在现阶段，已被实施的桥梁健康监测系统主要针对大型桥梁的一般性需求，本文中交路桥科技从监测方案设计的角度出发，通过定制常规桥梁的监测方案来最大程度提高传感器及监测数据的利用效率，减少由于标准化全面监测所带来的传感器冗余以及额外的成本与能耗。

（1）靶向感知思路

在充分了解各桥梁健康监测手段特点的基础上，首先针对不同类型的桥梁进行主要病害和风险源的识别、分析和评估，建立起一系列常规桥梁典型病害与养护需求的轻量化监测场景，包括铰缝易损空心板梁桥、易倾覆独柱墩桥梁、重载交通桥梁、船舶撞击高风险桥梁等。其次，根据分析结果，遵循“一桥一策”的原则，选择与目标桥梁主要病害及风险源关联最密切的桥梁参数作为监测指标。最后，选择适宜的轻量化技术手段与相应的测点布置，实现针对于目标桥梁的精准监测。以上面向目标桥梁主要病害及风险源的桥梁靶向感知监测方法的设计流程如下图所示。

（2）铰缝易损的空心板梁桥

空心板梁桥各板梁的动位移响应是铰缝损伤识别和评估所需的关键信息，在相对位移法中，通过铰缝两侧板梁间发生的相对位移来实现损伤铰缝的定位。在铰缝损伤的评估中，基于动位移响应所建立的荷载横向分布影响线是角缝等效刚度计算的基础。由此可以看出，针对空心板梁桥铰缝损伤的靶向感知监测指标应为各板梁的动位移响应。对于各板梁动位移的监测，在线相机变形监测系统可充分发挥其多点同步监测的优势。尽管获取各板梁的动态加速度响应数据，并通过频域积分法同样可将其转换为动位移数据，但在各梁板部署加速度计的方法复杂，所需加速度计数量多，且难以获得在时间上同步的响应数据。由此，可设计出针对铰缝易损的空心板梁桥的靶向感知监测方案。在线相机被安装于桥梁支座处，在各个梁板的跨中处，均安装有红外阵列靶标，利用在线相机多点同步监测的能力，可在桥面荷载作用下实时的获取空心板梁桥各梁板跨中的竖向变形值。如此布置，即可在不中断交通的情况下实时识别并定位铰缝可能发生的损伤，并评估其损伤程度。

（3）易倾覆的独柱墩桥梁

独柱墩是公路桥梁中常见的一种形式，其经济美观、占地面积小，目前应用较为广泛。然而在车辆偏载作用下，独柱墩单支点的支承形式对于桥梁结构整体抗倾覆稳定性十分不利。独柱墩桥梁梁体在车辆偏载的作用下转动角度增大，支座处的支撑体系无法继续提供有效约束，随着转角的进一步增大，梁体开始出现侧向滑移，并可能造成上部结构扭转变形的持续增大并趋于发散，最终引发梁体横向失稳垮塌。

在每一个独柱墩桥梁倾覆临界状态中，桥梁支座转角的变化是判断独柱墩桥梁倾覆风险的关键。同时，由于独柱墩桥梁的失稳倾覆破坏是突然发生的，因此有效的监测预警将是在一定安全冗余度的情况下，保证独柱墩桥梁支座转角在最大限定的范围内。对于可能发生倾覆的独柱墩桥梁应重点关注其最不利位置处支座的转角响应。在线相机可以远距离同步监测多个测点的转角，并可通过其自身的边缘计算与通讯能力对独柱墩桥梁可能发生的倾覆风险进行实时的评估和预警，监测系统部署示意图如下图所示。针对易倾覆独柱墩桥梁的靶向感知方法的关键是，如果监测到的转角在桥梁运营过程中频繁超过设定的最大容许阈值，则可以判定该桥梁存在潜在的倾覆风险，加强风险桥梁的治超限载管理是防止倾覆事故发生的根本途径。

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