1、世界各國(guó)都擁有巨大體量的基礎(chǔ)設(shè)施工程結(jié)構(gòu)，維護(hù)管理經(jīng)費(fèi)的不足使得工程結(jié)構(gòu)安全、耐久與健康問題愈加嚴(yán)重。如何能夠有效的對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能評(píng)估，從而正確完善的維護(hù)管理工程結(jié)構(gòu)是業(yè)界難題。本文以橋梁結(jié)構(gòu)為主體，通過(guò)綜述世界各國(guó)關(guān)于橋梁性能評(píng)估的規(guī)范操作方法，從傳感技術(shù)、模態(tài)參數(shù)識(shí)別理論兩個(gè)層面思考如何能夠更好的進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評(píng)估，并提出基于橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的三層次性能評(píng)估方法。其主要內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下幾個(gè)：
　　(1)介紹了長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變傳

2、感技術(shù)。良好的數(shù)據(jù)來(lái)源是結(jié)構(gòu)性能評(píng)估的大前提，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展若干年來(lái)，所出現(xiàn)的紛繁多樣的傳感技術(shù)都因?yàn)楦鞣N局限性，使得所測(cè)量數(shù)據(jù)很難用于準(zhǔn)確的性能評(píng)估。在本文中提出基于長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變的分布區(qū)域傳感技術(shù)，通過(guò)有限元分析，將橋梁結(jié)構(gòu)劃分為重點(diǎn)區(qū)域和非重點(diǎn)區(qū)域來(lái)布置傳感器，兼顧了全結(jié)構(gòu)性能參數(shù)識(shí)別的同時(shí)也減少了不必要的傳感器浪費(fèi)，長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了宏微觀結(jié)構(gòu)參量的準(zhǔn)確測(cè)量。并在論文中對(duì)常規(guī)結(jié)構(gòu)布設(shè)、安裝、采集、存儲(chǔ)等做了相關(guān)規(guī)定，保障后

3、續(xù)結(jié)構(gòu)性能評(píng)估擁有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)來(lái)源。
　　(2)豐富了長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變模態(tài)分析理論。結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)一直以來(lái)都是我們了解結(jié)構(gòu)性能狀況最為直接的方式，如何從采集的數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確的識(shí)別結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)一直是難點(diǎn)。本文中，通過(guò)擴(kuò)展傳統(tǒng)位移模態(tài)參數(shù)識(shí)別理論，豐富完善了長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變模態(tài)分析理論。在實(shí)現(xiàn)識(shí)別結(jié)構(gòu)基本參數(shù)（頻率、阻尼、振型）的基礎(chǔ)上，了解了應(yīng)變頻晌函數(shù)矩陣中包含更多結(jié)構(gòu)信息，以次實(shí)現(xiàn)了更深層次參數(shù)結(jié)構(gòu)應(yīng)變?nèi)岫鹊淖R(shí)別，為結(jié)構(gòu)性能評(píng)估奠定了良好的理論基

4、礎(chǔ)。
　　(3)提出了質(zhì)量未知條件下的應(yīng)變?nèi)岫茸R(shí)別方法。文中研究了應(yīng)變頻響函數(shù)與應(yīng)變?nèi)岫戎g的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)應(yīng)變頻響函數(shù)在頻率為零處等于結(jié)構(gòu)的應(yīng)變?nèi)岫认禂?shù)，分別從實(shí)模態(tài)和復(fù)模態(tài)頻響函數(shù)中推導(dǎo)應(yīng)變?nèi)岫扔?jì)算公式，實(shí)模態(tài)下需要知道結(jié)構(gòu)質(zhì)量歸一化的應(yīng)變振型，復(fù)模態(tài)下需要知道模態(tài)縮放系數(shù)。采用PolyMAX法，可以在未知質(zhì)量情況下，直接實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量的應(yīng)變頻響函數(shù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，對(duì)于工程實(shí)踐具有重要意義。同時(shí)針對(duì)傳統(tǒng)方法難以識(shí)別密集模態(tài)這一挑戰(zhàn)性問題

5、，提出了窄頻帶內(nèi)的參數(shù)識(shí)別法，大幅減少計(jì)算時(shí)間還能獲得更為精確的結(jié)果。為結(jié)構(gòu)性能評(píng)估提供了深層次參數(shù)識(shí)別的理論基礎(chǔ)。
　　(4)提出了三層次性能評(píng)估方法。世界各國(guó)橋梁性能評(píng)估規(guī)范中，均以人工檢測(cè)輔助一定自動(dòng)化檢測(cè)裝備進(jìn)行性能評(píng)估，受人工主觀意識(shí)影響較大，同時(shí)檢測(cè)過(guò)程很難得到連續(xù)的監(jiān)測(cè)，對(duì)于結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化了解甚少。在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的提出三層次性能評(píng)估方法，依托長(zhǎng)標(biāo)距傳感技術(shù)以及長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變模態(tài)理論，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由淺及深，層層推進(jìn)，挖掘數(shù)