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摘要：我国的桥梁工程技术不断发展，截止到现在桥梁工程技术的耐久性和安全性的问题成为了各方关注的焦点。混凝土斜拉桥开裂、混凝土梁式桥下挠、正交异性钢桥面疲劳裂缝等三个方面是桥梁结构耐久性问题的表现，本文主要对这两个方面的问题和对策进行了统计和分析，并讨论了使桥梁管理健康监测更加科学化合理化的问题。
关键词：桥梁结构；耐久性；健康监测
一、桥梁耐久性问题的研究
19世纪，土木工程师发明了用钢筋混凝土来建造桥梁和房屋等土木工程构筑物的建造方法。但是随着这些方法的大规模使用，时间变久之后相关的研究人员就发现这些建筑物本身的掩护费用甚至比建造建筑物要高，所以桥梁养护和维修就变得迫在眉睫。桥梁养护和维修的方法在当今的设计当中已经作为结构设计、施工和运行时的一个重要组成部分加以考虑。时间进入到21世纪，我们不仅要面临在桥梁寿命末期如何减小结构拆除影响的问题，同时还要考虑大型桥梁的全寿命周期性能等的问题。桥梁结构的耐久性是指桥梁抵抗化学侵袭、自然风化、机械磨损以及其它性能退化过程的能力。当钢结构或混凝土结构耐久性比较好时能够在裸露于正常环境的条件下保持住钢结构或混凝土结构的构件外形、结构质量和服役功能。一般规定桥梁结构的使用寿命不低于100年，但是实际上往往在桥梁结构的规定使用期内就不得不重建，更有甚者在规定使用期的一半时间内就不得不重建。耐久性问题在桥梁结构上的具体表现为开裂、变形、下挠等的问题。混凝土梁结构的下挠，混凝土斜拉桥的开裂，和正交异性钢桥面的疲劳裂缝是桥梁耐久性研究中最常见也是最需要解决的问题。如图一为混凝土梁结构的开裂问题：
图1混凝土梁结构开裂
在经济社会发展的今天，往往需要桥梁能够服役100年的时间，对于投资巨大的跨海大桥和具有超长结构的大桥来说更是如此。考虑到现代科学、经济的高速发展，在结构寿命期内内，除了结构本身的老化和衰变的内因外，外因变化也很大。例如要预测桥梁结构百年间的使用要求变化、制定出各种标准进行设计是很难实现的。然而，工程师应能使得结构物适应各种变化，采用各种措施为结构提供补充“体能”的机会。所以这就要求我们在设计的时候能够考虑到六个方面的问题：一是桥梁结构的可持续性，二是桥梁结构的可控性，三是桥梁结构的可健性，四是桥梁结构的可换性，五是桥梁结构的可修性，六是桥梁结构的可检性。
二、桥梁结构合理检测的问题
桥梁结构问题的检测技术有桥梁整体损伤检测与评估，无损检测技术等等。桥梁整体损伤检测与评估涉及到3个方面的问题，一是根据工作状态信息给出桥梁健康状况评估；二是工作参数的识别加工得到桥梁工作状态信息；三是工作参数的采集。具体在工作的实施过程中还有传感器的优化布置问题，桥梁损伤识别方法，环境激励下的系统响应识别和专家系统等等。桥梁结构的无损检测技术目前有振动试验分析，脉冲雷达，光干涉，、C或x射线检测，磁试验，冲击回波检测，自然电位检测，声发射，红外检测，超声检测等等数十种相应的检测方法。绝大多数的检测方法是局部检测法，振动试验分析法是整体检测方法。局部检测方法需要人工作地毯式搜索,虽较费时费力且可靠性差,但对于量大面广的中小桥梁来说,从技术、经济上考虑,人工检测仍然是一种重要的比较现实的技术管理手段。对于桥梁的外观和部分结构进行检测是传统的桥梁检测方法，虽然对于局部结构能够进行合理的检测，但是却不能全面而又整体的检测出桥梁的整体状况，对于桥梁结构的安全程度、剩余寿命难以作出系统的评估。桥梁结构损伤检测与评估是一门与管理科学，计算机，结构，通讯等多学科相互交融的一门学科，许多最新的科学技术都能够在其中得到体现，并能够在此基础上得到融合和发展，但是这门学科目前来讲仍旧处于一个起步阶段。相信随着技术的不断完善，这门技术会得到很好的发展并融合到实际当中去。
参考文献：
[1]刘效尧,蔡键,刘晖.桥梁损伤诊断[M].北京:人民交通出版社,2002.
[2]任伟新.环境振动系统识别方法的比较分析[J].福州大学学报(自然科学版),2001.
[3]袁万城,崔飞,张启伟.桥梁健康监测与状态评估的研究现状与发展[J].同济大学学报,1999.