车车辆的百分比，以推算适当的大桥车道荷载系数（ＨＡＬａｎｅＦａｃｔｏｒ）；④测量各类型车辆的流量，以制定各级的应力阶段并用作大桥主要构件的疲劳估算．．
４．地震荷载监测
大桥的地震荷载是根据美国ＡＡＳＨＴＯ的多振型分解反应谱法（ＭｕｌｔｉｍｏｄｅＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅ２）“１和输人适当的地震系数…推算出来的．因此测量大桥桥址的反应谱和论证地震荷推算假设和参数的有效性，成为大桥地震荷载监测的主要项目．ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对地震荷载的监测，主要是用两个三向的加速仪，分别安装在青马大桥马弯锚锭内和汀九大桥中央桥塔底部，去测量桥址在地震时的地面三向加速道和绘制有关的地震反应谱．
５．铁路荷载监测
青马大桥和汲水门大桥的铁路荷载是由承托著铁路道盆的纵向工字钢梁（Ｗａｙｂｅａｍｓ）传到大桥桥身（加劲梁）内的横向框架（Ｃｒｏｓｓｆｒａｍｅｓ）上．由于投有传感器能直接测量铁路机车在大桥上所产生的荷载，因此大桥铁路荷载的监测，只能通过安装在大桥中跨Ｗａｙ．ｂｅａｍｓ上的应变仪和绘制相应的感应线去推算单一机车车盘的荷载．再用这单一机车车盘的荷载去推算整列机车的荷载．
六、桥梁整性能的监测“…
１．大桥结构的动力特性监测
大桥结构的动力特性与桥梁结构的刚度、质量、阻尼值及其分布有关．结构的刚度决定了结构的静挠度或平均挠度，同时也决定了发振风速．质量是决定自振频率的重要因素．对大桥的风振来说，这种影响主要表现在作为一个大质量的物体在涡激振动中，它的响应幅度较小，而涡振的发振风速较高．阻尼值是影响著振幅的大小．随阻尼值的增大，振幅会降低，而发振风速会提高。要准确地监测大桥的动载结构反应，例如风振、地震和铁路等荷载，首先要定期去测量它们的结构动力特性，然后从整体上观察或分析大桥结构的运行状态．例如在其他条件不变的情况下，若发现大桥振动频率降低，则表示大桥的整刚度在退化。又若大桥某阶振型的频率变化不大，但发现局部振型有变化，则表示大桥局部地方有缺陷或损坏而引起的局部刚度退化等。ＷＡＳＨＭＳ对大桥结构的动力特性监测，主要是用环境随机振动方法测量大桥振动特性，如白振频率，振型，和阻尼值等．其中振型包括：（１）悬吊结构（加劲梁）的横向弯曲振型，竖向弯曲振型，及扭转振型；（２）桥塔的顺桥向弯曲振型，横桥向弯曲振型．及扭转振型；和（３）索和吊杆的面内和面外弯曲振型．
２．大桥主粱（加劲梁）的各控制部位应力和位移状态监测
大桥主梁在恒载和交通荷载作用下，主梁各部分具有不同的受力特点．通过对主梁各控制部位的应力和位移进行监测，不仅能直接了解各测点的应力和位移状态．从而为总体评估大桥的承载能力，营运状态和耐久能力提供依据，还能通过控制点上应力或位移状态的变异来侦查大桥结构有否损坏或潜在损坏的状态。ｗＡＳＨＭＳ对大桥主梁（加劲梁）的各控制部位应力和位移状态监测，主要是利用安装在大桥内各控制部位的应变仪和水平仪来监测．并绘编相应的应力或位移影响线和影响面以检测各控制部位应力和位移状态．此外利用Ｒａｉｎｆ－
ｌｏｗＣｏｕｎｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ去处理应变仪的信息，之后再用Ｐａｌｍｇｒｅｎ．ＭｉｎｅｒＲｕｌｅ和有关的ｓ．Ⅳ曲线去推算大桥主梁各控制部件有否疲劳损伤。
３．大桥钢索索力的监测
大桥的钢索索力状态（包括：悬索、吊索、斜拉索和稳定索等）是衡量大桥是否处于正常运行特态的一个重要标志．定期对钢索索力进行监测，不仅能为从总体上评估大桥的安全性和耐久性提供依据，同时也能在一定程度上发现钢索的锚固系统，防护系统是否完好，或钢索是否发生锈蚀等．ＷＡ８ＨＭＳ对大桥钢索索力的监测，主要是用环境随机振动方法测量钢索的自振频率和振型，并利用有关的索力公式去推算钢索的拉力．
七、大桥结构评估工作
结构评估工作是指利用特定信息．分析既有桥梁的可靠性并作出工程决策的工作过程（１０）．ＷＡＳＨＭＳ的大桥结构评估工作过程，可分为信息资料收集和处理，电脑分析评估模型的建立和修订，分析评估和决策建议等三个主要部分，其基本工作过程见图７．目前ＷＡＳＨＭＳ对大桥结构评估的内容有三个方面．即承载能力，营运状态和耐久能力．承载能力评估与结构或构件的极限强度，稳定性能等有关．其评估的目的是要找出大桥结构的实际安全储备，以避免桥梁在日常使用中发生灾难性的后果．因其与人身安全和财产损失有关而成为大桥结构评估的主要内容．营运状态评估与大桥结构或其构件在日常荷载工作下的变形、裂缝、振动等有关．就指定结构工作条件和定期的养护维修的情况下，大桥结构营运状态评估结果是十分重要的．耐久能力的评估侧重于大桥的损伤及其成因，以及其对材料物理特性的影响．大桥损伤大致可分成结构性损伤和非结构性损伤．结构性损伤对承载能力有直接影响。对锕结构而言，主要指钢材腐蚀和疲劳累积损伤：在对混凝土结构而育，主要指开裂钢筋腐蚀和混凝土严重剥落．通常非结构性损伤只对大桥的营运状态和耐久能力产生影响，并可能增大交通（车辆）的冲击荷载效应．
八、ＷＡＳＨＭＳ监测系统的限制
１．实时影像信息监察
由于ＷＡＳＨＭＳ没有安装任何实时影像信息监察仪器，因此ＷＡＳＨＭＳ目前的实时监测只能从数字信息上或大桥电脑模型上反映出来，但这些信息和模型欠缺了大桥反应或其周围环境变化的物理意念．实时影像信息监察除了能在视觉上评估监测系统的可靠性和在应用数字信息上提供较多的启发性思考外，更能在影响大桥结构的事故发生时，即时作视觉上的检测大桥结构的损坏状况．因此加装数码摄录机在大桥上，是目前考虑改进ｗＡ８ＨＭ８的项目之一．
２．大桥主梁及索塔轴线监测
大桥主梁和索塔轴线的空间位置，是衡量大桥是否处于正常营运状态的一个重要标志．任何索塔和主实际轴线偏离于设计轴线，会影响大桥的承载能力和构件的内力分布。目前大桥主梁及索塔轴线监测是包括在大桥每年一次大地测量的工作内。ＷＡＳＨＭＳ目前还未能对大桥主粱和索塔轴线作实时的监测．基于近年来卫星导航定位系统法（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏ．ｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｒＧＰＳ）的实时距离测量的准确性有极大的改进（垂直面差误约为２０ｍｍ，而水平面差误约为１０ｒａｍ），因此引进ＧＰＳ在大桥主梁及索塔轴线监测上，也是目前考虑改进ＷＡＳＨＭＳ的项目之一．５８
３．大桥主梁索塔混凝土及钢构件耐久性（质量）监测
目前还没有传感器能有效地对大桥的混凝土和钢构件进行长期和实时的氧化、腐蚀、和老化等监测工作．因此大桥的耐久能力，在对混凝土构件来说，是在设计规范中规定保护层厚度和限制裂缝宽度来保证；但在对钢构件来说，是靠定期的人工检铡，养护和维修来保证。
九、结论
ＷＡＳＨＭＳ是一个借助于传感器系统、网络系统和电脑辅助系统式的桥梁健康监测系统。它是极之依靠传感器系统的准确性，网络系统的耐用性和电脑辅助系统的可靠性．因此定期对传感器系统，网络系统，和电脑辅助系统的检测，维修和校订，以及对电脑软件的可靠性能测试，已成为日常监测工作的一部分．因此桥梁健康监测系统的工作，不只需要桥梁结构的工程及管理技术人员，还需要有电子和电脑工程及管理技术人员的参与．
致谢
对路政署署长，梁国新先生，允许本文的发表和刊登，本文作者特向他致以谢意．并特此声明，本文的任何见解和结论，只代表本文作者的个人意见而已．
参考文献
１ＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯ伍∞．ＨｉｇｈｗａｙｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，。ＷｉｎｇＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＷＡＳＨＭｓ）蛔ＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇａｎｄＴｉｎｇＫａｕＢｒｉｄｇｅ’．ＡｐｐｅｎｄｉｘＩｏｆｔｈｅＢｒｉｅｆｆｏｒＣｏｎｓｕｌｔａｎｔＡｇｒｅｅｍｅｎｔＮｏ．ＣＥ７５／辨＋ＴｈｅＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇＳｐｅｃｉａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＲｅｇｉｏｎ，１９９７
２Ｌａｎｔａｕｌ时ｘｅｄＣｒｏＭｉｎｇ脚ｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯ岱ｃｅ，埘曲ｗａｙＢＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，。ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ’．Ｓｅｃｔｉｏｎ９ｏｆｔｈｅＣｏｎｔｒａｃｔＤｏｃｕｍｅｎｔｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｔｒａｃｔＮｏ．ＨＹ／９３／’０９一Ｅ－］ｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅ，．ｉｎＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇ。ＴｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔ．１９∞
３ＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯｆｆｉｃｅ．ＨｉｇｈｗａｙｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｈ＿。Ｏｎ—ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａ。ｔ／ｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅ＇ｒｉｎｇＫａｕＢｒｉｄｇｅ＇ｓＷｉｎｄＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ’，Ｓｅｔ，ａｎ１３ＡｏｆｔｈｅＣｏｎｔｒａｃｔＤｏｃｕｍｅｎｔｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｔｒａｃｔＮｏ．ＨＹ／９３／３８一ＷｏｒｋｓｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ，ＴｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔ．１９９３
４Ｌａｕ．Ｃ．Ｋ．ａｎｄＷｏｎｇ，ＫＹ，‘ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｓｉｎｇＭａａｎｄＫａｐＳｈｎｉＭｔｍＢｒｉｄｇｅｓ。．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｌｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｅｃｅｏｉｌＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＭｅｔｈｏｄａｉｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄＧｅｎｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。ｈｅｌｄｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇｄｕｒｉｎｇ１２—１４Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９９４．ＶｏｌｕｍｅＩ，ｐｐ．∞一６５，ｐｕｂｌｍｈｅｄｂｙＴｌＩｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨ０ｎｇＫｏｎｇ
５Ｋｗｏｎｇ．Ｈ．Ｓ．，Ｌａｕ，Ｃ．Ｋ．ａｎｄＷｏｎｇ，Ｋ．Ｙ．，。ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｓｉｎｇＭａＢｒｉｄｇｅ。．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＡＣＳＥＳｔｒｕｃｔＲｒｅ＃ＣｏｎｇｒｅｓｓＸｌＩＩ，ｈｅｌｄｉｎＢｏｓｔｏｎ，ＭＡ，Ｕ．Ｓ．Ａ．．ｄｕｒｉｎｇ３－５Ａ州】１９０５，ＶｏｌｕｍｅＩ，ｐｐ．２６４—２６７，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｃｔｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ
６Ｌ呲，Ｃ．Ｋ．，Ｗｏｎｇ，Ｋ．Ｙ．ａｎｄＨｏ．８．Ｋ．，。ＴｈｅＷｉｎｄＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＷＡＳＨＭｓ）ｆｂｒｔｈｅＴｈｒｅｅＣａｂｈ—ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＢｒｉｄｇｅ８ｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇ’．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ１５ｔｈＣｏｎｇｒｅ明ｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡＭｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＢｒｉｄｇｅａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａＡＢＳＥ）。ｈｅｌｄｉｎＣｏｐｅｎｈａｇｅｎ．Ｄｅｎｍａｒｋ．ｄｕｒｉｎｇ１６—２０Ｊｕｎｅ１９９＆ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＩｕｔｅｒｎａｔｌｏｎａｌＡｍｌｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＢｒｉｄｇｅａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ７Ｌ¨．Ｃ．Ｋ．ａｎｄＷｏｎｇ，Ｋ．Ｙ，。Ｄｅｓｉｇｎ，ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＭｏｎｉｔａｒｉｎｇｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＫｅｙＣａｂｌｅ－ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＢｒｉ妇∞ｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇ’，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＦｏｕｒｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＫｅｒｅｎｓｋｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｔｈｅＮｅｗＭｉｌｌｅｎｎｉｕｍ。ｈｅｌｄｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇ．ｄｕｒｉｎｇ３－５Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９９７，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＡ．Ａ．Ｂａｌｋｅｍａ．Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
８ＨｉｇｈｗａｙｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ．。ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＤｅｓｉｇｎＭａｎｕａｌ’．ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＴｈｅＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇＳｐｅｃｉａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＲ昭ｉｏｎ．１９９７
９ＡｍｅｒｉｃａｎＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＳｔａｔｅＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｒｍｐｏｒｔａｔｉｏｎＯ伍ｃｉａｌｓ（ＡＡｓＨＴｏ），。ＧｕｉｄｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＳｅｉｓｍｉｃＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈｗａｙＨｒｄｉｇｅｓ’．ＡＡ８ＨＴ０ＰｎｂＪｉｃａｔ＿ｉｏｎ。１９８３
１０李亚末．既有桥粱评估初探桥粟建设，１９９７年第３期５９
咖ＬＡＮＴＡＵ帅勰黼黜黑ｗＦⅨ∞ｃＭ９∞
图１青马大桥，澶承门大桥和订九太桥的地理位量
ＫＥＹ
＾ｃｏ叫ＵｎｉＱｘｉ０Ｉｊｃｃｅ｛ｅｒｏｍｔｔｅｒ１２
Ａｃｅ－９日ｉｏｘｉａＩＡＣＣＩＩｅｒｏｒ崎ｔｏｒ＂）
Ａｃｃ－ＴＴｒｌｏｘ；ｏ
¨Ｊ＾ＣＣｅＩｅｒｏｍｅｗ３２
ＡｎｅＩＴＩＣ４１ⅪＴｅｒ６
０∞ｉ０ｉ３口ｌａｃⅢｔ『ｒａⅢｕｃｅｒ２
Ｌ●ｖＬｏｒｅｉＳｅｎｓｉｎｑＳｔｏｔｉｏｎ９
Ｓｔｒ－ＬＬｉｎ＠ｏｒＳｔｒＯｉｎＧａｕｇｅ１０６
Ｓｔｒ－ＲＲｏｓｅｔｔｅＳｔｒｃｉｎＧｏｕｇｅ４
ＴＴｅｒ∞ｅ广口ｔｕｒｅＳｅｎ５０ｒ１１５Ｈ““””ｎ【＾ｏｇ¨ｏ十：‘ｓ；ｃｄａＩｅｇｅ－Ｏ】““”“”
舌若三５若石石舌５５舌５石舌舌舌舌
：々‘，：””一毪黑ｉ焉怒篇罾黼：．器材留ｍｔｈｆｆ，酱：帮篇：翟盖。
图２青马大桥的传感器分布图
６０
ＫＥＹｈ＾㈣ｔｅｒｋｅⅢｕｎｉｏｘ。ＯＩ＾一Ｉｅｒａｓｅｒ１）
Ｄ’ｓｐ｛ａ㈣ｎｔＴ…ｓｄ—ｒ（ｃ２
Ｏ∞ｌＺ
ＬｗＳ”｛Ｌｌ…ｒＬ…｛５ｅｎｓｉｎｇＳｔａｔｉ口ｎ（５
Ｓ十ｒａ；ｎＧａｕｑ●（２２
ＳＩＴ－ＲＲｏｓｅｔｔｏＴ…ｒａｔｕｒ●Ｓｅ惴Ｓ十广ｏｉｎｉＧｏｕｇｅ（Ｂ
Ｔ（２２‘
ＴｙＤ；ｃ０ＩＫａＤＳｈｕｌⅥｎ日ｒｉｄｑ●。ＤｅｃｋＳｅｃｔ；ｏｎ
Ｃｎｏ十ｔ口ｊ洲ＩＩ
翌ｗｏ』
么编—一ｉ蕊蕊慧燃二■磊黝ｌ■。；潞滁．一ｌ■Ｌ
舔蕊鼹融
夕』Ｉ８Ｍ／《＼．
Ｔｌ秘Ｉ｝ｌｌ
ｉｊ’ｆ冉。
Ｔ：ｆ６５ｌ告］ｇｂ－＇－ｒ¨Ｉ矗…．。，／，｛｜‰Ｌ“ｆＺ】Ｉ
：＾∞．ｕ｛ｆ叫：ｌ
圈３波水大桥的传感嚣分布田
ＫＥＹＭ■Ｈｍｉｏｘｌ口Ｉ＾ｃ“Ｉｒ㈨ｔｒ
肿ｌ
＿Ｉｈ㈣●ｒｅＩｏｘＩ¨一Ｉ川●ｒＴｒｉａ…Ｉ胁㈣ｔ●５ｒ
￥１ｒ－Ｌ
ＳｔｒｌＬ…ＳｔｒａＩｎ０１＂Ｉ＿ｒ■ｎｔＴ…“。ｒＲ∞●ｔｔＩ￥ｔｃａｉｎＣｄＪ舯
ＴＴ●＾口●ｒａｔｕｒ●Ｓ●ｎ‘玎Ｃ叫●
芴穗≥绷．么德蕊￡溯＼～ｋ酬Ｉ，Ｉ－，ｋ刚ｎＩｋＨ“ｌ—．／臆暴１．’ｋ删ｂ：ｋｌ毕Ｉ。孰［１１・１陆／氐…．ｉ黜＿撕，乍逗１
Ｎｏｔｉ：；：嚣：＝：，等：：＝篙’：‰娶：：鼍。。Ａ：：：。ｊ：器Ｘ：＝。：＝“。ｔ．蒿。。＝：’…ｉ“Ｃ。ｌｕ．６等．ｉｎ。ｔｔ“：：。：：：＝ｉｎ№Ｉｆｉ…
图４汀九大桥的传感嚣分布田６１
１．传感器糸统：ｉ信息收集站ｊ；ＳＥＮＳＯＲＹＳＹＳＴＥＭ：１ＤＡＴＡＡＣＯＵＩＳＴＩＯＮＩ
机麓式类比值患谴度探藉仪嚣Ｍ—ＭｅｃｈａｎｉｃａＩＡ－ＡｎａｌｏｇｕｅＳｉｇｎａｌＴＭＩ．ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＩｎｓｋｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ超音波式教位信息
Ｕ・ＵＩｋａｓｏｎｉｃＯ・ＯｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌ
圈５典型传感器系统和信息收集站的甩络连接和运作流程圈
６２
ＣＬＦＣＣＴＫＢ
“：ｉ嚣：：。：ｍ：搿ｐｕＮｌ（蕊篓翁嚣ｉｉ；辫篙挈热＝鬻＝：＝：＝嚣器妒“，ｃＴ哺－ｈ怕ｃ洲■ＴＫＢ＿ｏｓＢＩＴ．’’ｃ－Ｉ脚：Ｏ哺啪¨¨嘣－帅ａ岬Ｊ
Ｃ３０Ｇ—Ｃｏｍｌ叫ｉ＂ｈ｝０ｈ哪ｔｂ“Ｇｔｌｌｔ一￡＝
圈８桥果监测室内四台电脑工作站的网络连接图
圈７ＷＡＳＨＭＳ监测系统的检测和评估工作流程图６３
桥梁结构健康监测系统
作者：
作者单位：
被引用次数：刘正光， 黄启远特别行政区政府11次
本文读者也读过(10条)
1. 刘正光.麦惠培 青马大桥的初步监测结果[会议论文]-1998
2. 刘正光.黄启远.陈伟儿.文景良 悬吊体系桥梁的结构健康监测和评估[会议论文]-2000
3. 刘正光.黄钊猷 香港缆索桥结构健康监测系统[会议论文]-2004
4. 连启滨 西陵长江大桥结构动力响应监测[期刊论文]-公路交通技术2003(1)
5. 甘贤军.杨红 重庆桥梁远程安全集群健康监测系统应用[会议论文]-2007
6. 郑强.陈永忠 加强桥梁养护延长使用寿命[会议论文]-2005
7. 谭生光.陈京钰 跨线桥梁整体改造的新方案[会议论文]-2007
8. 彭大文.袁燕.江见虹.PENG Da-wen.YUAN Yan.JIANG Jian-hong 厦门海沧大桥西航道桥的动力特性研究[期刊论文]-福州大学学报（自然科学版）1999,27(3)
9. 武焕陵.戚兆臣 南京长江第三大桥运营管理信息化建设思路[会议论文]-2005
10. 林伍湖.于征.张建斌 厦门海沧大桥养护管理系统(BMMS)的研究开发应用[会议论文]-2002
引证文献(7条)
1.刘正光.黄启远 人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测系统中的应用——以香港悬索体系桥梁为例[期刊论文]-现代交通技术 2008(6)
2.刘正光 人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测中的应用[期刊论文]-广西交通科技 2003(1)
3.于阿涛.赵鸣 基于振动的土木工程结构健康监测研究进展[期刊论文]-福州大学学报（自然科学版） 2005(z1)
4.雷俊卿.钱冬生 长大跨桥实时监测预警系统研究[期刊论文]-公路 2002(2)
5.齐法琳.胡双庆.刘建瑞 枝城长江大桥长期安全监测系统的设计[期刊论文]-中国铁路 2007(11)
6.陆萍.吴海军 基于动力响应的大型桥梁健康监测的一些问题[期刊论文]-重庆交通学院学报 2004(6)
7.陈兵.朱正刚.罗特军 中、下承式拱桥吊杆体系研究[期刊论文]-四川建筑 2002(4)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_166971.aspx
一
ｌｒ
’ＳＢＮ７—５６０８—１９８３—４／ＴＵ・２８６第十三届全国桥梁学术会议论文簟１９９８．１１．１６～１９上海０，，瓢，，，～／，，堑鋈结构健康监测系统
刘正光黄启远
香港特别行政区政府
【擅耍ｌ为了监渊青马大析．设水门大析和汀九大柝的结构健康和进行结构评估工作，香港特别行破区政府路政署设计和安装丁一套桥集结构健康监测幕统．连系统筒称为ＷＡＳＨＭＳ（ＷｉｎｄＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙ｜ｔｅｍ）．其作用是监涓太析在鸯运期间的结构健康变化和进行结构评估工作，Ｉ：ｌ作出相应的应变措施，倒如检查和雏謦等工作．结构健康是指结构的可靠性，其中包括有结构的承囊能力，营运状态和耐久能力等．而结构评估工作是指利用特定信息，分析厩有桥架的可靠性井作出工程决策的工作过程．本文除介绍
ｗＡｓＨＭＳ的系统结构和运作过程工作外，还论述ｗＡＳＨＭＳ的备项桥集监涓和评估工作．
关键词结构健康监测系统结构评估悬吊体系桥梁
一、引言
桥梁在建成通车后．由于受到气候、氧化、腐蚀、或老化等因素，和长期在静载和活载的作用下遭受损坏，其强度和刚度会随着时间的增加而降低．这不仅会影响安全行车，更会使桥梁的使用寿命缩短．而传统的人工桥梁检查程序和设施，一般来说是不能直接和有效地应用在大型悬吊体系桥梁上，因为悬吊体系桥梁的结构布局和规模都十分复杂，构件多而尺寸大，再者其大部分的构件都难以直接靠近检查．另外由于现代的机械、光学，超声波和电磁等技术的检测工具，都只能提供局部的检测和诊断信息，而不能提供整体和全面的全桥结构健康检测和评估信息．因此有需要建立和发展一个监测系统用来监测和评估三条太桥在营运期间其结构的承载能力、营运状态和耐久能力等．三条大桥是指在青马管制区内的青马大桥，汲水门大桥和汀九大桥，其地理位置如图１所示．
二、监测范围和目的“，
ＷＡＳＨＭＳ的监测范围包括有：①桥梁工作环境的监测，包括：桥址处风速和风向，桥址处环境温度和桥梁结构上温度分布状况，交通（车辆）荷载及其分布状况，地震荷载。及铁路荷载等；④桥梁整体性能的监测，包括：大桥结构的动力特性，大桥主梁仂Ⅱ劲梁）的各控制部位应力和位移状态，及大桥钢索的索力等；和③进行结构评估工作，以评估犬桥即时的结构可靠度．而ＷＡＳＨＭＳ的监测目的包括有：①监测青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥的结构健康；②引证大桥的设计和建造时所用的假设和参数，用作结构和可靠性理论评估模型的修订和改进；③发展和容纳先进的结构监测和评估技术和方法．例如：结构的可靠性评估方法，结构损伤或缺陷及其诊断和检损技术，桥梁评估工作的标准化和规范化，大桥修复加固技术，大桥的养护维修策略和监测系统的信息管理技术等；和（４）辅助及改进大桥的人工结构检测５３
和评估工作。
三、ＷＡＳＨＭＳ桥梁结构健康监测系统简介“４’‘。５１
１．监测系统概要
ＷＡＳＨＭＳ主要由四个系统所组成并通过网络联系而进行运作．这四个系统就是：①传感器系统（ＳｅｎｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ）；⑦信息收集系统（ＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｒＤＡＳ）；③信息处理和分析系统（ＤａｔｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｏｒＤＰＡＳ）；及④系统运作和控制电脑系统（ＣｏｍｐｕｔｅｒｆｏｒＳｙｓｔｅｍＯｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒ０１）．而这四个系统可划分为两种类别的系统．就是硬件系统和软件系统．其中硬件系统是指：①传感器系统；③信息收集系统（ＤＡＳ）的硬件系统；④信息处理和分析系统（ＤＰＡＳ）的硬件系统；及④系统运作和控制的电脑硬件系统（ｃｓｏＣ）．而软件系统是指所有的电脑软件系统包括：电脑系统运作，信息收集／处理／传送，结构分析／７估，信息储存／传送／管理，和图像处理等．
２．硬件监测系统
硬件监测系统包括有：①传感器系统，这是指安装在三条大桥内约９００个传感器及有关附件，其中包括有风速仪、加速仪、应变仪、位移仪、温度仪、水平仪、车轴车速仪、信息放大处理器和串联介面等；②信息收集系统∞ＡＳ），这是指安装在大桥内的九个由微电脑控制的信息收集站∞ａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＯｕｔｓｔａｔｉｏｎＵｎｉｔｓｏｒＤＡＯＵｓ），每一个信息收集站（ＤＡＯＵ）包括有一至两台微电脑，和至少可收集和处理６４条频道的信息，并设有缓冲器可连续处存１２小时的信息，ＤＡＳ或其ＤＡＯＵｓ的主要功能是收集由传感器传来的信息并将此信息数据化．再放人光纤网络而传送到桥梁监测室内的信息处理和分析系统（ＤＰＡＳ）中；④信息处理和分析系统（ＤＰＡＳ）的电脑硬件系统，这是指安装在桥粱监测室内的其中两台电脑工作站，第一台工作站（ＣＬＦＣ）用作青马大桥和汲水门大桥的信息收集处理和作初步分析工作，而第二台工作站（ＣＴＫＢ）则用作汀九大桥的信息收集处理和作初步分析工作；及④系统运作和控制的硬件电脑系统，这是指安装在桥梁监测室内的其另外两台电脑工作站，其中第一台工作站（ｃｓｏｃ）是将ＣＬＦＣ和ＣＫＴＢ所处理和初步分析了的信息进行结构分析和评估工作，而第二台工作站（Ｃ３ＤＧ）用作辅助ＣＳＯＣ作为图像处理和执行图像输入／输出工作．此外还设有一台手提微电脑（ＰｏｒｔａｂｌｅＣｏｍｐｕｔｅｒｆｏｒｎｅｔｗｏｒｋＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｒＰＣＮＭ）用网络维修和测试，及一台可处理十六条频道的可携带式信息收集和处理系统（ＰｏｒｔａｂｌｅＤａｔａＡｃ－ｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｒＰＤＡＳ）用作大桥环境随振动测试．表１列出全部传感器在大桥内的位置和功能．而图２，图３和图４表示青马大桥，汲水门大桥和汀大桥的传感器系统布置．
３．软件监测系统
软件监测系统包括有：（１）所有安装在微电脑内的软件系统用作信息收集，处理和传送功能；（２）所有安装在工作站阿的软件系统用作信息处理，分析，传送，储存和管理功能；及（３）所有安装在ＣＳＯＣ和Ｃ３ＤＧ工作站内的软件系统用作结构分析和评估，及信息储存和管理功能．表２列出各微形电脑和工作站内的主要电脑软件系统名称．
四、ＷＡＳＨＭＳ监测系统的运作及检测和评估工作“。’…
ＷＡＳＨＭＳ主要由上述（三．１）四个系统所组成并通过网络联系而进行运作．图５展示其中传感器系统（ＳｅｎｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ），信息收集站（ＤＡＯＵ）和网络系统连接器（Ｎｅｔｗｏｒｋ峨－＇ｑ
裹１传感器在大桥内的位置和功能
传感器类别传箍器位置传感器功能
风速仪ｉ，在青马和汀九两桥的每十桥塔塔顶上空７．５ｍ趾１．铡量立体三雏平均风建和风向
（Ａｎｅ）２．在三桥每一主跨中问两边—开桥身平面７．５ｍ赴２．测量立体三维阵风时遮和风向
３．在青马和打九两轿桥身的每一边辟中间两进冉开３滔量风的结构
桥身平面７．５ｍ处（青马太桥的青表边辟除外）
加速仪ｌ在三桥的每一主辟中何桥身两边１．舅量大桥的动态特征．如藏率和摄形等
（Ａｃｃ）２．在青马和汀九两轿的每一边跨中闻桥身两边（青马２．舞量大桥的动力反应．如撮格等
大桥的青表边跨除外）’
３．在青马大轿主辟轿身离开马挎柝塔２３４ｍ处
应变仪１．在三桥的桥身蕾面，位置如图２．８丑４所示Ｉ稠量构件的量太应力和收集ＲＡＩＮＦＬＯＷ（Ｓｉｒ）２．在青桥塔马和打九两拼柝身的桥塔支承轴上（青马ＣＯＵＮＴ赍料以作构件的囊劳盛算
大桥的青袁桥塔支承轴除外）２．测量大桥的■和局部的应力髟响鳗和影响面
位移仪在青马和汀九两桥的伸缩麓处．位置如圈２及４所示舅量，：桥在交通荷ｔ、风荷囊．墨度荷ｔ．和地震荷（Ｄｓｐｌ）下的烈向位垂
温度仪在三桥的桥身和桥塔的截面，位置如图２，８厦４所示舅件空气．撬鼍件截面，钢件铜，缠锕及路面截面的（Ｄ薯度
水平仪在青马和设水门两柝的析身，位量如图２及８所示蔫量大桥的整的位移影响线．以检测过大位移的地（Ｌｅｖ）方
车轴车速仪Ｉ．在青屿干线—太屿山行政大楼前后约五百米处的捌量大桥的交通流量和各车轴重量，以作大拼结构（ＷｉＭ）车道上，每丰道一十传感器共有六十盅评估之用
２．在打九大析青表桥台南面约２０～２００ｍ的丰道上，
每车遘一十传蕙嚣共有六个
裹２各徽电膻和工作站内的主要电脑软件系统名称
编号，软件系统名称徽电脑或工作站名称注释
１ＳＰｉＤＡＲｃｓｏｃ．ＣｌＪＣ，，ＣＴＫＢ，ＰＤＡＳ。爰ＰＣＵＭ信息处理和分析软件
２ＭＡＴＬＡＢＣＳＯＣ信息处理和分析软件
３ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮＶ７０ＣＳＯＣ有限单元法结构分析和评估软件４ＭＳＣ／ＮＡＴＲＡＮＶ７．５Ｃ３ＤＧＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ图像处理软件５ＡＮＡｌ月ＳＩＳＭＡＮＡＧＥＲＣ３ＤＧＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ分析程序和信息臂理戟件６ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａＣＳＯＣ文字信息和数学程交处理软件７ＤｉｇｉｔａｌＵＮＩＸ４．０ＤＣ３ＤＧ工作站系统运作和管理软件８ＤｉｇｉｔａｌＵＮＩＸ４．０ＢＣＳＯＣ及ＣＴｌ（Ｂ工作站系统运作和臂理软件９Ｄ谢ｔａｌＵＮＩＸ＆２ＤＣＬＦＣ工作站系统运作和管理软件１０ＳＣＯＵＮⅨＰＤＡ８及ＰＣＮＭ徽电脑系统运作和管理软件１ｌＴＣＰＩＩＰ及ＵＤＰ／ＩＰ备徽电脑，ＣＬＰＣ及ＣＴＫＢ信息传送软件５５
ＡＣＣｅＳＳＵｎｉｔ）的网络连接和运作流程．图６展示在桥梁监测室内的四台电脑工作站的连接网络．大桥的信息处理、分析、传送、储存和管理工作，由ＣＬＦＣ和ＣＴＫＢ执行；而大桥的检测和评估，及分析了的信息或资料储存和管理工作，则由ＣＳＯＣ和Ｃ３ＤＧ执行。图７展示ＷＡＳＨＭＳ监测系统的检测和评估工作流程．
ＷＡＳＨＭＳ的一般检测和评估工作包括：①报告大桥工作环境和荷载的变化；②报告大桥各主要构件的实际内力分布和位移状况；③提供大桥主要构件及其接驳处的荷载记录；④记录任何极大荷载的事故，例如台风、地震、超重交通荷载和大桥结构被车船撞击等；⑤报告大桥主要构件有否任何损坏和累积性的损坏：⑧推算大桥主要构件有否潜在损坏的危机：⑦推算大桥的承载能力及论证设计施工假设和参数的有效性；⑧推算大桥及其主要构件的余下使用寿命：及⑨给系大桥营运和维修决策者提供大桥超载的警告信息．
五、桥梁工作环境的监测“一－”
１．桥址处风速和风向监测
大桥在设计施工时所做的抗风能力分析和风洞测试，是基于离开大桥桥址较远的气象站所收集到的风结构资料．由于桥址和气象站所处的位置有高度上和地形上的差别，再加上悬吊体系梁对风振有较大的反应．因此测量大桥桥址的风结构和论证大桥的设计施工假设和参数的有效性，成为大桥抗风振监测的主要部分。ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对风的监测，主要是用安装在桥身和桥塔顶上的风速仪去执行：①测量平均风速和风向，并绘缩桥址的风玫瑰图，去确定最各平均风速，风向和重现频率，以用作大桥的结构抗风验算复核，和作为在台风期间大桥交通管制措施的参考；②测量风的结构，包括：３ｓ阵风风速，ｌｍｉｎ平均风速，１０ｍｉｎ平均风速，１ｈ平均风速，垂直面的风角和风速，风在不同方向上的功率谱，不同风向不同平均风速的相关和相干特性；及④测量特定风速的持续周期，以检测桥梁或拉索的涡激共振的平均持续周期．
２．桥址处环境温度和桥梁结构上温度分布状况监测
大桥的温度荷载设计，是基于香港路政署的结构设计手册“１，所提供的两个温度参数：有效桥梁温度（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＢｒｉｄｇｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）和差别温度（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）．由于温度变化是和太阳辐射强度，材料热能散发率，环境温度及风速风向等因素有羌，因此温度参数的极值不能从个别因索去推道．故此监测大挢环境温度和桥梁结构上温度分布状况，用以推算大桥的有效桥梁温度和差别温度的极值，成为大桥温度荷载监测的主要部分．ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对温度的监测，主要是用安装在桥身和桥塔内的温度仪去执行大桥的五项温度荷载监测工作：①测量在桥址处的环境温度，并和所测得的平均风速和风向作相关性比较：③测量混凝土桥身和桥塔截面内的温度分布状况⑤测量钢桥身截面内的温度分布状况；④测量桥身上沥青路面内的温度分布状况；及⑤测量青马大桥的主钢缆截面内的温度分布状况．
３．交通（车辆）荷载及其分布状况监测
对大跨度桥梁的交通（车辆）荷载设计，交通挤塞是主要的考虑的因紊．而大桥的交通荷载长度（ＬｏａｄｅｄＬｅｎｇｔｈｓ）设计是基于：①每天交通挤塞形成的次数；②交通挤塞发生的位置，持续时间和车辆的分布模式；③交通挤塞时的交通流量等假设．因此测量和论证交通荷载设计假设和参数的有效性，成为大桥交通荷载监测的主要项目．ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对交通荷载及其分布状况的监测，主要是用安装在指定车道位置上的车轴车速仪和桥塔横粱上５６
的摄录机所录下的影像去执行大桥的四项交通荷载监测工作：①测量车辆的车轴重量和车速，并作各类型车辆的分类，以推算适当的大桥车交通荷载（ＨＡＬｏａｄｉｎｇ）；②记录和观察在大桥上交通挤塞发生的位置，持续时间，和车辆的分布模式：③测量货车车辆的百分比，以推算适当的大桥车道荷载系数（ＨＡＬａｎｅＦａｃｔｏｒ）；④测量各类型车辆的流量，以制定各级的应力阶段并用作大桥主要构件的疲劳估算．．
４．地震荷载监测
大桥的地震荷载是根据美国ＡＡＳＨＴＯ的多振型分解反应谱法（ＭｕｌｔｉｍｏｄｅＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅ２）“１和输人适当的地震系数…推算出来的．因此测量大桥桥址的反应谱和论证地震荷推算假设和参数的有效性，成为大桥地震荷载监测的主要项目．ＷＡＳＨＭＳ在桥址处对地震荷载的监测，主要是用两个三向的加速仪，分别安装在青马大桥马弯锚锭内和汀九大桥中央桥塔底部，去测量桥址在地震时的地面三向加速道和绘制有关的地震反应谱．
５．铁路荷载监测
青马大桥和汲水门大桥的铁路荷载是由承托著铁路道盆的纵向工字钢梁（Ｗａｙｂｅａｍｓ）传到大桥桥身（加劲梁）内的横向框架（Ｃｒｏｓｓｆｒａｍｅｓ）上．由于投有传感器能直接测量铁路机车在大桥上所产生的荷载，因此大桥铁路荷载的监测，只能通过安装在大桥中跨Ｗａｙ．ｂｅａｍｓ上的应变仪和绘制相应的感应线去推算单一机车车盘的荷载．再用这单一机车车盘的荷载去推算整列机车的荷载．
六、桥梁整性能的监测“…
１．大桥结构的动力特性监测
大桥结构的动力特性与桥梁结构的刚度、质量、阻尼值及其分布有关．结构的刚度决定了结构的静挠度或平均挠度，同时也决定了发振风速．质量是决定自振频率的重要因素．对大桥的风振来说，这种影响主要表现在作为一个大质量的物体在涡激振动中，它的响应幅度较小，而涡振的发振风速较高．阻尼值是影响著振幅的大小．随阻尼值的增大，振幅会降低，而发振风速会提高。要准确地监测大桥的动载结构反应，例如风振、地震和铁路等荷载，首先要定期去测量它们的结构动力特性，然后从整体上观察或分析大桥结构的运行状态．例如在其他条件不变的情况下，若发现大桥振动频率降低，则表示大桥的整刚度在退化。又若大桥某阶振型的频率变化不大，但发现局部振型有变化，则表示大桥局部地方有缺陷或损坏而引起的局部刚度退化等。ＷＡＳＨＭＳ对大桥结构的动力特性监测，主要是用环境随机振动方法测量大桥振动特性，如白振频率，振型，和阻尼值等．其中振型包括：（１）悬吊结构（加劲梁）的横向弯曲振型，竖向弯曲振型，及扭转振型；（２）桥塔的顺桥向弯曲振型，横桥向弯曲振型．及扭转振型；和（３）索和吊杆的面内和面外弯曲振型．
２．大桥主粱（加劲梁）的各控制部位应力和位移状态监测
大桥主梁在恒载和交通荷载作用下，主梁各部分具有不同的受力特点．通过对主梁各控制部位的应力和位移进行监测，不仅能直接了解各测点的应力和位移状态．从而为总体评估大桥的承载能力，营运状态和耐久能力提供依据，还能通过控制点上应力或位移状态的变异来侦查大桥结构有否损坏或潜在损坏的状态。ｗＡＳＨＭＳ对大桥主梁（加劲梁）的各控制部位应力和位移状态监测，主要是利用安装在大桥内各控制部位的应变仪和水平仪来监测．并绘编相应的应力或位移影响线和影响面以检测各控制部位应力和位移状态．此外利用Ｒａｉｎｆ－
ｌｏｗＣｏｕｎｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ去处理应变仪的信息，之后再用Ｐａｌｍｇｒｅｎ．ＭｉｎｅｒＲｕｌｅ和有关的ｓ．Ⅳ曲线去推算大桥主梁各控制部件有否疲劳损伤。
３．大桥钢索索力的监测
大桥的钢索索力状态（包括：悬索、吊索、斜拉索和稳定索等）是衡量大桥是否处于正常运行特态的一个重要标志．定期对钢索索力进行监测，不仅能为从总体上评估大桥的安全性和耐久性提供依据，同时也能在一定程度上发现钢索的锚固系统，防护系统是否完好，或钢索是否发生锈蚀等．ＷＡ８ＨＭＳ对大桥钢索索力的监测，主要是用环境随机振动方法测量钢索的自振频率和振型，并利用有关的索力公式去推算钢索的拉力．
七、大桥结构评估工作
结构评估工作是指利用特定信息．分析既有桥梁的可靠性并作出工程决策的工作过程（１０）．ＷＡＳＨＭＳ的大桥结构评估工作过程，可分为信息资料收集和处理，电脑分析评估模型的建立和修订，分析评估和决策建议等三个主要部分，其基本工作过程见图７．目前ＷＡＳＨＭＳ对大桥结构评估的内容有三个方面．即承载能力，营运状态和耐久能力．承载能力评估与结构或构件的极限强度，稳定性能等有关．其评估的目的是要找出大桥结构的实际安全储备，以避免桥梁在日常使用中发生灾难性的后果．因其与人身安全和财产损失有关而成为大桥结构评估的主要内容．营运状态评估与大桥结构或其构件在日常荷载工作下的变形、裂缝、振动等有关．就指定结构工作条件和定期的养护维修的情况下，大桥结构营运状态评估结果是十分重要的．耐久能力的评估侧重于大桥的损伤及其成因，以及其对材料物理特性的影响．大桥损伤大致可分成结构性损伤和非结构性损伤．结构性损伤对承载能力有直接影响。对锕结构而言，主要指钢材腐蚀和疲劳累积损伤：在对混凝土结构而育，主要指开裂钢筋腐蚀和混凝土严重剥落．通常非结构性损伤只对大桥的营运状态和耐久能力产生影响，并可能增大交通（车辆）的冲击荷载效应．
八、ＷＡＳＨＭＳ监测系统的限制
１．实时影像信息监察
由于ＷＡＳＨＭＳ没有安装任何实时影像信息监察仪器，因此ＷＡＳＨＭＳ目前的实时监测只能从数字信息上或大桥电脑模型上反映出来，但这些信息和模型欠缺了大桥反应或其周围环境变化的物理意念．实时影像信息监察除了能在视觉上评估监测系统的可靠性和在应用数字信息上提供较多的启发性思考外，更能在影响大桥结构的事故发生时，即时作视觉上的检测大桥结构的损坏状况．因此加装数码摄录机在大桥上，是目前考虑改进ｗＡ８ＨＭ８的项目之一．
２．大桥主梁及索塔轴线监测
大桥主梁和索塔轴线的空间位置，是衡量大桥是否处于正常营运状态的一个重要标志．任何索塔和主实际轴线偏离于设计轴线，会影响大桥的承载能力和构件的内力分布。目前大桥主梁及索塔轴线监测是包括在大桥每年一次大地测量的工作内。ＷＡＳＨＭＳ目前还未能对大桥主粱和索塔轴线作实时的监测．基于近年来卫星导航定位系统法（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏ．ｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｒＧＰＳ）的实时距离测量的准确性有极大的改进（垂直面差误约为２０ｍｍ，而水平面差误约为１０ｒａｍ），因此引进ＧＰＳ在大桥主梁及索塔轴线监测上，也是目前考虑改进ＷＡＳＨＭＳ的项目之一．５８
３．大桥主梁索塔混凝土及钢构件耐久性（质量）监测
目前还没有传感器能有效地对大桥的混凝土和钢构件进行长期和实时的氧化、腐蚀、和老化等监测工作．因此大桥的耐久能力，在对混凝土构件来说，是在设计规范中规定保护层厚度和限制裂缝宽度来保证；但在对钢构件来说，是靠定期的人工检铡，养护和维修来保证。
九、结论
ＷＡＳＨＭＳ是一个借助于传感器系统、网络系统和电脑辅助系统式的桥梁健康监测系统。它是极之依靠传感器系统的准确性，网络系统的耐用性和电脑辅助系统的可靠性．因此定期对传感器系统，网络系统，和电脑辅助系统的检测，维修和校订，以及对电脑软件的可靠性能测试，已成为日常监测工作的一部分．因此桥梁健康监测系统的工作，不只需要桥梁结构的工程及管理技术人员，还需要有电子和电脑工程及管理技术人员的参与．
致谢
对路政署署长，梁国新先生，允许本文的发表和刊登，本文作者特向他致以谢意．并特此声明，本文的任何见解和结论，只代表本文作者的个人意见而已．
参考文献
１ＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯ伍∞．ＨｉｇｈｗａｙｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，。ＷｉｎｇＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＷＡＳＨＭｓ）蛔ＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇａｎｄＴｉｎｇＫａｕＢｒｉｄｇｅ’．ＡｐｐｅｎｄｉｘＩｏｆｔｈｅＢｒｉｅｆｆｏｒＣｏｎｓｕｌｔａｎｔＡｇｒｅｅｍｅｎｔＮｏ．ＣＥ７５／辨＋ＴｈｅＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇＳｐｅｃｉａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＲｅｇｉｏｎ，１９９７
２Ｌａｎｔａｕｌ时ｘｅｄＣｒｏＭｉｎｇ脚ｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯ岱ｃｅ，埘曲ｗａｙＢＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，。ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ’．Ｓｅｃｔｉｏｎ９ｏｆｔｈｅＣｏｎｔｒａｃｔＤｏｃｕｍｅｎｔｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｔｒａｃｔＮｏ．ＨＹ／９３／’０９一Ｅ－］ｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅ，．ｉｎＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇ。ＴｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔ．１９∞
３ＬａｎｔａｕＦｉｘｅｄＣｒｏｓｓｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＯｆｆｉｃｅ．ＨｉｇｈｗａｙｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｈ＿。Ｏｎ—ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａ。ｔ／ｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅ＇ｒｉｎｇＫａｕＢｒｉｄｇｅ＇ｓＷｉｎｄＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ’，Ｓｅｔ，ａｎ１３ＡｏｆｔｈｅＣｏｎｔｒａｃｔＤｏｃｕｍｅｎｔｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｔｒａｃｔＮｏ．ＨＹ／９３／３８一ＷｏｒｋｓｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ，ＴｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔ．１９９３
４Ｌａｕ．Ｃ．Ｋ．ａｎｄＷｏｎｇ，ＫＹ，‘ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｓｉｎｇＭａａｎｄＫａｐＳｈｎｉＭｔｍＢｒｉｄｇｅｓ。．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｌｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｅｃｅｏｉｌＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＭｅｔｈｏｄａｉｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄＧｅｎｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。ｈｅｌｄｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇｄｕｒｉｎｇ１２—１４Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９９４．ＶｏｌｕｍｅＩ，ｐｐ．∞一６５，ｐｕｂｌｍｈｅｄｂｙＴｌＩｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨ０ｎｇＫｏｎｇ
５Ｋｗｏｎｇ．Ｈ．Ｓ．，Ｌａｕ，Ｃ．Ｋ．ａｎｄＷｏｎｇ，Ｋ．Ｙ．，。ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｓｉｎｇＭａＢｒｉｄｇｅ。．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＡＣＳＥＳｔｒｕｃｔＲｒｅ＃ＣｏｎｇｒｅｓｓＸｌＩＩ，ｈｅｌｄｉｎＢｏｓｔｏｎ，ＭＡ，Ｕ．Ｓ．Ａ．．ｄｕｒｉｎｇ３－５Ａ州】１９０５，ＶｏｌｕｍｅＩ，ｐｐ．２６４—２６７，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｃｔｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ
６Ｌ呲，Ｃ．Ｋ．，Ｗｏｎｇ，Ｋ．Ｙ．ａｎｄＨｏ．８．Ｋ．，。ＴｈｅＷｉｎｄＡｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＷＡＳＨＭｓ）ｆｂｒｔｈｅＴｈｒｅｅＣａｂｈ—ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＢｒｉｄｇｅ８ｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇ’．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ１５ｔｈＣｏｎｇｒｅ明ｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡＭｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＢｒｉｄｇｅａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａＡＢＳＥ）。ｈｅｌｄｉｎＣｏｐｅｎｈａｇｅｎ．Ｄｅｎｍａｒｋ．ｄｕｒｉｎｇ１６—２０Ｊｕｎｅ１９９＆ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＩｕｔｅｒｎａｔｌｏｎａｌＡｍｌｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＢｒｉｄｇｅａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ７Ｌ¨．Ｃ．Ｋ．ａｎｄＷｏｎｇ，Ｋ．Ｙ，。Ｄｅｓｉｇｎ，ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＭｏｎｉｔａｒｉｎｇｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＫｅｙＣａｂｌｅ－ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＢｒｉ妇∞ｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇ’，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＦｏｕｒｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＫｅｒｅｎｓｋｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｔｈｅＮｅｗＭｉｌｌｅｎｎｉｕｍ。ｈｅｌｄｉｎＨｏｎｇＫｏｎｇ．ｄｕｒｉｎｇ３－５Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９９７，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＡ．Ａ．Ｂａｌｋｅｍａ．Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
８ＨｉｇｈｗａｙｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ．。ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＤｅｓｉｇｎＭａｎｕａｌ’．ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＴｈｅＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇＳｐｅｃｉａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＲ昭ｉｏｎ．１９９７
９ＡｍｅｒｉｃａｎＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＳｔａｔｅＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｒｍｐｏｒｔａｔｉｏｎＯ伍ｃｉａｌｓ（ＡＡｓＨＴｏ），。ＧｕｉｄｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＳｅｉｓｍｉｃＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈｗａｙＨｒｄｉｇｅｓ’．ＡＡ８ＨＴ０ＰｎｂＪｉｃａｔ＿ｉｏｎ。１９８３
１０李亚末．既有桥粱评估初探桥粟建设，１９９７年第３期５９
咖ＬＡＮＴＡＵ帅勰黼黜黑ｗＦⅨ∞ｃＭ９∞
图１青马大桥，澶承门大桥和订九太桥的地理位量
ＫＥＹ
＾ｃｏ叫ＵｎｉＱｘｉ０Ｉｊｃｃｅ｛ｅｒｏｍｔｔｅｒ１２
Ａｃｅ－９日ｉｏｘｉａＩＡＣＣＩＩｅｒｏｒ崎ｔｏｒ＂）
Ａｃｃ－ＴＴｒｌｏｘ；ｏ
¨Ｊ＾ＣＣｅＩｅｒｏｍｅｗ３２
ＡｎｅＩＴＩＣ４１ⅪＴｅｒ６
０∞ｉ０ｉ３口ｌａｃⅢｔ『ｒａⅢｕｃｅｒ２
Ｌ●ｖＬｏｒｅｉＳｅｎｓｉｎｑＳｔｏｔｉｏｎ９
Ｓｔｒ－ＬＬｉｎ＠ｏｒＳｔｒＯｉｎＧａｕｇｅ１０６
Ｓｔｒ－ＲＲｏｓｅｔｔｅＳｔｒｃｉｎＧｏｕｇｅ４
ＴＴｅｒ∞ｅ广口ｔｕｒｅＳｅｎ５０ｒ１１５Ｈ““””ｎ【＾ｏｇ¨ｏ十：‘ｓ；ｃｄａＩｅｇｅ－Ｏ】““”“”
舌若三５若石石舌５５舌５石舌舌舌舌
：々‘，：””一毪黑ｉ焉怒篇罾黼：．器材留ｍｔｈｆｆ，酱：帮篇：翟盖。
图２青马大桥的传感器分布图
６０
ＫＥＹｈ＾㈣ｔｅｒｋｅⅢｕｎｉｏｘ。ＯＩ＾一Ｉｅｒａｓｅｒ１）
Ｄ’ｓｐ｛ａ㈣ｎｔＴ…ｓｄ—ｒ（ｃ２
Ｏ∞ｌＺ
ＬｗＳ”｛Ｌｌ…ｒＬ…｛５ｅｎｓｉｎｇＳｔａｔｉ口ｎ（５
Ｓ十ｒａ；ｎＧａｕｑ●（２２
ＳＩＴ－ＲＲｏｓｅｔｔｏＴ…ｒａｔｕｒ●Ｓｅ惴Ｓ十广ｏｉｎｉＧｏｕｇｅ（Ｂ
Ｔ（２２‘
ＴｙＤ；ｃ０ＩＫａＤＳｈｕｌⅥｎ日ｒｉｄｑ●。ＤｅｃｋＳｅｃｔ；ｏｎ
Ｃｎｏ十ｔ口ｊ洲ＩＩ
翌ｗｏ』
么编—一ｉ蕊蕊慧燃二■磊黝ｌ■。；潞滁．一ｌ■Ｌ
舔蕊鼹融
夕』Ｉ８Ｍ／《＼．
Ｔｌ秘Ｉ｝ｌｌ
ｉｊ’ｆ冉。
Ｔ：ｆ６５ｌ告］ｇｂ－＇－ｒ¨Ｉ矗…．。，／，｛｜‰Ｌ“ｆＺ】Ｉ
：＾∞．ｕ｛ｆ叫：ｌ
圈３波水大桥的传感嚣分布田
ＫＥＹＭ■Ｈｍｉｏｘｌ口Ｉ＾ｃ“Ｉｒ㈨ｔｒ
肿ｌ
＿Ｉｈ㈣●ｒｅＩｏｘＩ¨一Ｉ川●ｒＴｒｉａ…Ｉ胁㈣ｔ●５ｒ
￥１ｒ－Ｌ
ＳｔｒｌＬ…ＳｔｒａＩｎ０１＂Ｉ＿ｒ■ｎｔＴ…“。ｒＲ∞●ｔｔＩ￥ｔｃａｉｎＣｄＪ舯
ＴＴ●＾口●ｒａｔｕｒ●Ｓ●ｎ‘玎Ｃ叫●
芴穗≥绷．么德蕊￡溯＼～ｋ酬Ｉ，Ｉ－，ｋ刚ｎＩｋＨ“ｌ—．／臆暴１．’ｋ删ｂ：ｋｌ毕Ｉ。孰［１１・１陆／氐…．ｉ黜＿撕，乍逗１
Ｎｏｔｉ：；：嚣：＝：，等：：＝篙’：‰娶：：鼍。。Ａ：：：。ｊ：器Ｘ：＝。：＝“。ｔ．蒿。。＝：’…ｉ“Ｃ。ｌｕ．６等．ｉｎ。ｔｔ“：：。：：：＝ｉｎ№Ｉｆｉ…
图４汀九大桥的传感嚣分布田６１
１．传感器糸统：ｉ信息收集站ｊ；ＳＥＮＳＯＲＹＳＹＳＴＥＭ：１ＤＡＴＡＡＣＯＵＩＳＴＩＯＮＩ
机麓式类比值患谴度探藉仪嚣Ｍ—ＭｅｃｈａｎｉｃａＩＡ－ＡｎａｌｏｇｕｅＳｉｇｎａｌＴＭＩ．ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＩｎｓｋｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ超音波式教位信息
Ｕ・ＵＩｋａｓｏｎｉｃＯ・ＯｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌ
圈５典型传感器系统和信息收集站的甩络连接和运作流程圈
６２
ＣＬＦＣＣＴＫＢ
“：ｉ嚣：：。：ｍ：搿ｐｕＮｌ（蕊篓翁嚣ｉｉ；辫篙挈热＝鬻＝：＝：＝嚣器妒“，ｃＴ哺－ｈ怕ｃ洲■ＴＫＢ＿ｏｓＢＩＴ．’’ｃ－Ｉ脚：Ｏ哺啪¨¨嘣－帅ａ岬Ｊ
Ｃ３０Ｇ—Ｃｏｍｌ叫ｉ＂ｈ｝０ｈ哪ｔｂ“Ｇｔｌｌｔ一￡＝
圈８桥果监测室内四台电脑工作站的网络连接图
圈７ＷＡＳＨＭＳ监测系统的检测和评估工作流程图６３
桥梁结构健康监测系统
作者：
作者单位：
被引用次数：刘正光， 黄启远特别行政区政府11次
本文读者也读过(10条)
1. 刘正光.麦惠培 青马大桥的初步监测结果[会议论文]-1998
2. 刘正光.黄启远.陈伟儿.文景良 悬吊体系桥梁的结构健康监测和评估[会议论文]-2000
3. 刘正光.黄钊猷 香港缆索桥结构健康监测系统[会议论文]-2004
4. 连启滨 西陵长江大桥结构动力响应监测[期刊论文]-公路交通技术2003(1)
5. 甘贤军.杨红 重庆桥梁远程安全集群健康监测系统应用[会议论文]-2007
6. 郑强.陈永忠 加强桥梁养护延长使用寿命[会议论文]-2005
7. 谭生光.陈京钰 跨线桥梁整体改造的新方案[会议论文]-2007
8. 彭大文.袁燕.江见虹.PENG Da-wen.YUAN Yan.JIANG Jian-hong 厦门海沧大桥西航道桥的动力特性研究[期刊论文]-福州大学学报（自然科学版）1999,27(3)
9. 武焕陵.戚兆臣 南京长江第三大桥运营管理信息化建设思路[会议论文]-2005
10. 林伍湖.于征.张建斌 厦门海沧大桥养护管理系统(BMMS)的研究开发应用[会议论文]-2002
引证文献(7条)
1.刘正光.黄启远 人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测系统中的应用——以香港悬索体系桥梁为例[期刊论文]-现代交通技术 2008(6)
2.刘正光 人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测中的应用[期刊论文]-广西交通科技 2003(1)
3.于阿涛.赵鸣 基于振动的土木工程结构健康监测研究进展[期刊论文]-福州大学学报（自然科学版） 2005(z1)
4.雷俊卿.钱冬生 长大跨桥实时监测预警系统研究[期刊论文]-公路 2002(2)
5.齐法琳.胡双庆.刘建瑞 枝城长江大桥长期安全监测系统的设计[期刊论文]-中国铁路 2007(11)
6.陆萍.吴海军 基于动力响应的大型桥梁健康监测的一些问题[期刊论文]-重庆交通学院学报 2004(6)
7.陈兵.朱正刚.罗特军 中、下承式拱桥吊杆体系研究[期刊论文]-四川建筑 2002(4)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_166971.aspx