2008年--桥梁工程外文翻译--大型桥梁结构健康监测技术的发展（译文）

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1、中文 7700 字， 5000 单词， 2.8 万英文字符 出处： Ko J M, Ni Y Q. Technology Developments in Structural Health Monitoring of Large-Scale BridgesJ. Engineering Structures, 2008, 27(12):1715-1725. 毕业设计（论文）资料附件： 外文文献原文及译文 学生姓名： 学 号： 班 级 : 专 业： 桥梁工程 指导教师： 年 月 大型桥梁结构健康监测技术的发展 J.M.Ko*, Y.Q. Ni 香港九龙红磡，香港理工大学，土木及结构工程系 摘要 为

2、了保证结构的稳定和运行上的安全，在花费昂贵的维修费用和造成灾难的后果前 发现结构破损或变质的信号，桥梁行政主管部门已经意识到了建立大型桥梁结构长期健 康监测系统的重要性。建立一个大型桥梁长期的检测系统 一个真正能够提供整个桥 梁生命周期评估的结构完整性、耐用性和可靠性，并确保最佳保养信息规划和桥梁运营 安全的系统 需要不同层次的技术，从适宜的传感器的选择到一个全面的健康评估系 统的建立面临着许多挑战。本文探讨了结构健康监测的新技术及其在大型桥梁工程中的 应用，文中对不同学科技术的融合以及一个真正能够帮助优先考虑桥梁的修复、维护和 紧急维修的结构健康评估范例的需求，显得尤为迫切。 关键词 ： 大

3、型桥梁；结构健康监测（ SHM） ；仪表系统 ;损伤检测；桥梁维修 1.前 言 ： 早期建设或新建桥梁的监测和评估的结构健康监测技术的发展已经取得了一定的 成功，结构的长期监测系统已经应用于欧洲 1-4、美国 5,6、加拿大 7,8、日本 9,10、韩国 11,12、中国 13-15及其他国家 16-18的多座桥梁。桥梁结构健康监 测技术的一般预期是： (i)验证已设计的假设和参数来获得为以后类似结构提高设计规 范和标准的潜在益处； (ii)提前监测出异常的负载和反应以及可能带来的损坏 /恶化， 以确保构造和运行安全； (iii)在灾害和极端事件后立即为安全评估提供实时的信息； (iv) 提供

4、规划和优先桥梁检查、修复、维修的依据和指令； (v)通过评估维修的有效性来监 测维修和重建，进而改造和维修工程；（ vi）为桥梁研究的前沿领域提供大量的实测数 据，这些领域包括抗风抗震设计、新型结构和新型材料应用。 制定和实施结构健康监测系统并充分实现上述目标，在当下仍是一个挑战，它需要 高度协调的跨学科研究来将其他领域的创新技术充分应用到土木工程体系中。实际上， 结构健康研究已经成为近年来国际研究的一个主要课题 19-21，它包括遥感、通信、 信号处理、数据管理、系统识别、信息技术等方面，对该课题的研究需要土木、机械、 电气和计算机工程等学科的合作。 桥梁结构健康监测目前面临的挑战正被定义为

5、分布式和嵌入式传感、数据管理和存 储、数据挖掘和知识发现、诊断方法以及能为桥梁业主 /经理的维护和管理提供有用信 息的简报。本文中，作者通过对大规模桥梁健康监测做法的现状的观察，站在研究者和 实践者的角度，并通过几个健康监测的典范探索出应对上述挑战的关键技术。 2.桥梁健康监测的工作状 态 桥梁结构长期健康监测系统的成功实施和运行已经广为人知。目前为止，已有大约 40 座大跨度桥梁（含 100 米或更长）接受过结构健康监测系统的检测，它们之中的典型 代表有德玛克的大贝尔特海峡大桥 1、加拿大的联邦大桥 23、香港的青马桥 24、 美国的巴里桥 25、日本的明石海峡大桥 26和韩国的西海大桥 2

6、7。表 1 列出了中国 20 座用实时监测系统监测的桥 梁 （包括香港特别行政区 ） ， 表中不包括东海大 桥 （由 420 米 和 332 米的两座斜拉桥组 成 ） 、杭州湾跨海大桥（由主跨分别 为 448 米 和 318 米的 斜 拉桥组成）和第三南京长江大桥（主跨为 648 米的斜拉桥），这座桥的长期结构健康监 测系统正在设计中。 几个关于大规模桥梁健康监测的近期发展趋势值得一提。 (i)对于最近的一些桥梁， 如深圳西部通道、昂船洲大桥、上海崇明隧道（主跨 1200 米的斜拉桥）和墨西拿海峡 大桥（主跨 3300 米的特大悬索桥），健康监测系统的设计成为了桥梁设计招标的一部分。 桥梁设计和检测系统的整合既保证了工程师们密切关注的问题反映在了监