要確保橋梁結構健康監測的實施,相對硬件來說整個系統的健康監測評估更加重要。盡管橋梁結構健康監測評估方法的研究在國際上從年代后期就開始,我國大概從年代初開始這一研究`'刊,但是山于結構與環境中的不確定性和非結構因素的影響、測量信息不完備、測量精度不足和測量信號噪聲、橋梁結構往往贅余度大并且測量信號對結構整體和局部損傷不敏感、經常受到經費的限制等原因,日前仍然為國內外研究的前沿課題。

橋梁結構健康監測就是要發展一種最小人工干預的在線、實時、連續的結構健康監測、檢查與安全評估系統',是根據結構在同一位置上不同的測量結果的變化來識別結構的狀態,它與傳統的無損檢測技術不同,通常傳統的無損檢測技術是直接測量結構的物理狀態,無需結構的歷史狀態,診斷結果很大程度上依靠測量設備的分辨率和精度,而橋梁結構健康監測是在同一位置上不同時間的測量結構的變化來識別結構的狀態,因此歷史數據至關重要,識別的精度強烈依賴于傳感器和解釋算法`'。正是由于橋梁結構健康監測的上述特點,因此,要求橋梁結構健康監測評估目標是根據獲得的大量信息,科學地、客觀地評價結構的安全性、耐久性和正常使用性,以給橋梁的管理和維護提供依據,為了實現這一目標,必須用監測到的環境信息與結構反應對大橋的結構狀態進行識別和評價,即利用測得的大橋結構特性,如應變、位移、加速度等,對橋梁結構健康狀況進行評估。橋梁結構健康監測系統作為一門多學科交叉的綜合體系,其理論覆蓋到多門學科的綜合體系,從國內外的研究來看',目前普遍采用的集系統識別、振動理論、振動測試技術、信號采集分析的試驗模態分析方法—整體法,山于橋梁結構復雜、體積龐大、材料的不均勻、冗余度大等特點,難以確定損傷是否發生、損傷的位置和損傷程度等問題。隨著現代傳感和通信技術的發展,傳感器越來越便宜和實用,把傳感器布設在橋梁結構的各個最不利位置成為可能,從而為橋梁結構監測的局部法增加了新的活力。

橋梁結構監測的局部法,就是把測試傳感器布置在結構最不利構件上,根據測試值和結構安全評價指標進行比較完成橋梁結構的安全性判斷。因此這個安全評價指標的設定就顯得非常重要,如果把安全評價指標取為規范值,測試值往往遠遠小于安全評價指標,對實際橋梁結構安全預警沒有意義如果采用大型橋梁結構有限元程序進行計算,就必須知道作用在結構上的荷載和環境參數如溫度、濕度等,雖然我們能用有限元程序計算出荷載產生的結構反應,但是,橋梁結構的影響涉及到溫度在整個橋梁結構上的分布情況,如果要通過理論計算得到結構的變形,那么首先必須搞清溫度在全結構上的分布和在具體每一個截面上的分布狀況,事實上,橋梁結構在小時之內溫度的分布是動態的、持續變化的,且結構變形經常不是對稱的,山此要搞清溫度在全結構上的分布和在每一個截面上的具體分布近乎不可能,這種溫度與變形和應變的復雜關系往往無法用理論計算來精確給出。如何建立溫度值和橋梁結構反應的關系模型,建立橋梁安全評價指標就顯得非常重要了,我們知道人工神經網絡是一門嶄新的信息處理學科,是一個高度復雜的非線性動力學系統,它具有大規模并行、分布式存儲和處理、自組織、自適應和自學習能力,特別適用于需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題。由于人工神經網絡強大的非線性映射能力、容錯能力和魯棒性優勢,使得人工神經網絡在多種交叉學科中得到廣泛應用。