浅谈结构健康监测

★定义★

【结构健康监测】是指对工程结构实施损伤检测和识别。结构健康监测涉及到通过分析定期采集的结构布置的传感器阵列的动力响应数据来观察体系随时间推移产生的变化，损伤敏感特征值的提取并通过数据分析来确定结构的健康状态。对于长期结构健康监测，通过数据定期更新来估计结构老化和恶劣服役环境对工程结构是否有能力继续实现设计功能。

★背景★

长期以来，我们一直使用人工检测的方法来评估结构是否有能力继续正常使用。人工检测的方法无法实现实时的监测，也较难检测出结构细微的变化。现在，由于工程前期规划不合理、建造时偷工减料、后期管理不规范、自然灾害等因素的影响，世界各地仍有很多工程事故发生，例如房屋倒塌、桥梁折断坍塌、地铁塌陷等，事故造成了不同程度的人员伤亡和财产损失，势必引起了人们的思考，也引发了人们对大型工程建设的安全性问题的重视。

★监测价值★

1、及时发现并消除工程结构存在的安全隐患。

2、通过对工程结构的长期监测，并通过数据分析，查明工程结构发生损害的原因。

3、为后续类似的工程优化提供宝贵的参考依据。

★结构健康监测系统组成及功能★

一般来说结构健康监测系统由以下部分组成：

1、传感器系统；

2、数据采集、分析系统 ；

3、监控中心。

传感器监测的实时信号通过采集系统把数据上传到云平台，通过互联网把数据发布到监控主机,后台管理人员即可进行数据查询和监控。

监测平台主要计算自动化监测数据，并以图表展示，利用阈值对监测值进行有效判断实现自动报警。

1、实时监测——对结构变形、受力等自动化在线数据查看监测。

2、安全预警——数据异常时，通知用户。

3、集成功能——各类设备管理、在线统计。

★损伤检测★

工程结构损伤可以分为突发性的损伤和累计损伤。有时候会由于地震、台风、泥石流、暴雨等突发性的自然灾害事件或突发的人为破坏所引起突发性的工程结构损伤。累积损伤顾名思义就是长期累积所造成的结果，细微的损伤累积到一定的程度就会对结构造成严重破坏，使结构出现安全隐患，影响使用和安全。

损伤检测可以分为局部检测和整体检测。一般来说，可以通过对工程结构的整体检测来识别结构是否有损伤，这是一个大体的检测，通过整体检测我们可以大概知道损伤的位置范围，再结合局部检测来锁定损伤的具体位置，判断损伤的程度以及帮助管理者更好地分析损伤的原因以便做出合理的决策。

在实际工程运用中应该根据第三方精细化监测监控技术及管理方法，达到施工的动态风险评估及预警，有效防止工程重大事故的发生，实现工程安全管理静态管控和动态预警的有机结合。

（以上图片均来源网络）