1、近年來，隨著城市化進程的加快和各類橋梁結構破壞及倒塌事故的增多，開展面向公共安全的城市重要橋梁的健康監(jiān)測與預警處置技術研究，實現(xiàn)城市橋梁的高性能服役和安全保障的目標，體現(xiàn)了我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大需求，成為了一項迫切而重要的科學與工程任務。
　　 城市橋梁集群監(jiān)測平臺是數(shù)字城市關于基礎設施信息化的重要組成部分，以城市干道橋梁結構為對象，應用現(xiàn)代傳感、通訊和網(wǎng)絡等信息技術，集健康監(jiān)測系統(tǒng)與城市橋梁管理系統(tǒng)功能于一體，旨在實現(xiàn)

2、資源共享和信息綜合，實現(xiàn)一體化集成和開放的分布式網(wǎng)絡監(jiān)測相結合。它將充分發(fā)揮健康監(jiān)測系統(tǒng)在實時監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與橋梁管理系統(tǒng)在綜合狀態(tài)評估方面的優(yōu)勢，避免目前單一橋梁監(jiān)測系統(tǒng)可復制性差、各系統(tǒng)間缺乏溝通與整合、容易形成“信息孤島”、無法為保障城市干道橋梁整體安全提供有效支持的問題，是城市信息化背景下的一種全新橋梁管理模式。
　　 系桿拱橋以其優(yōu)美的結構造型、良好的受力特點、優(yōu)越的經(jīng)濟性能，越來越受到橋梁工程界的青睞，被大量運用于現(xiàn)代

3、城市橋梁中。本文基于因地制宜、突出重點的原則，結合杭州市區(qū)交通干道橋梁在線安全監(jiān)控管理系統(tǒng)（二期）工程，提出城市橋梁集群監(jiān)測平臺的建設與分階段實施框架，開展了基于城市橋梁集群監(jiān)測平臺的系桿拱橋健康監(jiān)測研究，主要的研究內容及創(chuàng)新成果如下：
　　 1.從城市橋梁集群監(jiān)測平臺的定位、設計的原則、系統(tǒng)的架構，實現(xiàn)的技術等方面進行了探索，結合杭州市城市橋梁管理養(yǎng)護中長期規(guī)劃（2008年—2020年），對城市橋梁集群監(jiān)測平臺的分階段實施進行

4、了規(guī)劃。目前已建成的集群監(jiān)測平臺包括杭州市城區(qū)交通干道上的跨運河橋3座、高架快速路1座、大型立交橋1座，跨鐵路斜拉橋l座、跨錢塘江拱橋1座。整個系統(tǒng)基于網(wǎng)通VPN技術，實現(xiàn)了實時的結構動態(tài)反應的監(jiān)測，為摸索各種類型的橋梁在運營階段實際受力狀況積累了大量寶貴的數(shù)據(jù)，成為全國首個對不同形式的橋梁實行統(tǒng)一在線監(jiān)管的城市。
　　 2.在城市橋梁集群監(jiān)測平臺下，結合典型橋型系桿拱橋—葉青兜橋，重點展開了以下研究：
　　 a.基于已

5、有橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與系桿拱橋的特點，實現(xiàn)了葉青兜橋遠程在線健康監(jiān)測，并結合系統(tǒng)運行1年多的監(jiān)測數(shù)據(jù)，提出了相應的數(shù)據(jù)管理規(guī)則，實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的單點及連續(xù)失效檢驗；基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，建立了橋梁溫度的日變化模式和年變化模式，深入研究了各監(jiān)測信號與環(huán)境溫度之間的關聯(lián)關系，建立了相應的回歸模型用以消除溫度的影響，從而提高監(jiān)測指標對結構自身損傷的有效性。
　　 b.基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過修正結構模型的建模誤差和物理特性誤差，提高

6、了分析結果與在線監(jiān)測結果之間的擬合程度，確立了參考有限元模型及預警指標值，實現(xiàn)了在線預警；完善了系桿拱橋實用的評價指標體系，在考慮各評價元素對橋梁安全性、適用性和耐久性的不同影響上，分別確定各元素的初始權重和評價指標分級標準，結合監(jiān)測數(shù)據(jù)及模型分析，實現(xiàn)了橋梁的綜合量化評估。
　　 c.結合系桿拱橋的結構特點，提出了基于構件關鍵性和易損性的全壽命維護方法。采用基于剛度的構件重要性分析方法結合敏感性分析確定關鍵構件，揭示構件在結構