12術語和符號 23基本規定 44系統設計 64.1一般規定 64.2監測內容及監測方案 64.3測點布設 94.4設備選型及技術參數要求 4.5數據采集、傳輸、存儲 5系統實施 155.1一般規定 155.2硬件設備安裝 5.3系統集成與調試 6系統試運行及驗收 186.1一般規定 186.2系統試運行 186.3系統驗收 187系統運維 197.1一般規定 197.2設備維護 198數據管理及數據分析 208.1一般規定 208.2數據編碼 208.3數據存儲 218.4數據預處理 218.5數據分析 228.6數據報告 249監測結果應用 269.1一般規定 269.2超限報警 269.3車輛通行管控 309.4結構健康度評估 309.5特殊事件應急管理 319.6橋梁安全專項評估 341市政橋梁生命線安全工程監測技術標準1.0.1為提升山西省市政橋梁智慧管養水平，指導市政橋梁生命線安全工程監測，制定本標準。1.0.2本標準適用于山西省各類市政橋梁生命線安全工程包含的設計、實施、驗收、運維和應用。1.0.3市政橋梁生命線安全工程應遵循“因橋制宜、先進適用、安全可靠、互聯互通”的原則。1.0.4市政橋梁生命線安全工程除應符合本標準外，尚應符合國家現行有關標準的規定。22術語和符號2.0.1市政橋梁municipalbridge城市范圍內連接或者跨越城市道路、河流等，供車輛、行人通行的橋梁以及高架橋。2.0.2橋梁生命線安全工程bridgelifelinesafetyengineering運用橋梁結構監測技術，對橋梁結構運行狀態進行實時監測、動態預警、精準溯源、協同處置、及早發現和管控風險隱患，有效防范事故發生，實現橋梁結構健康監測，保障橋梁安全運行的系統工程。2.0.3橋梁結構監測系統bridgestructuralhealthmonitoringsystem一種通過傳感和網絡集成技術，對橋梁設定參數進行連續測量、記錄和管理，并通過數據分析對橋梁安全狀況進行輔助研判。2.0.4環境environmentalfactors影響橋梁安全和功能的橋址自然環境因素。2.0.5作用action橋梁所受直接荷載或間接荷載。2.0.6結構響應structuralresponse由作用引起的橋梁構件、結構的靜力響應或動力響應。2.0.7結構變化structuralvariation以橋梁成橋狀態或某一規定時刻狀態為基準，橋梁構件、結構發生的幾何或表觀形態、內力狀態、結構性能的相對變化。2.0.8系統運維systemoperationandmaintenance系統建成后為保障其持續正常運行所需的管理和維護工作，以及利用系統功能完成橋梁結構報警和評估，為應急響應和管養決策提供技術支持的所有活動的總稱。2.0.9超限閾值alarmingthreshold對橋梁環境、作用、結構響應、結構變化、關鍵結構構件可能出現的各種級別的異?；蝻L險，各監測點數據特征指標所設定的臨界狀態警戒值。2.0.10超限報警over-limitalarming監測數據的特征指標達到或超過超限閾值時，系統自動發出相應級別的警報。2.0.11模態參數modalparameter結構的固有動力特性，包括結構的自振頻率、阻尼比和模態振型。2.0.12模態參數分析modalparameteranalysis對監測的橋梁結構響應及外部激勵數據，采用模態識別方法獲得結構模態參數。2.0.13橋梁結構健康度bridgestructuralhealthlevel相較于成橋狀態或設計規定的結構安全和功能要求，當前橋梁結構整體安全和功能所處的相對水平。43基本規定3.0.1開展市政橋梁生命線安全工程建設的總體要求應符合如下規定：1符合下列條件的市政橋梁，應優先選擇進行生命線安全工程建設：1）特殊結構或復雜結構的橋梁。單跨跨度在60m及以上的斜拉橋、懸索橋、系桿拱橋、異性橋、組合結構等特殊結構或復雜結構橋梁；單跨跨度大于150m及以上的梁橋。2）運營風險大的橋梁。服役年限超過25年且存在明顯病害的橋梁；位于主要交通要道、出入城、交通繁忙、有重車經常通行的橋梁；車、船、冰排撞擊風險高的橋梁；獨柱墩橋梁。3）安全狀況差的橋梁。被認定為技術狀況等級為C級、D級且需要跟蹤觀測的在役橋梁。4）荷載等級提高或經結構加固需要重點關注的橋梁。3.0.2橋梁生命線安全工程結構監測包含監測系統設計、系統實施、系統試運行、系統驗收、系統運維和監測數據應用。3.0.3監測系統的機電構成包括系統硬件、系統軟件和配套工程，應可擴展、可維護、易于升級改造。圖3.0.1系統機電工程構成3.0.4橋梁生命線安全工程建設應根據橋梁運行環境、結構型式、受力特點、技術狀況以及典型病害、風險管控和管養需求進行系統建設和應用，宜與人工檢查和養護維修相結合。3.0.5橋梁生命線安全工程監測系統實施前，應根據現場調研，形成施工圖設計文件。3.0.6新建橋梁的生命線安全工程監測系統應與機電工程同步設計、與施工監控同步實施、與交工荷載試驗同步試運行、與土建工程同步驗收；在役橋梁的生命線工程監測系統應結合養護管理需求獨立設計、實施、驗收。3.0.7監測系統建設不得影響結構承載能力和正常使用功能，對橋梁結構防腐等防護工程造成破壞時應及時修復。3.0.8監測系統試運行應不少于3個月，試運行期內應根據監測數據對系統的穩定性和可靠性進行檢驗，完善系統功能，傳感器上線率應不低于95%在線率。3.0.9系統驗收前，應確認傳感器安裝是否合理與穩固，避免環境對數據傳輸鏈路的影響，并對監測數據的完整性、穩定性、準確性進行檢驗，確保傳感器采集量值的準確性與后臺數據的一致性。3.0.10建設單位、監理單位應根據項目實施進度，采用人工檢查、專家會評審形式組織對系統硬件、軟件進行驗收。3.0.11橋梁生命線安全工程監測系統運行維護中，應定期對現場設備進行檢查，發現問題及時維修、更換；應定期對軟件系統的運行穩定狀態進行檢查，發現異常時，及時分析處理；當數據超過閾值、出現報警時，對橋梁運行狀態進行分析判斷；應定期對系統軟件進行維護。3.0.12橋梁生命線安全工程監測系統閾值設定應合理，并可依據監測數據分析結果進行調整。在正常的使用和維護條件下，監測數據應保持延續性和完好性。3.0.13監測系統應具備接入城市安全風險綜合監測預警平臺的條件，服務于橋梁安全運行、應急管理，監測數據應符合《山西省城市基礎設施生命線安全工程建設指南（試行）》的相關規定。64系統設計4.1一般規定4.1.1監測系統方案設計應包含下列內容：1總體方案設計，包括系統設計總體目標、系統設計總體思路、系統設計原則、功能需求分析等；2監測系統詳細設計，包括系統總體架構、系統技術基礎、網絡拓撲設計、安全保障、原始數據需求、軟件平臺建設等；3監測方案及測點布設；4結構安全預警，包括預警原則、預警等級及閾值設計、報警方式、分級預警機制等；5系統機電設計。4.1.2監測系統施工圖設計應包含下列內容：1橋梁工程概況、現狀調研；2系統組成及功能設計；3監測內容與測點布置；4傳感器技術要求；5設備安裝和調試方案；6橋梁監測點編號說明、系統拓撲圖、監測測點總體布置圖、數據采集站布置圖、測點截面布置圖、傳感器布設表、分項測點布置圖、綜合布線圖、供電線路圖、傳感器接線圖、設備安裝圖、數據邏輯與控制處理拓撲圖、采集軟件流程圖、傳感器參數遠程控制模塊、施工作業區布置圖等；7工程數量清單及預算文件。4.2監測內容及監測方案4.2.1橋梁監測內容應包括環境與作用、結構響應與變化、耐久性等，且應根據橋梁所處環境、所受作用以及結構構造特點、力學行為特性、狀態評估需求和養護管理要求等因素綜合確定。4.2.2橋梁監測方案類型應分為標準化監測和輕量化監測。標準化監測通過獲取和分析多種環境、作用、響應等定量數據，實現監測數據超限報警和健康評估。輕量化監測針對特定輕量化監測場景的少量關鍵指標，采用低功耗、易安裝、高集成的感知設備獲取定量數據或定性結果，實現數據超限報警和跟蹤觀測，滿足定制化管養需求。4.2.3標準化監測主要應用于：1單跨跨度在60m及以上的斜拉橋、懸索橋、系桿拱橋、異性橋、組合結構等特殊結構或復雜結構橋梁；2單跨跨度大于150m及以上的梁橋。4.2.4輕量化監測主要應用于：1服役年限超過25年且存在明顯病害的橋梁；2位于主要交通要道、出入城、交通繁忙、有重車經常通行的橋梁；3撞擊風險高的橋梁；4獨柱墩橋梁；5被認定為技術狀況等級為C級、D級且需要跟蹤觀測的在役橋梁。6荷載等級提高或經結構加固需要重點關注的橋梁。位于主要交通要道、出入城、交通繁忙、有重車經常通行的橋梁；4.2.5標準化監測內容應結合橋型可按表4.2.1進行選擇。表4.2.1標準化監測內容●●●●●●●●/●/////○///●///●//●◎●●●●◎◎●●//●●●●●●8○○○○◎◎◎◎●●●●○○○○●●●●◎○○●○○●●○○●●//●●///○/●//○/////○◎//●●//●●●●●●//○○/○///●●●○○○○●●●●○○●●○◎○○/●////●●/●●●◎◎◎◎///●/●//9○○○○○○○○對于裝配式梁橋，應選擇病害嚴重，評級較低的一4.2.6輕量化監測內容應充分考慮結構受力特點、特定場景需求、交通量大小等因素確定，可按表4.2.2進行選擇，輕量化監測場景包括但不限于：1）服役年限超過25年且存在明顯病害；2）重載交通橋梁；3）易發生車輛、船舶等撞擊；4）獨柱墩橋梁；5）曲線橋梁（半徑小于或等于250米6）加固改造橋梁。表4.2.2輕量化監測內容○●◎◎●◎◎◎○●◎○○◎○●○○○◎◎○●●○○○◎◎●○●○○●◎◎●○◎○●◎◎●◎◎◎○●◎◎●◎◎◎4.3測點布設4.3.1監測測點布設應能夠把握環境、作用、結構響應和結構變化的特征，兼顧代表性、經濟性、可更換性，并考慮設備布設條件所受約束性。4.3.2測點布設時應根據實橋運營環境、荷載特點、結構特點、橋梁計算分析結果和橋梁的養護管理需求確定測點，測點布設應符合以下要求：1測點布設應能反映監測對象的實際狀態及變化趨勢，宜在結構響應最不利處、結構響應最大處或已損傷處布設。2風速風向測點應布設在橋面兩側、塔頂、拱頂等各方向無遮擋位置，橋面測點的豎向高度應大于1倍梁高。3環境溫濕度測點宜布設在跨中橋面。閉口箱梁、錨室等對濕度有特殊要求的構件，應增設測點。結構溫度測點應根據結構特點布設關鍵混凝土或鋼結構構件上，能夠反映不同截面的溫度梯度及不同部位構件之間的溫差效應。宜在橋面鋪裝層布設溫度測點。測點數量和位置宜根據結構跨徑、構件尺寸等并結合溫度場分布情況確定。4對于纜索結構體系，雨量測點宜與風速儀等環境監測設備布設在同一位置，且不應有遮擋。5地震動監測的測點應能反映地震動輸入。宜布設在橋梁承臺頂部、索塔根部等相對固定不動的位置，當主跨跨度超過600m時，應增設測點。6應對車流量大、重載車輛多的橋梁結構進行交通荷載監測，測點宜布設在主橋上橋方向振動較小的截面，且宜配套安裝車牌識別儀及攝像頭。7結構振動測點應能反映風、車輛、車船撞擊、地震等荷載作用響應，滿足模態分析要求，布設在結構主要振型的關鍵位置。8結構整體或局部位移、轉角，測點宜布設在最不利荷載組合下主纜、主梁、索塔、拱圈等關鍵構件響應極值點處。9主梁線形監測應能反映結構線形長期變化趨勢，在主跨四分點、邊跨跨中截面布設測點，跨度較大的懸索橋、斜拉橋應相應增加監測截面。10應變測點應布設在應力水平較高、應力幅值較大或影響結構整體安全的關鍵截面和部位。主梁頂板應變測點宜布設在重車道或車輪對應位置。11索力及索構件振動測點應結合不同規格型號、阻尼設置情況選取索力最大或應力幅最大的索，宜上、下游對稱布設。4.4設備選型及技術參數要求4.4.1傳感器選型應與監測內容、測點布設、監測方法和軟件系統相適配，并應滿足易于安裝維護、穩定性強、可靠性高等要求。4.4.2設備應明確“防塵、防水、防雷”指標要求，監測設備的防護等級應符合現行國家標準《外殼防護等級（IP代碼）》的相關規定。可能被水淹的設備防護等級應達到IP68，室外安裝設備的防護等級不應低于IP65。4.4.3傳感器與數據采集設備選型應滿足監測量程、分辨力、精度、靈敏度、動態頻響特性、長期穩定性、環境適應性等要求。4.4.4監測設備的技術指標可根據實際情況按照表4.4.1的規定進行選擇：表4.4.1監測設備技術要求1.量程±2.0g；誤差5%被測支座標稱豎向承載力值4.應具備自動光圈、變焦鏡頭、晝/夜自動轉換4.5數據采集、傳輸、存儲4.5.1數據采集、傳輸和存儲應符合國家信息安全管理要求，可通過加密通訊、身份認證等方式提高監測數據的安全性。4.5.2數據采集設備應與傳感器和數據采集與傳輸軟件功能相適配，滿足數據同步采集、實時傳輸的要求。數據采集設備應根據傳感器輸出信號類型、范圍、兼容性、精度和分辨率等要求進行選型。4.5.3數據采集方式應根據橋梁跨度、長度、空間尺度及結構特點、監測規模、傳感器類型等進行選擇，監測測點相距較近且較集中時，宜選用集中式數據采集方式；監測測點相距較遠且較分散時，宜選用分布式數據采集方式。4.5.4數據采集應采用干擾抑制、接地、屏蔽等抗干擾措施，提高信噪比。對信號強度量級有較大差異的不同信號，應嚴格進行采集前的信號隔離。4.5.5數據采集方式及采集頻率應滿足表4.5.1的要求。表4.5.1監測數據采集樣式及采樣頻率/4.5.6各數據采集設備的數據采集應保持時間同步，時間同步精度應滿足報警、數據分析及應用的要求。相同類型監測數據的采集時間同步誤差宜小于0.1ms，不同類型監測數據的采集時間同步誤差宜小于1ms。4.5.7數據傳輸方式應根據橋址環境、測點數量、傳感器及采集設備類型進行選擇配置，可分為有線傳輸和無線傳輸，應優先選用有線傳輸。當有線網絡傳輸路徑過長或不具備布設條件時，可考慮選用無線傳輸。對鋼結構橋梁、橋區雷電頻發的，原則上不選用無線傳輸。4.5.8有線傳輸宜選用帶寬高、傳輸距離遠、可靠性高、抗干擾能力強的光纖傳輸，傳輸網絡宜采用基于TCP/IP協議的光纖專網。4.5.9采用無線通信網絡進行數據傳輸，帶寬、傳輸距離、時延等應滿足監測要求。4.5.10數據傳輸設施應選用抗干擾能力強、穩定、高效的工業級產品，應能保證長時間高效、可靠、穩定運行。4.5.11數據存儲應按冷熱數據區分存儲，近一年的原始數據作為熱數據存儲，超過一年的數據存儲遷移冷存儲；近三年分析數據作為熱數據存儲，超過三年的數據遷移至冷數據存儲。4.5.12原始數據宜永久存儲，存儲容量受限時至少應保存5年以上，分析數據及特殊事件數據應永久存儲，采用私有云的項目可使用NAS、SAN存儲作為冷存儲介質。4.5.13應對數據進行定期備份，有條件的應進行異構備份。4.5.14監控視頻單獨存儲，存儲容量不應小于30天。4.5.15數據管理應具有標準化讀寫接口，應考慮數據的結構化、安全性、可靠性、可擴展性、共享性以及使用友好性和便捷性。5系統實施5.1一般規定5.1.1監測系統實施前，應按設計要求深化施工圖，編制施工組織設計、專項施工方案，在通過審查、技術交底后方可進行現場施工。5.1.2橋梁生命線工程系統實施主要包括：硬件設備安裝、系統集成和調試。5.1.3系統的布線包括光纜網絡、傳感器線纜網絡、機柜供電線纜和傳感器采集設備供電傳輸網絡。5.1.4硬件設備硬件在安裝前應進行檢查、測試，確認是否滿足設計文件的要求，安裝不得影響橋梁結構安全性及耐久性。5.2硬件設備安裝5.2.1硬件設備安裝包括現場設備供電、傳感器線纜敷設及防護、采集站安裝、硬件設備安裝。5.2.2現場設備供電可選用太陽能供電或接入市電，根據現場條件，優先采用市電供電，當條件不允許時，可使用太陽能供電。5.2.3傳感器線纜從監測布點位置到現場采集工作站的線纜敷設應符合以下規定：1線纜敷設應整齊、美觀，導線應絕緣良好、無損傷，線纜應采用線管、線槽等加以防護。2光電纜線宜與橋梁其它纜線應保持必要的距離，并根據強弱電纜位置采取必要的屏蔽措施。光纜敷設彎曲半徑應大于光纜外徑的20倍，雙絞線、同軸電纜、大對數線纜的彎曲半徑應大于等于線纜外徑的15倍，接頭部位應平直不受力。3宜在橋梁的縱向段采用敷設橋架來放置和保護傳感器線纜，并充當傳感器線纜沿結構縱向行走的主干渠道。電纜支架由帶孔的角鋼制成，并且全部的電纜托架、支架、抱箍在加工成型后要熱浸鍍鋅。4宜在橋梁的監測橫截面內采用線纜保護管來放置和保護傳感器線纜。當電纜通過電纜孔洞、電纜管道和類似的地方時要密封。5截面內的傳感器的引出線纜通過截面的保護管匯集至縱向的橋架，再由橋架敷設到結構健康監測系統各個相應的外場工作站內，接入采集設備。6線纜終端應設置編號及標簽，用于接序及回路檢查。5.2.4采集工作站的布設及安裝應符合以下規定：布設應遵循以下原則：1最短布線原則；2同類信號通道集中原則；3通道預留原則；4穩定與安全的運行環境；5易于進行檢查及維修、維護。安裝應符合以下規定：1采集站機柜采用支架安裝，應保證安裝牢固可靠，外形美觀，應滿足放置數字信號采集儀、工業交換機、多路電源模塊和線架等設備的要求，機柜防護等級不低于IP65；2采集站應有一定的故障自診斷能力；3采集站應有一定的電力監測功能；4采集站應具有現場配線電纜、配電箱等必要的附件，配電箱防護等級不低于IP65；5機柜及配電箱等部件采用不銹鋼或其它具有良好防腐性能的材料制成，箱體的緊固件和活動連接件采用不銹鋼；6所有電路與機殼應隔離，電源接線端子與機殼絕緣電阻應≥100MΩ,機箱有接地點與電線相連；7所有動力配電箱內輸出至UPS前級應安裝過電壓保護器所有機柜內UPS輸出至橋面外部用電設備處應安裝過電壓保護器，設備外漏導電部分均應接地或接保護線；8機柜、安裝支架、電氣保護、防雷措施、供電電源等符合通用電氣技術規范要求。5.2.5硬件設備安裝及防護應符合下列規定：1硬件設備安裝前應進行檢查、檢驗，包括設備出廠檢驗、現場開箱檢驗和安裝檢驗等，技術性能應符合設計要求。2傳感器安裝位置應符合設計規定，并應穩定可靠與結構物牢固連接，做好防水、防潮、防雷、防干擾等措施。5.3系統集成與調試5.3.1系統集成與調試宜分為硬件設備調試、軟件系統部署及調試、軟硬件聯合調試。5.3.2硬件設備調試應在設備安裝完成后后通過采集軟件逐個對傳感器進行校驗，包括接線正確性校驗和數據完整性校驗。5.3.3軟件系統部署及調試符合下列規定：1軟件宜采用國內主流的軟件開發技術和框架，軟件內部各模塊應功能獨立，模塊之間耦合性低；2軟件現場部署前，服務器、工作站、工控機等硬件安裝完畢并接電穩定運行，監控中心網絡、供配電、通信、照明等滿足設計要求；3操作系統、應用組件、數據庫等應用支撐軟件的安裝和配置滿足軟件設計文件的技術要求；4軟件安裝和調試分步進行，軟件部署完成后進行功能確認。5.3.4軟硬件聯合調試應符合下列規定：1數據采集與傳輸軟件部署完成后，與橋梁現場傳感器模塊和數據采集硬件進行數據采集集成校驗，數據輸出通道、數據流、方向、精度等與外場設備安裝保持一致；2數據采集與管理軟件部署完成后，與橋梁現場數據采集與傳輸軟件進行數據對接，數據接收、處理和存儲等功能滿足設計文件技術要求；3軟、硬件聯合調試完成后，用戶界面軟件各項功能正常，監測數據展示流暢準確，界面數據值、數據精度、數據單位與設計文件技術要求一致。6系統試運行及驗收6.1一般規定6.1.1系統試運行期不應少于3個月。6.1.2系統試運行期結束后，應開展系統驗收工作。6.2系統試運行6.2.1系統試運行期內應根據監測數據對系統的穩定性和可靠性進行檢驗，完善系統功能，同時應進行設備基準值校正、超限閾值設置等工作，形成系統試運行報告。6.3系統驗收6.3.1系統驗收包括硬件驗收、軟件驗收和資料驗收三部分。6.3.2硬件驗收應包含以下內容：1進場設備材料的數量、規格型號、技術參數等與合同文件、設計文件的一致性，合格證、質?？?、說明書及出廠檢驗報告等是否齊全。2傳感器安裝位置正確、牢固、端正，表面平整，信號線按要求連接到位，設備標識齊全、牢固、清晰。3數據采集設備處于正常工作狀態，機柜內電力線、信號線、元器件等布線平直、整齊、固定可靠，插頭牢固，標識清晰。出線管與箱體連接密封良好，機柜內無積水、塵土、霉變；機柜接地連接可靠，接地引出線無銹蝕。4光電纜線路敷設應滿足要求。6.3.3軟件驗收應檢查各模塊功能完整性和一致性，各項功能指標應滿足設計文件要求。6.3.4資料驗收主要檢查文檔的齊全性、規范性和一致性，包含以下內容：1合同相關資料：合同協議書、合同談判紀要等；2實施過程資料：系統設計文件、系統變更資料；設備進場報驗資料、監測設備設施安裝記錄、設備設施檢驗資料；有關會議紀要；3交工驗收資料：系統實施總結報告、系統竣工圖、系統硬件使用手冊、系統軟件使用手冊和系統試運行報告。7系統運維7.1一般規定7.1.1系統監測期間應合理制定運維計劃，并列支年度維護費用。7.1.2系統設備檢查和維護的對象應包括傳感器、數據采集設備、數據傳輸設備、數據存儲設備和數據顯示設備。7.2設備維護7.2.1設備維護應分為狀態巡查、定期維護和故障維護。7.2.2狀態巡查宜每個月通過系統平臺查看一次所布設傳感器、采集裝置、網絡通訊裝置等硬件設備的在線狀態。硬件系統的狀態巡查采用自動巡檢為主、人工檢查為輔的方式開展。7.2.3定期維護宜每6個月開展一次，應對設備表觀完好性進行全面檢查，對采集設備與傳輸線路的接頭緊固情況進行檢查。7.2.4故障維護宜快速響應并在24小時內處置完成。8數據管理及數據分析8.1一般規定8.1.1監測數據應客觀真實、準確可靠的顯示監測項目各測點傳感器的實時數據。8.1.2系統數據管理應包括數據編碼、數據預處理、數據接入、數據存儲、數據交互與共享、數據安全。8.1.3系統數據管理應實現數據的完整性、準確性、時效性和可訪問性。對監測數據的操作應分類進行權限控制，僅授權用戶可以操作，且禁止越權操作。8.1.4監測數據分析應結合橋梁養護管理、檢測評估的數據開展，宜采用比對分析、統計分析、機器學習等方法。8.1.5應基于監測數據和監測數據的分析結果，對橋梁出現的異常狀態進行實時報警。8.1.6應定期對橋梁日常運營監測數據進行分析，并形成定期監測數據分析報告。8.1.7監測數據分析宜支撐超限報警、養護檢查應用、特殊事件應急管理和橋梁安全專項評估等監測應用。8.2數據編碼8.2.1系統數據宜定義數據字典進行編碼管理。8.2.2監測數據編碼宜由“橋名簡稱-監測類別簡稱-構件類型編碼-截面序號-構件序號-測點編號”組成，名字段之間應以中橫線“-”加以分割。橋梁監測點編號命名規則如下圖所示。圖8.2.1監測點編號命名規則示意8.3數據存儲8.3.1監測數據存儲宜包括在線存儲和離線存儲，可分為橋梁外場采集站本地存儲、監控機房中心存儲和云存儲。云存儲宜采用政務云或國資云。8.3.2監測數據應采用數據庫技術進行存儲。數據庫系統應采用開源產品或者國內自主開發的技術或產品，數據庫設計應遵循可靠性、先進性、開放性、可擴展性、經濟性和安全性等原則。8.3.3監測數據應根據數據種類的不同采用適宜的存儲形式。對于關系型的業務數據，宜采用關系型數據庫；對于周期性的時序數據，宜采用時序型數據庫；對于指標類型數據，宜采用文檔型數據庫；對于視頻類或大文件類型數據，宜采用對象存儲服務器存儲。8.3.4數據存儲架構宜進行數據分層存儲設計，并宜根據數據ETL順序從底層至上層分多層次存儲。8.3.5橋梁外場采集站本地存儲空間應確保原始監測數據的存儲時間不少于90天、視頻圖像數據的存儲時間不少于30天。8.3.6監控中心平臺的實時監測數據存儲時間不宜少于5年，經處理后的特征數據、超限報警、評估結果等結構化數據存儲時間不宜少于20年，非結構化視頻數據存儲時間不宜少于90天。突發事件的監測數據應轉移備份、永久保存。8.3.7監測系統應具備數據備份、故障恢復、數據壓縮存儲等功能，宜設置災備機制對關鍵數據進行定期異地備份，并支持自動或手工操作進行故障恢復。8.4數據預處理8.4.1數據預處理應包括信號硬件預處理和數據軟件預處理。8.4.2數據的處理應符合以下要求：1數據采集時，應對含噪信號進行適當的降噪處理，提高信號的信噪比；2數據分析之前，應對測量數據中的粗差、系統誤差、偶然誤差等進行處理；3應正確判斷異常數據是由結構狀態變化引起還是監測系統自身異常引起，應剔除由監測系統自身引起的異常數據；4數據單位宜采用國際單位制。8.4.3數據采集設備的信號硬件預處理應對傳感器信號進行調理、濾波和轉換，并應符合現行行業標準《公路橋梁結構監測技術規范》JT/T1037-2022的有關規定。8.4.4數據軟件預處理應結合監測內容和系統硬件方案在保證系統性能的基礎上滿足時效性要求。8.5數據分析8.5.1監測數據分析前應進行數據清洗，剔除錯誤數據。8.5.2監測數據分析應包括環境、作用、結構響應和結構變化數據分析，應與橋梁檢查數據分析協同、融合。8.5.3監測數據分析方法可采用統計分析、相關性分析、趨勢性分析、比對性分析和機器學習等。數據分析應包括統計分析和特殊分析，統計分析包括最大值、最小值、平均值、均方差、累計值等；特殊分析包括荷載譜分析、風參數分析、模態分析、疲勞分析等。8.5.4監測數據分析樣本時長應根據監測內容特征和監測應用的需求確定。8.5.5環境監測數據分析應符合下列規定：1溫度監測數據分析應包括最高溫度、最低溫度和最大溫差等；2濕度監測數據分析應包括最大值、平均值及超限持續時間等；3雨量監測數據宜分析10min平均降雨量；4結冰監測宜結合視頻監控分析結冰位置、范圍和程度。8.5.6作用監測數據分析應符合下列規定：1風速風向監測數據分析應包括10min平均風速、風向和風玫瑰圖等；風壓監測數據宜分析10mim平均值和均方根值；2結構溫度監測數據分析應包括最大值、最小值、最大梯度和年極值等；3車輛荷載監測數據分析宜包括車型、車牌，車流量、軸重、總重的極值與概率分布，超載車的數量、總重、軸重和通過時間，以及車輛空間分布等；4宜將車輛荷載統計數據轉化為疲勞荷載譜；對較重的車輛荷載數據統計分析時，宜同時統計與該車輛荷載相對應的結構動態撓度或動態應變數據；5船舶撞擊和地震監測數據分析包括加速度峰值、持續時間、反應譜等。8.5.7結構響應監測數據分析應符合下列規定：1位移監測數據分析應包括主梁豎向、橫向和縱向位移，塔頂、拱頂和墩頂位移，以及橋墩沉降等；1）主梁豎向和橫向位移、塔頂和主纜偏位、高墩墩頂位移和拱頂位移監測數據應分析平均值、絕對最大值、均方根值及其隨時間變化規律；應對主梁下撓、塔頂和主纜及主拱偏位、橋墩沉降等數據進行趨勢分析；2）支座位移和梁端縱向位移監測數據分析應包括平均值、最大值、累計值及變化規律。2塔頂截面傾角、梁端水平和豎向轉角監測數據應分析平均值、絕對最大值及其隨時間變化規律；3主梁關鍵截面應變監測數據應分析平均值、絕對最大值、疲勞累積損傷指數等，索塔、主拱關鍵截面應變監測數據應分析平均值、絕對最大值；4索力監測數據應分析平均值、最大值、最小值、均方根值、疲勞損傷指數及其隨時間變化趨勢等；監測索力宜與成橋索力、設計容許索力、破斷索力以及定期檢測索力進行對比分析；5支座反力監測數據宜分析平均值、最大值、最小值及其隨時間變化規律；6結構振動監測數據分析應包括絕對最大值、最大均方根值、頻譜、大幅度振動的持續時間，對風作用敏感的大跨度橋梁宜進行結構振動與風速風向的相關性分析；宜進行模態參數分析，包括結構頻率、振型和阻尼比，模態分析應考慮溫度和風速等環境變量和橋面車輛重量對自振頻率和振型識別結果的影響；8.5.8結構變化監測數據分析應符合下列規定：1橋墩基礎沖刷深度監測數據分析宜包括沖刷深度最大值、沖刷范圍及其變化規律；2懸索橋錨碇位移、拱腳位移監測數據應分析其是否發生變化和變化量；3裂縫數據分析應包括裂縫長度和寬度的最大值、裂縫數量和位置及其變化規律，宜分析裂縫與荷載、環境和結構構造的相關性；4墩身、承臺混凝土腐蝕監測數據分析宜包括氯離子濃度、侵蝕深度最大值、梯度及其變化趨勢；5懸索橋主纜和吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）和系桿斷絲監測數據宜分析斷絲位置和程度；6索夾螺桿緊固力、高強螺栓緊固力和螺栓脫落監測數據宜分析數量、位置、程度和變化趨7索夾滑移監測數據宜分析數量、程度和變化趨勢；8體外預應力監測數據宜分析預應力變化程度和趨勢。8.5.9宜分析不同類型監測內容之間、相同類型監測內容之間數據的相關性。8.5.10對于存在傾覆風險的橋梁監測數據分析，除應符合8.5.5~8.5.9的規定外，還應符合下列規1宜分析梁體橫向傾角的最大值、平均值及變化規律；2宜分析支座兩側豎向位移差、支座橫向位移的最大值、平均值及變化規律。8.5.11梁體出現縱向、橫向異常位移的橋梁監測數據分析，除應符合8.5.5~8.5.9的規定外，還應符合下列規定：1宜分析支座位移、梁體位移的平均值、最大值及變化趨勢；2宜分析支座位移、梁體位移與溫度的相關性；3宜分析橋墩傾角、橋墩根部應變的最大值及變化趨勢。8.5.12對于加固維修后的橋梁監測數據分析，除應符合8.2.5~8.2.9的規定外，還應符合下列規定：1宜分析加固板材與原主梁結構的變形協調性；2宜對比分析橋梁加固前后中性軸和結構模態參數的變化。8.5.13橋梁遭受洪水、泥石流、地震、海嘯、臺風等自然災害、船舶或車輛撞擊、火災和特殊車輛過橋等突發事件后進行專項評估時，應對事件發生前后數據進行對比分析，若結構狀態發生變化，應對橋梁進行專項檢查。8.6數據報告8.6.1監測數據分析應定期形成分析報告，宜采用季報、年報和特殊事件專項分析報告，報告內容應符合下列規定：1季報內容宜包括8.5.5~8.5.9條中規定的半年內監測數據分析結果以及超限的數量、比例、位置和時間；2年報內容宜包括8.5.5~8.5.9條中規定的年度內監測數據分析結果以及超限的數量、比例、位置和時間；3特殊事件專項報告內容：在特殊事件發生后快速提供專項報告。8.6.2監測數據分析報告宜包括下列內容:1橋梁結構及監測系統概況；2監測數據統計分析及結論;3超限報警分析及結論；4專項評估及結論；5結論和建議。8.6.3監測數據分析報告宜由軟件自動分析生成，保證數據分析的實時化、自動化。8.6.4特殊事件專項報告應包括突發事件發生概況、監測系統基本信息及監測方案、評估項目、評估方法、分析結果、結論及建議等。9監測結果應用9.1一般規定9.1.1監測結果應用應包括超限報警、養護檢查應用、特殊事件應急管理和橋梁安全專項評估等監測應用。9.2超限報警9.2.1當監測數據超過各級超限閾值時應同步報警，報警功能應具備實時和自動報警功能，以及發布、調整和解除報警功能，并在監測系統軟件界面展示報警信息。9.2.2報警應遵循下列原則：1橋梁日常運營過程中出現影響橋梁結構安全、行車安全的狀況時，應進行報警；2橋梁遭受地震、船舶或車輛撞擊、臺風、風致異常振動等突發事件時，應進行報警；3針對環境、作用、結構響應和結構變化真實監測數據予以報警，應排除監測系統自身故障引起的數據錯誤情況。9.2.3根據監測數據超限程度，將超限報警等級設定為四級，按表9.2.1的確定。表9.2.1超限報警等級設定表超限報警等級顏色標識級別描述一級紅色監測指標已超出設計允許和規范規定，或者嚴重影響橋梁安全、正常使用和行車安全二級橙色監測數據超出橋梁正常使用條件限值，且可能對橋梁安全、正常使用和行車安全產生顯著影響三級黃色監測數據超出橋梁正常使用條件限值，且可能對橋梁安全、正常使用和行車安全產生輕微影響藍色監測指標異于日常數據的正常水平，接近或超過橋梁正常使用條件界限值，但不會對橋梁安全、正常使用和行車安全產生影響9.2.4超限報警閾值的確定應符合下列規定：1應根據設計值和規范容許值設定，兼顧監測數據的歷史統計值、材料允許值和仿真計算值，并結合養護檢查應用、特殊事件應急管理和橋梁安全專項評估等監測應用的需求。2應根據橋梁結構實際運行狀況進行動態調整，當橋梁已進行承載力評定時，應采用基于相關測試結果修正的有限元模型計算理論值替代設計值。9.2.5監測數據超限閾值設定宜符合表9.2.2的規定。表9.2.2超限報警閾值設定表報警類別報警內容超限閾值a超限級別橋梁類型懸索橋斜拉橋梁橋拱橋環境最高溫度、最低溫度、最大溫差達到1.0倍設計值●●●●達到1.1倍設計值三級●●●●達到1.2倍設計值二級●●●●構件封閉空間內相對濕度b達到50%●●●●結冰出現結冰●●●●作用車輛總重或軸重達到1.5倍設計車輛荷載三級●●●●達到2.0倍設計車輛荷載二級●●●●風速、風向橋面10min平均風速達到25m/s三級●●●●橋面10min平均風速達到0.8倍橋面設計基準風速二級●●●●橋面10min平均風速達到橋面設計基準風速一級●●●●混凝土、鋼結構構件溫度達到設計值●●●●橋面鋪裝層溫度大于60℃或小于-20℃或根據鋪裝體系材料力學性能隨溫度變化關系確定●●●●船舶撞擊發送船撞事件二級●●●●橋岸地表場地地震動加速度達到設計E1地震作用加速度峰值二級●●●●達到設計E2地震作用加速度峰值一級●●●●結構主梁豎向位移達到0.8倍設計值二級●●●●達到設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級●●●●主梁橫向位移達到0.8倍設計值二級●●—●達到設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級●● ●支座位移絕對值達到0.8倍設計值二級●●●●報警類別報警內容超限閾值a超限級別橋梁類型懸索橋斜拉橋梁橋拱橋絕對值達到設計值一級●●●●梁端縱向位移絕對值達到0.8倍設計值二級●●●●絕對值達到設計值一級●●●●塔頂偏位達到0.8倍設計值二級●● 達到設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級●●——主纜偏位達到0.8倍設計值二級●———達到設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級●———梁橋高墩墩頂位移達到0.8倍設計值二級 ● 達到設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級——●—拱橋主拱拱頂位移達到0.8倍設計值二級———●達到設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級———●主梁、索塔、主拱關鍵截面靜應變超過歷史最大值三級●●●●超過設計最不利工況計算值二級●●●●懸索橋吊索、錨跨索股力斜拉橋斜拉索超過0.95倍設計值二級●●—●超過設計值或一個月內出現10次以上二級超限一級●●—●支座反力絕對值達到0.8倍設計值二級●●●●絕對值達到設計值一級●●●●結構主梁振動加速度10min加速度均方根達到31.5cm/s2且持續時間超過30min●●●●10min加速度均方根超過31.5cm/s2且接近50cm/s2三級●●●●10min加速度均方根達到50cm/s2二級●●●●幅值持續增大、呈現發散特征一級●●●●懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）振動加速度10min加速度均方根達到100cm/s2●●—●10min加速度均方根超過100cm/s2且接近300cm/s2三級●●—●10min加速度均方根達到300cm/s2且頻繁出現二級●●—●結構變化基礎沖刷達到0.7倍設計沖刷深度二級●●●●達到設計沖刷深度一級●●●●錨碇位移錨碇水平位移達到0.00005倍主跨跨徑，錨碇豎向位移達到二級●———報警類別報警內容超限閾值a超限級別橋梁類型懸索橋斜拉橋梁橋拱橋0.0001倍主跨跨徑錨碇水平位移達到0.0001倍主跨跨徑，錨碇豎向位移達到0.0002倍主跨跨徑一級●———拱腳位移達到0.8倍設計值二級 ●達到1.0倍設計值一級———●裂縫出現結構性裂縫●●●●出現結構性裂縫，且持續擴展三級●●●●結構性裂縫寬度超過規范限值或發展速度二級●●●●腐蝕腐蝕深度到達保護層深度二級●●●●預應力體外預應力相對損失超過5%二級—●●—體外預應力相對損失超過10%一級—●●—斷絲出現斷絲二級●● ●斷絲率達到2%一級●● ●螺栓狀態個別螺栓輕微松動●●●●個別螺栓松動三級●●●●部分螺栓松動二級●●●●較多螺栓發生嚴重松動或少量脫落一級●●●●索夾滑移索夾出現滑移二級●———索夾滑移嚴重或較多數量索夾出現滑移一級● 主梁渦振c10min振動加速度均方根值達到31.5cm/s2、能量比因子大于10三級●●?—10min振動加速度均方根值達到50cm/s2、能量比因子大于10二級●●?—10min振動加速度均方根值達到80cm/s2、能量比因子大于10一級●●?—監測數據分析結果鋼結構疲勞疲勞損傷指數達到0.1三級●●●●出現較多疲勞裂縫，或裂縫長度和寬度較大二級●●●●塔頂或主纜或主拱出現永久偏位一級●●—●報警類別報警內容超限閾值a超限級別橋梁類型懸索橋斜拉橋梁橋拱橋d偏位主梁下撓持續下撓一級●●●●橋墩沉降e墩臺均勻總沉降達到20imm，或相鄰墩臺總沉降差值達到10imm一級——●—索力基準值與成橋索力相比變化超過10%二級●●—●與成橋索力相比變化超過15%一級●●—●剔除環境影響的橋梁主要頻率變化超過3%二級●●●●超過5%一級●●●●注：●為應報警項；?針對大跨度鋼橋；—為無須報警項。a“超限閾值”一列中的“設計值”參考了JTGD60、JTG3362、JTG/TD65-05、JTG/T3365-01、JTG/TD65-06、JTG/T3360-01的相關規定。錨碇位移限值參考了JTG/TD65-05的相關規定。裂縫限值參考了JTG5120-2021、JTG/TH21的相關規定。b構件封閉空間為主梁內，懸索橋主纜、錨室和鞍罩內，斜拉橋索塔和索塔錨固區內，拱橋主拱內封閉空間。c橋梁渦振報警選取主梁豎向加速度均方根值和能量比因子作為報警指標，閾值取值的原則依據已有橋梁發生渦振的加速度均方根值統計規律一級ISO2631-1舒適性標準制定。d數據分析結果超限報警為非同步報警項。eL為相鄰墩臺最小跨徑，單位為米（m）。9.3車輛通行管控9.3.1車輛通行管控建議宜基于橋梁結構監測數據分析并協同其他運行管理系統信息給出。9.3.2監測數據顯示出現影響行車安全狀況時，應給出車輛通行管控建議。9.3.3根據氣象數據，12h內降雨量超過50mm或12h內降雪量超過4mm以上，宜進行車輛限速限流；大霧能見度小于200m時，宜進行車輛限速；大霧能見度小于50m時，宜封橋。9.3.4橋面結冰，纜、索、吊桿結冰時，宜進行車輛限速和除冰處治。9.3.5橋面風速超過表9.2.2中三級限值時，可進行封橋管理。9.3.6主梁加速度超過表9.2.2中四級限值時，宜進行車輛限速。9.4結構健康度評估9.4.1橋梁結構健康度應包括結構整體健康度和結構構件健康度，等級宜劃分為Ⅰ基本完好、Ⅱ輕微異常、Ⅲ中等異常、Ⅳ嚴重異常四級。表9.4.1橋梁結構健康度等級評定依據健康度等級結構構件結構整體9.4.21）中所列監測數據無超限或超限等級四級9.4.22）中所列監測數據超限等級全部為四級或無超限Ⅱ輕微異常9.4.21）中所列監測數據超限等級三級除塔頂偏位、錨碇位移、拱腳位移之外，9.4.22）中所列其它監測數據與分析結果超限等級僅為1項為二級、無一級Ⅲ中等異常9.4.21）中所列監測數據超限等級二級9.4.22）中所列監測數據與分析結果超限等級出現多項（2項及以上）二級或1項一級；或當塔頂偏位、錨碇位移、拱腳位移出現1項或以上二級；或多項構件健康度中等異常Ⅳ嚴重異常9.4.21）中所列監測數據超限等級一級9.4.22）中所列監測數據與分析結果超限等級出現多項一級；或多項構件健康度嚴重異常9.4.2宜通過監測數據分析、并與超限閾值比較，進行橋梁結構健康度評估，評估參數包括：1）構件健康度表征評估參數：采用梁端縱向位移、關鍵截面應變、索力、支座反力、索振動、裂縫、斷絲、螺栓狀態、索夾滑移、疲勞等監測數據；2）結構整體健康度表征評估參數：采用主梁豎向和橫向位移、塔頂偏位、主纜偏位、支座位移、高墩墩頂位移、錨碇位移、拱腳位移、基礎沖刷深度、錨跨索股力、預應力、主梁振動等監測數據，以及塔頂或主纜或主拱永久偏位、主梁持續下撓、橋墩沉降、索力基準值變化、剔除環境影響的橋梁主要頻率變化等分析結果。9.4.3也可通過損傷識別和模型修正建立可靠的有限元模型，將計算的結構響應和結構變化結果與表9.2.2中超限閾值進行對比，參考表9.4.1進行橋梁結構健康度評估。9.4.4當構件健康度或結構整體健康度為Ⅲ級中等異?；颌艏墖乐禺惓r，應進行專家研判。9.5特殊事件應急管理9.5.1橋梁在遭受渦振、強（臺）風，懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）等異常振動，地震、車輛超載、船撞等特殊事件時，應進行特殊事件數據分析輔助應急管理措施決策，并評估結構健康度，必要時組織專家研判。9.5.2渦振應急管理應符合下列規定：1宜采用10min加速度均方根值sa和振動能量比因子R作為渦振判定指標，也可補充其它參考數。sa和R按公式（1）和（2）計算：sa=Σ1a（1）式中：sa——加速度均方根值，單位為米每平方秒（m/s2ai——主梁振動加速度，單位為米每平方秒（m/s2N——10min加速度采樣點數。式中：A1——結構振動響應功率譜密度中最大幅值，單位為平方米每三次方秒（m2/s3）；A2——結構振動響應功率譜密度中次最大幅值，單位為平方米每三次方秒（m2/s32可采用機器學習算法自動判斷渦振，也可采用其它可靠方法；3渦振超限閾值宜按表9.2.2規定選取，檢查建議宜符合下列規定：1）超限三級，提醒持續關注；2）超限二級，提醒采取車輛限速等管理措施；3）超限一級，提醒封閉橋梁，按9.4.1和9.4.2的規定進行橋梁結構健康度評估。4應提供橋梁渦振事件分析報告，報告內容宜包括：渦振前、渦振事件全過程、渦振后數據分析結果。數據分析宜符合下列規定：1）分析橋面10min平均風速、平均風向、風攻角、湍流度；2）分析主梁10min加速度均方根值、模態參數變化；3）分析渦振全過程持續時間、風況條件、加速度和位移均方根值、振動頻率。9.5.3強風應急管理符合下列規定：1強風風速超限閾值宜按表9.2.2規定選取，檢查建議符合下列規定：1）超限三級，提醒封閉橋梁；2）超限二級，提醒檢查橋梁構件狀態；3）超限一級，提醒檢查橋梁構件狀態，并按9.4.1和9.4.2的規定進行橋梁結構健康度評估。2應提供橋梁強風分析報告，報告內容宜包括：強風前、強風全過程、強風后數據分析結果。數據分析宜符合下列規定：1）分析橋面10min平均風速、平均風向、風攻角、湍流度、陣風因子；2）分析主梁、懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）等振動加速度均方根值、模態參數變化；3）分析主梁豎向和橫向位移、塔頂偏位、主拱拱頂位移、索力基準值變化等最大值。9.5.4懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）等索構件振動加速度超限二級，應提醒檢查減振設施有效性并進行數據分析，數據分析內容宜包括：索構件異常振動前、異常振動全過程、異常振動后數據分析結果。數據分析宜符合下列規定：1分析橋面10min平均風速、平均風向、風偏角、風攻角、降雨量；2分析索構件10min加速度均方根值、模態參數變化；3分析索構件異常振動全過程持續時間、風況條件、加速度和位移均方根值、振動頻率；4分析索構件索力基準值變化；5分析索構件異常振動的類型。9.5.5地震應急管理符合下列規定：1地震動加速度超限二級時，宜提醒對橋梁進行全面檢查；2地震動加速度超限一級時，宜提醒封閉橋梁，對橋梁進行全面檢查，并滿足下列規定：1）按9.4.1和9.4.2的規定，利用監測數據進行橋梁結構健康度評估；2）也可采用可靠的考慮土結相互作用的非線性結構有限元模型，通過計算分析在地震動作用下橋梁加速度、位移、支座反力、構件內力和應力等結構響應的最大值和殘余量，進行橋梁結構健康度評估；3提供地震事件分析報告，報告內容宜包括：震前、地震過程中和震后數據分析結果。數據分析宜符合下列規定：1）分析地震過程中橋址地表場地和橋梁墩底（承臺）加速度峰值、均方根值、反應譜；2）分析主梁豎向和橫向位移、支座位移、梁端縱向位移、塔頂偏位、主纜偏位、梁橋高墩墩頂位移、拱橋主拱拱頂位移的最大值和殘余位移；分析主梁、索塔、主拱關鍵截面應變最大值和殘余應變；分析懸索橋吊索、錨跨索股力，斜拉橋斜拉索，拱橋吊桿（索）、系桿等索力基準值變化；分析支座反力的最大值和殘余力。3)分析主梁、塔頂、主拱、索構件等振動加速度的峰值和均方根值；4）分析震前和震后橋梁模態參數變化。9.5.6車輛超載應急管理符合下列規定：1監測車輛荷載超限二級時，應提醒進行橋梁結構檢查；2可根據9.4.1和9.4.2的規定，利用監測數據進行橋梁結構健康度評估；3也可采用可靠的修正有限元模型，驗算超載車輛荷載作用下的主梁豎向位移、支座反力、構件內力和應力，并通過與實測監測數據對比，進行橋梁結構健康度評估；4車輛超載特殊事件專項報告內容宜包括：超載車輛荷載、發生時間，主梁豎向位移、支座位移、主梁關鍵截面靜應變，懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）、系桿等索力，支座反力等最大值。9.5.7船舶撞擊應急管理符合下列規定：1發生船舶撞擊后，應提醒進行橋梁結構檢查；2可按9.4的規定進行橋梁結構健康度評估，提供分析報告，報告內容宜包括船舶撞擊前、撞擊全過程、撞擊后數據分析結果。數據分析宜符合下列規定：1）對船舶撞擊全過程視頻監測數據進行分析；2）分析主梁、塔頂、橋墩墩頂振動加速度，主梁橫向位移、梁橋高墩墩頂位移、支座位移、主梁關鍵截面靜應變、懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊桿（索）、系桿等索力，支座反力、拱腳位移等監測數據的絕對最大值與殘余值，模態參數等。9.5.8特殊事件數據分析報告內容宜包括特殊事件概況、特殊事件過程和特殊事件之后的數據分析結果。9.5.9特殊事件的確認和審核應結合監測數據、視頻圖像、現場檢查的結果綜合研判。9.5.10特殊事件的歸檔應包括監測數據、橋梁檢查和處置情況等，應納入全壽命周期數字化檔案。9.6橋梁安全專項評估9.6.1存在傾覆風險的橋梁應進行抗傾覆性能專項評估，宜包括車輛荷載、支座豎向位移、支座橫向位移和梁體橫向傾角等。9.6.2橋梁加固維修后應進行專項評估，宜包括主梁應變、主梁撓度、裂縫寬度和動力特性等。9.6.3預制裝配式多主梁梁橋應進行橫向連接性能專項評估，宜包括橫梁應力、各片主梁撓度相關性、加速度相關性以及應變相關性等。9.6.4橋梁動力特性專項評估宜包括橋梁振動加速度、振動加速度均方根值和模態參數變化等。9.6.5結構安全評估可通過建立有限元模型，結合模型修正和損傷識別技術計算分析結構響應和變化。本標準用詞說明1為了便于在執行本指南條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：1）表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；2）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”；3）表示允許稍有選擇，在條件允許時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準、規范執行的，寫法為“應按……執行”或“應符合……的引用標準名錄《建筑與橋梁結構監測技術規范》GB50982《公路橋梁結構監測技術規范》JT/T1037 《城市橋梁養護技術標準》CJJ99《山西省城市基礎設施生命線安全工程建設指南（試行）》山西省工程建設地方標準DBXXXXXX-XXXXXX條文說明 393基本規定 404系統設計 414.2監測內容及監測方案 414.3測點布設 424.5數據采集、傳輸、存儲 445系統實施 475.2硬件設備安裝 475.3系統集成與調試 476系統試運行及驗收 486.3系統驗收 487系統運維 497.2設備維護 498數據管理及數據分析 508.1一般規定 508.2數據編碼 508.3數據存儲 508.5數據分析 509監測結果應用 529.2超限報警 521.0.1城市生命線工程建設，是指運用現代信息技術，對城市燃氣、橋梁（隧道）、供水、排水、綜合管廊、熱力等城市基礎設施運行狀況進行實時監測、動態預警、精準溯源、協調處置，及早發現和管控風險隱患，有效防范事故發生，保障城市基礎設施生命線安全運行的系統性工程。市政橋梁生命線工程作為城市生命線工程的重要組成部分，對提升市政橋梁智慧管養有著非常重要的意義，同時也有效提升了市政橋梁重大風險防控與突發事件處置能力，為新時代山西宜居韌性智慧城市建設提供堅實穩固的安全保障。1.0.3“因橋制宜”是因為市政橋梁的結構形式、使用功能、建設年代、所處環境等各不相同，因此在安全工程建設中要充分考慮每座橋梁的具體特點和實際需求；“先進適用”是指一方面要積極采用先進的技術、設備和方法，如利用物聯網、大數據、人工智能等技術，實現對橋梁結構狀態、運行環境等的實時監測和智能分析，提高安全監測的精度和效率，及時發現潛在安全隱患，另一方面，所采用的技術和設備要適應橋梁的實際情況和使用要求，確保在不同環境條件下都能穩定可靠運行，且具有良好的性價比和可維護性；“安全可靠”是市政橋梁生命線安全工程的核心目標；“互聯互通”是指市政橋梁生命線安全工程不是孤立的，要與城市的其他基礎設施以及相關管理系統實現互聯互通，一方面橋梁的監測數據要與城市的交通管理系統、應急指揮系統等進行共享和交互，為城市的整體運行和應急決策提供支持，另一方面要與周邊的道路、隧道、地下管線等基礎設施進行協同管理，實現信息共享和資源整合，共同保障城市基礎設施的安全運行。3基本規定3.0.4橋梁生命線安全工程中的監測系統可以為人工檢查和養護維修提供準確的信息和依據，明確檢查和維修的重點部位和關鍵環節，人工檢查則可以對監測系統的結果進行驗證和補充，兩者相互結合，形成一個完整的橋梁安全保障體系。最終的目的都是發現問題后通過養護維修措施來進行整改和修復，恢復橋梁的使用性能，延長橋梁的使用壽命。3.0.6新建橋梁的生命線安全工程監測系統涉及大量傳感器、數據傳輸設備等，其電力供應、數據通信等與機電工程緊密相關，應同步進行設計；生命線安全工程監測系統的傳感器安裝、數據采集等工作就要與施工監控的節奏一致，及時獲取施工過程中的結構響應數據，為施工決策提供依據，保證施工質量和安全；交工荷載試驗是檢驗橋梁承載能力和工作性能的重要環節。此時，生命線安全工程監測系統同步試運行，可在試驗過程中監測橋梁在不同荷載工況下的應變、位移等數據，驗證監測系統的準確性和可靠性，也能為橋梁的驗收提供更全面的數據支持；土建工程完成時，生命線安全工程監測系統也應完成建設并具備驗收條件。3.0.8橋梁健康監測系統涵蓋傳感器、數據采集與傳輸、數據分析處理等多個子系統。通過不少于3個月的試運行，可以在不同環境條件和交通荷載等情況下，全面檢驗各子系統及整體系統的穩定性、準確性和可靠性。如檢驗傳感器能否準確采集數據，數據傳輸是否穩定、無丟失，數據分析算法是否能正確處理數據并輸出有效結果等。3.0.12閾值是判斷橋梁結構是否處于安全狀態的關鍵指標。合理的閾值能夠準確反映橋梁結構的實際承載能力和安全狀況，既不會因閾值設置過低而導致頻繁誤報警，也不會因閾值設置過高而使一些安全隱患無法及時被發現。監測系統會持續采集大量的數據，通過對這些數據的分析，如統計分析、相關性分析、趨勢分析等，可以發現橋梁結構性能的變化規律和潛在問題。若發現監測數據的變化趨勢超出了原有的預期，或者出現了一些異常數據特征，就需要對閾值進行相應的調整。比如，當發現橋梁在長期使用過程中，某些部位的應變數據逐漸增大，接近原設定的閾值，但結構實際并未出現明顯的安全問題，此時可能需要根據數據分析結果，綜合考慮結構的剩余壽命、安全裕度等因素，適當調整應變閾值。4系統設計4.2監測內容及監測方案4.2.1環境監測主要包括溫度、濕度、風速、風向、降雨量、日照等氣象參數的監測。作用監測主要針對車輛荷載、風荷載、地震荷載、流水壓力等進行監測。結構響應與變化監測主要包括位移監測、應力應變監測、振動監測、裂縫監測，位移監測涵蓋橋梁的豎向位移、橫向位移、縱向位移以及轉角等；應力應變監測通過在橋梁關鍵構件如主梁、橋墩、拱肋等部位布置應變計，監測結構在荷載作用下的應力應變狀態，評估結構的受力情況和承載能力；振動監測主要采集橋梁的振動頻率、振型、阻尼比等動態參數，分析橋梁的動力性能，判斷結構是否存在損傷，如懸索橋在風或車輛激勵下的振動監測，可及時發現結構的異常振動；裂縫監測是對橋梁表面裂縫的位置、長度、寬度、深度及發展情況進行監測，常用裂縫計、光學顯微鏡等設備，裂縫是橋梁結構損傷的直觀表現，如混凝土橋梁的裂縫擴展可能導致鋼筋銹蝕，影響結構耐久性。4.2.2標準化監測的特點主要是：全面性：涵蓋環境溫濕度監測、車輛荷載監測、結構溫度監測、橋面溫度監測、主梁撓度監測、關鍵截面應變監測、典型裂縫監測等眾多方面，還包括人工定期對橋面系構造、上部結構、支座、橋墩與基礎等的檢查。系統性：從監測指標的選取、傳感器的布置到數據的采集、傳輸和處理，都有一套完整、規范的體系，能夠全面、深入地反映橋梁的健康狀況。規范性：嚴格遵循相關的標準和規范進行設計、建設和運行，確保監測結果的準確性和可靠性，便于不同橋梁之間的數據對比和分析。高成本性：需要大量的傳感器、復雜的數據傳輸和處理設備以及專業的技術人員進行維護和管理，建設和運營成本相對較高。適用場景：主要適用于大型橋梁、特大橋、結構復雜的橋梁以及對交通有重要影響的橋梁，這些橋梁的安全至關重要，需要全面、精確的監測來保障其運營安全。輕量化監測的特點主要是：針對性：根據橋梁的實際情況和特定需求，有針對性地選取監測對象和監測指標，遵循“一橋一策”的原則，重點關注關鍵部位和關鍵參數。低成本：在硬件設備上，采用高集成、短鏈路、低功耗的設計，減少了不必要的傳感器和設備，降低了系統的復雜度和成本。易部署：數據采集與處理模塊、通信模塊、供電模塊集成處理等無線傳輸方式，供電可采用電池集成等方式，簡化了布線，安裝和維護更加便捷。重報警：更注重報警功能，當監測數據達到或超過設定的閾值時，能夠及時通過多種方式發出預警報警信號，提醒管理人員關注橋梁安全。適用場景：適用于數量眾多、分布廣泛的中小跨徑橋梁以及常規橋梁，這些橋梁如果采用標準化監測成本過高，輕量化監測可以在滿足基本安全需求的前提下，以較低的成本實現對橋梁的有效監測。4.3測點布設4.3.2測點布設時應根據實橋運營環境、荷載特點、結構特點、橋梁計算分析結果和橋梁的養護管理需求確定測點，測點布設應符合以下要求：1結構響應最不利處及響應最大處一般為結構在荷載作用下受力的最薄弱位置，例如對于梁橋、拱橋等，跨中通常是豎向位移最大的部位，通過在跨中布設位移測點，能直觀地反映橋梁在荷載作用下的變形情況，判斷結構的剛度是否滿足要求；在斜拉橋和懸索橋中，塔頂在風荷載、車輛荷載等作用下，水平位移相對較大，在塔頂布設位移測點，可監測塔頂的位移變化，評估橋梁的整體穩定性。對于結構的已損傷處主要是指裂縫位置，對已出現裂縫的部位，在裂縫的兩端、最寬處等位置布設裂縫監測點，監測裂縫的發展情況，如裂縫的寬度、長度變化等，判斷裂縫是否會繼續擴展，對結構安全造成更大的威脅。2橋面是車輛行駛的主要區域，風對橋梁結構和行車安全都有重要影響。在橋面兩側布設風速風向測點，能直接獲取作用于橋面的風環境數據，了解風對橋梁的橫向作用力等情況。同時，橋面兩側相對開闊，無遮擋位置可以保證風速風向傳感器準確測量自然風的參數，避免受到橋梁結構本身或其他障礙物的干擾。要求橋面測點的豎向高度大于1倍梁高，是為了使傳感器處于不受梁體干擾的自由風場中，確保測量到的風速風向數據真實反映橋梁所受的風荷載情況。如果測點高度過低，梁體可能會對風流產生干擾，導致測量數據不準確。對于斜拉橋、懸索橋等具有高聳塔結構的橋梁，塔頂是整個橋梁結構中受風影響較為顯著的位置。塔頂的風速風向變化對橋梁的整體穩定性和結構安全至關重要，例如強風可能會使塔頂產生較大的位移，進而影響拉索或主纜的受力狀態。將風速風向測點布設在塔頂的無遮擋位置，能夠實時監測塔頂處的風況，為評估橋梁在風荷載作用下的安全性提供關鍵數據。拱橋的拱頂是結構的關鍵部位，風荷載可能會在拱頂產生復雜的受力情況，如水平推力、扭矩等。在拱頂布設風速風向測點，有助于了解風對拱結構的作用效果，監測拱頂在風作用下的響應。3環境溫度監測主要體現在閉口箱梁內部空間相對封閉，空氣流通性差，濕度容易積聚且受外界環境影響的變化規律與橋面不同，可能會對箱梁內部的鋼筋、混凝土等結構材料產生腐蝕等不利影響，增設測點可及時掌握箱梁內部的濕度變化，為結構耐久性評估提供數據支持。錨室是懸索橋、斜拉橋等橋梁中錨固主纜或拉索的重要部位，濕度對錨具的腐蝕、拉索的性能等都有重要影響，在錨室增設測點能針對性地監測濕度環境，保障錨室結構的安全可靠。橋面鋪裝層直接與外界環境接觸，溫度變化迅速且受日照、降雨、季節等因素影響大，其溫度狀況不僅影響鋪裝層材料的性能和使用壽命，還會通過熱傳導等方式影響橋梁主體結構。在橋面鋪裝層布設溫度測點，可以及時了解鋪裝層的溫度變化情況，為橋面鋪裝的養護管理以及分析其對橋梁結構的熱影響提供依據。結構溫度監測中，關鍵混凝土或鋼結構構件上布設要點：對于混凝土橋梁，如箱梁的頂板、底板及腹板等部位，由于在日照、散熱等條件下溫度變化存在差異，會產生溫度梯度，在這些部位布設測點可以準確測量不同位置的溫度，分析溫度梯度對結構內力和變形的影響。對于鋼結構橋梁，像鋼箱梁、鋼桁架等的關鍵節點、桿件等，在溫度作用下可能會產生較大的應力變化，在這些位置設置測點能有效監測結構溫度應力狀態。反映溫差效應的重要性：不同部位構件之間的溫差可能會導致結構產生不均勻變形，進而產生附加內力，對橋梁結構的安全性和穩定性造成威脅。通過在不同部位構件上布設溫度測點，能夠實時監測溫差變化，評估溫差效應的影響程度，為橋梁結構的受力分析和安全評估提供關鍵數據。4纜索結構體系如懸索橋、斜拉橋等，其受力和結構安全受多種氣象因素綜合影響。將雨量測點與風速儀等布設在同一位置，可同時獲取精確對應的雨量、風速等數據，便于分析風雨等氣象條件共同作用對纜索結構的影響，例如研究風雨耦合作用下纜索的振動特性、橋梁結構的響應等。5橋梁承臺是連接橋墩和地基的重要結構部件，它與地基緊密相連，能較為直接地接收來自地基的地震動輸入。將地震動監測測點布設在承臺頂部，可以準確獲取地震時地基傳遞給橋梁結構的地震動信息，包括地震波的幅值、頻率等關鍵參數，為分析橋梁結構在地震作用下的受力和響應提供基礎數據。索塔根部是索塔與基礎或承臺連接的部位，在地震時，索塔根部既要承受索塔自身的慣性力，又要傳遞來自基礎的地震動作用，是索塔結構中受力最為復雜和關鍵的部位之一。在此處布設測點，能夠有效監測到地震動對索塔的輸入情況，了解索塔根部在地震過程中的加速度、位移等響應，對于評估索塔的抗震性能和結構安全至關重要。當主跨跨度超過600m時，橋梁結構的尺寸和規模較大，地震動在橋梁結構上的空間變化效應較為明顯，可能會出現行波效應、多點激勵等復雜的地震響應情況。增設測點可以更全面地捕捉地震動在大跨度橋梁結構上的分布和變化規律，提高監測數據的完整性和準確性，為準確評估大跨度橋梁在地震作用下的整體安全性提供更充分的數據支持。6通過對交通荷載的監測，能夠實時獲取橋梁所承受的實際荷載情況，為橋梁結構的受力分析、疲勞評估、剩余壽命預測等提供準確的數據支持，以便及時采取養護維修、交通管制等措施，保障橋梁的安全運營。上橋方向的截面在車輛駛入橋梁的第一時刻，振動較小的位置對監測設備的沖擊和磨損相對較小，有利于抓拍高質量的畫面，同時降低設備的振動損耗，保證監測系統的長期穩定運行。11不同規格型號的索，其力學性能如剛度、強度等存在差異，阻尼影響索在振動時能量的耗散和振動的衰減特性。索力最大的索承擔著橋梁結構的主要荷載，其受力狀態對橋梁的整體穩定性和安全性至關重要。一旦索力超過其承載能力，可能引發索的斷裂等嚴重事故。監測索力最大的索，能直接掌握橋梁結構的荷載傳