ICS93.040

CCSP07

DB42

湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB42/T1951—2023

橋梁結(jié)構(gòu)健康信息化監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforstructuralhealthinformationmonitoring

ofbridges

2023-01-06發(fā)布2023-03-06實施

湖北省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB42/T1951—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由湖北工業(yè)大學(xué)提出。

本文件由湖北省交通運(yùn)輸廳歸口。

本文件主要起草單位：湖北工業(yè)大學(xué)、中鐵大橋局集團(tuán)有限公司、湖北九州同正信息工程有限公司、

武漢啟新辰元信息科技有限公司、總司（武漢）科技有限公司、武漢綠泊智能科技有限公司、湖北省標(biāo)

準(zhǔn)化與質(zhì)量研究院。

本文件主要起草人：譚保華、鐘繼衛(wèi)、葉慶旱、陶世峰、李婳婧、高家鳴、張競、吳美艷、劉文超、

梅秀道、程輝、謝秋琪、李聞宇、姜楠、韓旭、楊巍、宋軍、劉佳、宋旋、李剛、段祿成、朱碩、肖祿，

王恩濮、鄭焙天、張力天、高俊、吳昊明、劉龍康、古曉翔、黃曉東、曹衎、孟洋、陳尊亮、田師豪、

尤文昊、黃程旭、袁星馳、王夢晨、陳旺、林圣茗。

本文件實施應(yīng)用中的疑問，可咨詢湖北省交通運(yùn)輸廳，聯(lián)系電話：83460670，郵箱:

2651259230@；對本文件的有關(guān)修改意見建議請反饋至湖北工業(yè)大學(xué)，聯(lián)系電話

郵箱：tbh@。

III

DB42/T1951—2023

橋梁結(jié)構(gòu)健康信息化監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了橋梁結(jié)構(gòu)健康信息化監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測參數(shù)、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)傳輸、

數(shù)據(jù)存儲與管理、結(jié)構(gòu)狀態(tài)識別和健康評估的技術(shù)要求。

本文件適用于湖北省現(xiàn)役或新建公路的跨度大于40m的斜拉橋、懸索橋、拱橋以及梁橋的結(jié)構(gòu)健康

信息化監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器選擇、布置，數(shù)據(jù)采集和處理，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)存儲和管理，及橋梁結(jié)構(gòu)健康

狀態(tài)的評估。鐵路橋梁、公路鐵路兩用橋另有要求的應(yīng)遵守其要求。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T9361計算機(jī)場地安全要求

GB/T2887計算機(jī)場地通用規(guī)范

GB/T31167信息安全技術(shù)云計算服務(wù)安全指南

GB/T31168信息安全技術(shù)云計算服務(wù)安全能力要求

GB/T32630非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)技術(shù)要求

GB/T36344信息技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標(biāo)

GB/T37025信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求

GB50311綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范

GB50982-2014建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

JTG/TH21公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)

JT/T132公路數(shù)據(jù)庫編目編碼規(guī)則

JT/T1037—2022公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

JTG/T5122—2021公路纜索結(jié)構(gòu)體系橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB50982-2014界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

信息化informatization

指利用信息技術(shù)，開發(fā)利用信息資源，實施橋梁健康監(jiān)測，并促進(jìn)信息交流和共享，提高橋梁維保

質(zhì)量，推動橋梁維保技術(shù)發(fā)展。

1

DB42/T1951—2023

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測structuralhealthmonitoringofbridge

一種可以對橋梁健康的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、自動測量和記錄，獲取橋梁環(huán)境、左右、結(jié)構(gòu)響應(yīng)與結(jié)

構(gòu)變化的定量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)檢查數(shù)據(jù)超限報警，評估橋梁結(jié)構(gòu)健康的多學(xué)科交叉融合技術(shù)。

傳感器sensor

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)

換元件組成。

環(huán)境environmentalfactors

影響橋梁安全和功能的橋址自然環(huán)境因素。

作用action

橋梁所受的直接或間接載荷。

結(jié)構(gòu)響應(yīng)structuralresponse

由作用引起的橋梁構(gòu)件、部件、結(jié)構(gòu)的靜力或動力響應(yīng)。

橋梁結(jié)構(gòu)健康評估structuralhealthassessmentofbridge

相對于橋梁結(jié)構(gòu)初始成橋狀態(tài)或設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)安全和功能要求，對當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)的安全健康和

功能進(jìn)行評判。

損傷damage

引起結(jié)構(gòu)性能降低的結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不利變化。

模態(tài)參數(shù)modalparameter

基于橋梁結(jié)構(gòu)實測振動數(shù)據(jù)，通過時域、頻域或時頻域分析方法來提取結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率、振型及阻

尼比，還可包括模態(tài)剛度、模態(tài)質(zhì)量等參數(shù)。

4監(jiān)測參數(shù)

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DB42/T1951—2023

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測參數(shù)設(shè)定應(yīng)根據(jù)橋梁類型、運(yùn)行環(huán)境、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等確定，宜符合JTG/T

H21第3章、第4章和JTG/T5122—2021第3章的要求和規(guī)定。

應(yīng)符合GB50982和JT/T1037—2022的一般要求，應(yīng)至少包含：

a)環(huán)境作用參數(shù)，如溫度、濕度、車輛荷載、風(fēng)；

b)結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)，如應(yīng)變、位移、振動、傾角；

c)結(jié)構(gòu)變化，如基礎(chǔ)沖刷、裂縫、位移、腐蝕、斷絲、螺栓狀態(tài)。

根據(jù)需要可監(jiān)測：撓度、支座反力、腐蝕度、伸縮縫伸縮量、雨水、地震、索力、錨碇壓力、加

速度等。

5監(jiān)測系統(tǒng)

一般要求

5.1.1監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實用、安全網(wǎng)聯(lián)。

5.1.2監(jiān)測設(shè)備應(yīng)便于維護(hù)和升級。

監(jiān)測系統(tǒng)等級劃分

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的功能應(yīng)符合GB50982及JT/T1037—2022的規(guī)定，監(jiān)測系統(tǒng)的等級劃分應(yīng)

符合表1的要求。

表1橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)等級劃分

等級橋型監(jiān)測系統(tǒng)性能

特大跨度的橋梁(主跨>150m)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋監(jiān)測系統(tǒng)全、系統(tǒng)硬軟件功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)、系統(tǒng)自動

一級

梁、重要橋梁化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化程度高，實時在線和遠(yuǎn)程監(jiān)測

大跨度的橋梁(40m≤主跨≤150m)、較復(fù)雜結(jié)監(jiān)測系統(tǒng)較全，系統(tǒng)定期監(jiān)測(每次連續(xù)監(jiān)測多天)，自動化程

二級

構(gòu)橋梁、較重要橋梁度較高，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行。

傳感器選擇

在橋梁監(jiān)測系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)不同監(jiān)測參數(shù)選擇相應(yīng)的傳感器，常見傳感器類型見表2，傳感器的選

擇除符合JT/T1037—2022的要求以外，還應(yīng)滿足以下要求：

a)根據(jù)項目具體的要求和現(xiàn)場運(yùn)用條件，綜合考慮“監(jiān)測信息全面，信號質(zhì)量穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)合理”

的因素來選取傳感器的種類和數(shù)量。

b)傳感器應(yīng)在服役期間具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力，壽命能滿足監(jiān)測系統(tǒng)服役時間的要求。

c)應(yīng)根據(jù)所需監(jiān)測參數(shù)來選取傳感器的靜態(tài)靈敏度和靜態(tài)量程范圍。

d)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測參數(shù)所需的頻率范圍選取有相應(yīng)頻率響應(yīng)特性的傳感器。

e)選取的傳感器應(yīng)具有良好和穩(wěn)定的線性度。

f)傳感器應(yīng)具有良好而穩(wěn)定的分辨率和重復(fù)性能，且不應(yīng)低于所需監(jiān)測參數(shù)的最小單位量級。

g)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測參數(shù)要求的精度范圍合理選用精度等級滿足要求的傳感器。

h)傳感器應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)實際使用的環(huán)境因素，且應(yīng)便于維護(hù)和更換。

i)預(yù)埋在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳感器，使用壽命應(yīng)不低于20年；附著在結(jié)構(gòu)上的非埋入式傳感器，使用

壽命應(yīng)不低于5年。

3

DB42/T1951—2023

表2常見傳感器類型及相應(yīng)監(jiān)測參數(shù)

參數(shù)類型具體參數(shù)傳感器類型

車輛荷載測力傳感器和動態(tài)稱重站

風(fēng)速儀（葉輪式風(fēng)速計、超聲波風(fēng)速儀）、多普勒雷達(dá)、多

載荷參數(shù)風(fēng)荷載

普勒聲達(dá)、風(fēng)壓計

地震荷載地震計

電阻式應(yīng)變片、振弦應(yīng)變儀、光纖光柵傳感器、分布式光纖

應(yīng)變

傳感器

結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)

位移水平測站和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）等

振動振動測量傳感器（激光測振儀、圖像識別儀、全站儀等）

環(huán)境參數(shù)溫度、濕度、雨水、腐蝕等溫度傳感器、光纖腐蝕傳感器、氣壓計、濕度計、雨量計等

傳感器布置

5.4.1原則

傳感器布設(shè)原則應(yīng)遵循如下原則：

a)選擇的位置能盡可能全面地、精確地獲取結(jié)構(gòu)參數(shù)的信息；

b)所選擇的位置有較好的抗噪聲干擾性能；

c)布設(shè)數(shù)量和位置，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)計算分析結(jié)果，選擇關(guān)鍵截面和部位布設(shè)；

d)能夠通過合理添加測點(diǎn)對感興趣的部分模態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)重點(diǎn)采集；

e)所選的位置測得的響應(yīng)對結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化較為敏感；

f)宜布置在結(jié)構(gòu)響應(yīng)最不利位置或已損傷位置；

g)方便安裝和更換傳感器；

h)盡量減少信號的傳輸距離。

5.4.2布設(shè)位置

傳感器的布設(shè)位置應(yīng)由不同橋梁類型和具體測量參數(shù)決定，宜符合表3的要求。

表3傳感器布設(shè)位置

傳感器布設(shè)位置

監(jiān)測參數(shù)

梁式橋拱橋斜拉橋懸索橋

主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4

應(yīng)變

跨、邊跨跨中和支座處跨、主拱跨中和拱腳跨、邊跨跨中和索塔跨、邊跨跨中和索塔

主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4

振動

跨、邊跨跨中跨、主拱跨中跨、邊跨跨中跨、邊跨跨中

主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4

撓度

跨、邊跨跨中跨、主拱跨中跨、邊跨跨中跨、邊跨跨中

主跨跨中、1/4跨和3/4

溫度主拱跨中和主跨跨中主跨跨中和索塔主跨跨中和索塔

跨

濕度主跨跨中主拱跨中和主跨跨中主跨跨中和索塔主跨跨中和索塔

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表3傳感器布設(shè)位置(續(xù))

傳感器布設(shè)位置

監(jiān)測參數(shù)

梁式橋拱橋斜拉橋懸索橋

與主橋相連的引橋橋與主橋相連的引橋橋與主橋相連的引橋橋頭，與主橋相連的引橋橋

車輛荷載

頭，上下行車道頭，上下行車道上下行車道頭，上下行車道

地震橋墩承臺拱腳橋墩承臺橋墩承臺和索塔

風(fēng)速-主拱跨中主跨跨中和索塔主跨跨中和索塔

支座反力橋墩承臺拱座橋墩承臺橋墩承臺

伸縮縫伸縮量伸縮縫兩側(cè)伸縮縫兩側(cè)伸縮縫兩側(cè)伸縮縫兩側(cè)

主跨跨中、1/4跨和3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4主跨跨中、1/4跨、3/4

位移

跨跨、主拱跨中跨、邊跨跨中跨、邊跨跨中和索塔

索力-吊桿斜拉索主纜、吊桿

錨碇壓力---錨碇區(qū)

6數(shù)據(jù)采集與處理

數(shù)據(jù)采集

橋梁結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)的采集應(yīng)符合以下要求：

a)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、硬件和軟件應(yīng)能與傳感器相匹配，并能滿足被測物理量的要求；

b)數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)避免設(shè)置在潮濕、有靜電、強(qiáng)磁場或其它可能對信號采集產(chǎn)生嚴(yán)重干擾的環(huán)境

中，采集設(shè)備應(yīng)具備不間斷供電設(shè)備保障；

c)數(shù)字信號宜選用基于RS485、CAN、ModbusTCP或UDP等分布式數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并兼顧傳輸距

離、傳輸帶寬和速率；

d)電荷信號應(yīng)選用電荷放大器就行信號調(diào)理后采集；

e)模擬信號宜選用4mA～20mA和-5V～5V等標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號，可選用基于PCI、PXI等技術(shù)的集

中式數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并進(jìn)行光電隔離，以增強(qiáng)抗干擾能力；

f)除應(yīng)滿足本規(guī)范的規(guī)定外，還宜符合GB50311對綜合布線系統(tǒng)的規(guī)范性要求。

數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的處理應(yīng)符合以下要求：

a)數(shù)據(jù)采集時，應(yīng)對含噪信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕翟胩幚?，提高信號的信噪比?/p>

b)數(shù)據(jù)分析之前，應(yīng)對測量數(shù)據(jù)中的粗差、系統(tǒng)誤差、偶然誤差等進(jìn)行處理；

c)應(yīng)正確判斷異常數(shù)據(jù)是由結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化引起還是監(jiān)測系統(tǒng)自身異常引起，應(yīng)剔除由監(jiān)測系統(tǒng)

自身引起的異常數(shù)據(jù)；

d)數(shù)據(jù)單位宜采用國際單位制。

7數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)接收、處理、交換和傳輸?shù)哪芰?，?yīng)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒏咝院?/p>

數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，數(shù)據(jù)傳輸完整性宜符合GB/T37025的相關(guān)規(guī)定。

5

DB42/T1951—2023

數(shù)據(jù)可采用有線或者無線方式進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)按照傳輸速度要求的不同，可設(shè)計為同

步傳輸和異步傳輸兩種方式。

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)堅持因地制宜的原則，并綜合考慮數(shù)據(jù)傳輸距離、工程各階段特征和工程

現(xiàn)場地形條件、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況、已有的通信設(shè)施等因素，靈活選取合適的數(shù)據(jù)傳輸方式。

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計數(shù)據(jù)備份機(jī)制，以保證傳輸故障時的數(shù)據(jù)完整性和可靠性。

工程現(xiàn)場應(yīng)有安置傳輸設(shè)備的前端監(jiān)控中心，除符合GB/T9361的相關(guān)要求以外，還應(yīng)符合以下

要求：

a)電力穩(wěn)定可靠，交通方便，自然環(huán)境清潔；

b)遠(yuǎn)離產(chǎn)生粉塵、油煙、有害氣體以及生產(chǎn)或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的工廠倉庫、堆

場等；

c)遠(yuǎn)離強(qiáng)振源和強(qiáng)噪聲源；

d)避開強(qiáng)電磁場干擾，無法避開時應(yīng)采取有效的電磁屏蔽措施；

e)有防雷、防火設(shè)施；

f)觀測室內(nèi)部溫度、濕度等條件應(yīng)滿足通信及其他設(shè)備的工作環(huán)境要求。

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的線路應(yīng)滿足設(shè)備安裝的相關(guān)要求，并采取一定的防護(hù)措施。

數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)根據(jù)實際情況制定應(yīng)對特殊突發(fā)情況的應(yīng)急預(yù)案。

8數(shù)據(jù)存儲與管理

一般要求

數(shù)據(jù)的存儲和管理除符合GB/T2887、GB50982及JT/T1037的相關(guān)規(guī)定以外，還應(yīng)符合以下要求：

a)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)遵循數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性、先進(jìn)性、開放性、可擴(kuò)展性、

標(biāo)準(zhǔn)性和經(jīng)濟(jì)性的基本原則；

b)應(yīng)保證數(shù)據(jù)的共享性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體性、數(shù)據(jù)系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一性；

c)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動態(tài)數(shù)據(jù)庫。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括橋梁設(shè)

計與施工信息子庫、日常養(yǎng)護(hù)檢測數(shù)據(jù)子庫、系統(tǒng)軟硬件信息子庫；動態(tài)數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括橋梁監(jiān)

測數(shù)據(jù)子庫、橋梁分析結(jié)果子庫等；

d)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫功能包括：監(jiān)測設(shè)備管理、監(jiān)測信息管理、結(jié)構(gòu)模型信息

管理、評估分析信息管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲管理、用戶管理、安全管理以及預(yù)警信息管理等方面；

e)選擇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)宜考慮系統(tǒng)支持對海量數(shù)據(jù)的高效管理機(jī)制、異常情況下的容錯功能、系

統(tǒng)恢復(fù)功能、系統(tǒng)宜支持分布式數(shù)據(jù)管理功能；

f)交互系統(tǒng)應(yīng)具有友好的、符合專業(yè)操作習(xí)慣的用戶界面；

g)監(jiān)測系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)傳輸與控制系統(tǒng)將監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，也可從數(shù)據(jù)庫中請求

和提取需要處理和分析的數(shù)據(jù)。處理分析完的相關(guān)信息應(yīng)存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以便系統(tǒng)能夠

進(jìn)一步進(jìn)行各種深入分析和評估；

h)在分布式環(huán)境下，可通過數(shù)據(jù)的分片等技術(shù)將系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分布存儲；

i)應(yīng)采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式和統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，以滿足其信息系統(tǒng)應(yīng)用的需求，同時保證傳輸數(shù)據(jù)

的安全性；

j)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)軟件應(yīng)具備部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)出、備份與協(xié)調(diào)功能；

k)數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)防護(hù)功能，防止惡意攻擊和病毒破壞并根據(jù)用戶級別設(shè)定相應(yīng)權(quán)限。

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存儲數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)存儲和管理橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全過程的信息，存儲數(shù)據(jù)類型包括但不限于：

a)結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)：橋梁結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件設(shè)計圖紙及各專題研究成果資料；

b)結(jié)構(gòu)有限元模型數(shù)據(jù)：橋梁結(jié)構(gòu)各階段有限模型；

c)傳感器及采集傳輸設(shè)備信息數(shù)據(jù)：存儲傳感器、采集設(shè)備、傳輸設(shè)備管理等所有的基本信息，

包括設(shè)備位置、性能指標(biāo)、安裝信息；

d)結(jié)構(gòu)動力性能數(shù)據(jù)：結(jié)構(gòu)的振型、頻率、阻尼等橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能參數(shù)；

e)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)：數(shù)理統(tǒng)計和各類分析統(tǒng)計結(jié)果；

f)結(jié)構(gòu)安全評估數(shù)據(jù)：預(yù)警值、安全評估方法和結(jié)果，及預(yù)警歷史紀(jì)錄等；

g)施工監(jiān)控數(shù)據(jù)：橋梁施工過程和歷次養(yǎng)護(hù)維修施工控制過程的施工監(jiān)控信息和各階段施工監(jiān)

控報告；

h)荷載試驗數(shù)據(jù)：歷次荷載試驗信息，包括靜、動力加載工況和荷載試驗報告，荷載試驗過程中

檢測系統(tǒng)所采集的荷載和環(huán)境以及結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)與分析結(jié)果。

數(shù)據(jù)管理

8.3.1橋梁結(jié)構(gòu)健康信息化監(jiān)測數(shù)據(jù)管理應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、一致性、時效性、可訪問性。

數(shù)據(jù)質(zhì)量評估應(yīng)符合GB/T36344的規(guī)定。

8.3.2橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)宜規(guī)范編碼管理，應(yīng)符合JT/T132編目規(guī)則。

8.3.3采用云服務(wù)技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)，應(yīng)符合GB/T31167和GB/T31168的相關(guān)規(guī)定。

8.3.4橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，對圖像、音頻、視頻及文本非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)特征提取，應(yīng)符合GB/T32630的

相關(guān)規(guī)定。

8.3.5橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測宜采用容災(zāi)備份機(jī)制，可具備各類數(shù)據(jù)壓縮存儲和異地備份功能。

8.3.6數(shù)據(jù)存儲時間要求

監(jiān)控中心計算機(jī)機(jī)房實時監(jiān)測原始數(shù)據(jù)存儲時間宜大于5年。經(jīng)處理后的特征提取數(shù)據(jù)、超

限報警數(shù)據(jù)、評估評價結(jié)果等結(jié)構(gòu)化存儲時間宜大于20年。

監(jiān)控中心計算機(jī)機(jī)房非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)存儲宜大于90天，特殊事件視頻數(shù)據(jù)應(yīng)轉(zhuǎn)移備份并

永久保存。

9健康評估

一般要求

9.1.1施加在結(jié)構(gòu)上的荷載宜采用隨機(jī)過程概率模型描述。

9.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)宜采用考慮基本變量概率分析類型的一次二階矩方法進(jìn)行計算。

評估方法

9.2.1橋梁結(jié)構(gòu)健康評估方法宜采用層次分析法。

9.2.2層次分析法宜按照如下驟實施:

a)分析系統(tǒng)中各因素之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)；

b)對同一層次中的各個元素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建比較矩陣；

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c)計算各層次比較矩陣中各元素的相對權(quán)重，對比較矩陣的一致性檢驗；

d)計算整個系統(tǒng)下的合成權(quán)重，并計算被評價對象的總分。其中，w為權(quán)重，ai=wi*fi（fi為測

量值），最終各個ai進(jìn)行合成權(quán)重。

評估程序

橋梁結(jié)構(gòu)健康評估程序宜按照數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、模態(tài)參數(shù)識別、結(jié)構(gòu)損傷計算與識別、結(jié)構(gòu)

健康評估的程序進(jìn)行。

9.3.1模態(tài)參數(shù)識別

模態(tài)參數(shù)識別主要應(yīng)滿足以下要求：

a)橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型、模態(tài)阻尼比、取模態(tài)剛度、模態(tài)質(zhì)量等參數(shù)可通過結(jié)構(gòu)振動監(jiān)測

數(shù)據(jù)獲??；

b)獲取的結(jié)構(gòu)動力特性參數(shù)（模態(tài)參數(shù)），可以作為結(jié)構(gòu)有限元模型修正及損傷識別的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

c)在用橋梁有以下情況之一時，應(yīng)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識別：

——擬提高荷載等級的橋梁；

——需要通行特殊荷載的橋梁；

——遭受強(qiáng)臺風(fēng)、地震、洪水、滑坡、船舶撞擊、嚴(yán)重超載、火災(zāi)、化學(xué)腐蝕或意外事故的橋

梁。

d)模態(tài)參數(shù)的識別方法主要有頻域識別法、時域識別法和時頻域識別法；

e)結(jié)構(gòu)在線模態(tài)參數(shù)的識別可通過環(huán)境激勵下的工程結(jié)構(gòu)模態(tài)識別方法實現(xiàn)。

健康評估

9.4.1一般要求

橋梁結(jié)構(gòu)健康應(yīng)滿足以下基本要求：

a)結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠度；

b)結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用力；

c)結(jié)構(gòu)在正常使用時具有良好的工作性能；

d)結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能；

e)結(jié)構(gòu)在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持整體穩(wěn)定性。

9.4.2健康評估

橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評價應(yīng)按照J(rèn)TG/TH21標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，宜符合表4的規(guī)定，結(jié)果應(yīng)經(jīng)相關(guān)專家評審論

證。

表4橋梁健康狀態(tài)等級與評定依據(jù)

分級狀態(tài)依據(jù)

結(jié)構(gòu)車輛荷載和抗風(fēng)的整體安全儲備大于2;在設(shè)計荷載和監(jiān)測荷載作用下，所有構(gòu)件的內(nèi)力、變

1級完好

形均小于規(guī)范的設(shè)計允許值，不影響結(jié)構(gòu)安全、行車舒適性和耐久性。

結(jié)構(gòu)車輛荷載和抗風(fēng)的整體安全儲備介于1.6至2.0;在設(shè)計荷載和監(jiān)測荷載作用下，關(guān)鍵構(gòu)件良

2級較好好，部分次要構(gòu)件(10%以內(nèi))的內(nèi)力、變形大于規(guī)范設(shè)計允許值的5%，但不影響結(jié)構(gòu)安全、行車舒

適性和耐久性。

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表4橋梁健康狀態(tài)等級與評定依據(jù)（續(xù)）

分級狀態(tài)依據(jù)

結(jié)構(gòu)主要頻率降低;結(jié)構(gòu)車輛荷載和抗風(fēng)的整體安全儲備介于1.4至1.6；;在設(shè)計荷載和監(jiān)測荷載

3級中等損傷作用下，部分關(guān)鍵構(gòu)件(5%以內(nèi))內(nèi)力大于規(guī)范設(shè)計允許值的5%，較多次要構(gòu)件(10%-20%)內(nèi)力大于

規(guī)范設(shè)計值的10%，影響結(jié)構(gòu)的行車舒適性和耐久性，但不影響結(jié)構(gòu)的安全。

結(jié)構(gòu)主要頻率明顯降低;結(jié)構(gòu)車輛荷載和抗風(fēng)的整體安全儲備介于1.2至1.4;在設(shè)計荷載和監(jiān)測

4級嚴(yán)重?fù)p傷荷載作用下，部分關(guān)鍵構(gòu)件(10%以內(nèi))內(nèi)力大于規(guī)范設(shè)計允許值的10%或關(guān)鍵構(gòu)件疲勞累積損傷指

數(shù)0.45至0.80，承載能力下降10%以內(nèi)，影響結(jié)構(gòu)安全性。

結(jié)構(gòu)主要頻率大幅降低或者振型MAC值顯著減小:結(jié)構(gòu)車輛荷載或抗風(fēng)的整體安全儲備小1.2;在

5級危險設(shè)計荷載或監(jiān)測荷載作用下，關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)力大于規(guī)范設(shè)計允許值的10%，損傷發(fā)展擴(kuò)大，或者關(guān)鍵

構(gòu)件疲勞累積損傷指數(shù)>0.8，出現(xiàn)重大破壞，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。

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目次

前言................................................................................III

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4監(jiān)測參數(shù)...........................................................................2

5監(jiān)測系統(tǒng)...........................................................................3

6數(shù)據(jù)采集與處理.....................................................................5

7數(shù)據(jù)傳輸...........................................................................5

8數(shù)據(jù)存儲與管理.....................................................................6

9健康評估...........................................................................7

I

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橋梁結(jié)構(gòu)健康信息化監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了橋梁結(jié)構(gòu)健康信息化監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測參數(shù)、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)傳輸、

數(shù)據(jù)存儲與管理、結(jié)構(gòu)狀態(tài)識別和健康評估的技術(shù)要求。

本文件適用于湖北省現(xiàn)役或新建公路的跨度大于40m的斜拉橋、懸索橋、拱橋以及梁橋的結(jié)構(gòu)健康

信息化監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器選擇、布置，數(shù)據(jù)采集和處理，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)存儲和管理，及橋梁結(jié)構(gòu)健康

狀態(tài)的評估。鐵路橋梁、公路鐵路兩用橋另有要求的應(yīng)遵守其要求。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T9361計算機(jī)場地安全要求

GB/T2887計算機(jī)場地通用規(guī)范

GB/T31167信息安全技術(shù)云計算服務(wù)安全指南

GB/T31168信息安全技術(shù)云計算服務(wù)安全能力要求

GB/T32630非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)技術(shù)要求

GB/T36344信息技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標(biāo)

GB/T37025信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求

GB50311綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范

GB50982-2014建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

JTG/TH21公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)

JT/T132公路數(shù)據(jù)庫編目編碼規(guī)則

JT/T1037—2022公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

JTG/T5122—2021公路纜索結(jié)構(gòu)體系橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB50982-2014界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

信息化informatization

指利用信息技術(shù)，開發(fā)利用信息資源，實施橋梁健康監(jiān)測，并促進(jìn)信息交流和共享，提高橋梁維保

質(zhì)量，推動橋梁維保技術(shù)發(fā)展。

1

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橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測structuralhealthmonitoringofbridge

一種可以對橋梁健康的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、自動測量和記錄，獲取橋梁環(huán)境、左右、結(jié)構(gòu)響應(yīng)與結(jié)

構(gòu)變化的定量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)檢查數(shù)據(jù)超限報警，評估橋梁結(jié)構(gòu)健康的多學(xué)科交叉融合技術(shù)。

傳感器sensor

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)

換元件組成。

環(huán)境environmentalfactors

影響橋梁安全和功能的橋址自然環(huán)境因素。

作用action

橋梁所受的直接或間接載荷。

結(jié)構(gòu)響應(yīng)structuralresponse