1、DB山 东 省 工 程 建 设 标 准DB37/T xxxx2023Jxxxxx2023桥梁智慧健康监测技术标准 Technical specification for smart health monitoring system of bridge（报批稿）2023-xx-xx 发布2023-xx-xx 实施山东省住房和城乡建设厅联合发布山东省市场监督管理局山东省工程建设标准桥梁智慧健康监测技术标准 Technical specification for smart health monitoring system of bridge DB37/T xxxx2023Jxxxxx2023主编单
2、位：山东省建筑科学研究院有限公司青岛市市政公用工程建设发展中心批准部门：山东省住房和城乡建设厅山东省市场监督管理局实施日期：2023 年月日前 言 根据山东省住房和城乡建设厅、山东省市场监督管理局关于印发2021 年山东省工程建设标准制修订计划的通知（鲁建标字202119 号）的要求，编制组经过深入调查和试验研究，依据国家相关标准，结合山东省具体情况，编制本标准。本标准主要技术内容包括：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.系统设计；5.监测内容与方法；6.硬件安装实施；7.软件开发实施；8.系统调试；9.系统验收；10.系统管理与维护；11.数据分析与应用。本标准由山东省住房和城乡建设厅负责
3、管理，由山东省建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容解释。在执行过程中如有意见和建议，请反馈至山东省建筑科学研究院有限公司（地址：济南市天桥区无影山路 29 号，邮政编码：250031，E-mail：）。主 编 单 位：山东省建筑科学研究院有限公司青岛市市政公用工程建设发展中心参 编 单 位：济南市道路和桥隧服务中心山东高速工程检测有限公司山东省交通规划设计院集团有限公司青岛市政空间开发集团有限责任公司铁正检测科技有限公司海纳云物联科技有限公司临沂市市政管理服务中心菏泽市市政工程管理处主要起草人员：刘治刘恒司磊连峰刘近龙李君强辛公锋付廷波孙海波李强王涛岳增峰徐传昶刘国飞王亚男徐怀升胡现虎陈斌韩
4、卫国于振李成栋李文平朋兴亚栾心国王硕王恒张家豪李逢祥田海飞冷丰冬高猛孟祥伟马凤玲钟士胜杨勇吴成乾刘利军张均霞主要审查人员：王有志任瑞波孙杰王建光庞吉莲王显根钟军荣杰尚志强目次1 总则 12 术语 23 基本规定 54 系统设计 74.1 一般规定 74.2 传感器模块 84.3 数据釆集与传输模块 94.4 数据处理与管理模块 114.5 视频监控系统125 监测内容与方法 145.1 一般规定 145.2 作用与环境监测 155.3 结构响应监测185.4 结构变化监测265.5 监测方法 285.6 数据采集方法336 硬件安装实施366.1 一般规定 366.2 传感器安装 366.3
5、桥架安装 416.4 线管安装 426.5 线缆敷设 426.6 防雷与接地 446.7 机柜安装 457 软件开发实施477.1 一般规定 477.2 设计与开发 477.3 软件测试 487.4 软件部署 498 系统调试 508.1 一般规定 508.2 单项调试 508.3 联合调试 518.4 系统验证 529 系统验收539.1 一般规定 539.2 硬件验收 539.3 软件验收 549.4 资料验收 5510 系统管理与维护 5610.1 一般规定5610.2 系统运维管理5610.3 系统异常处置5711 数据分析与应用 5911.1 一般规定5911.2 数据分析5911.
6、3 特征数据样本和智能分析6211.4 超限阈值与报警 6311.5 报警响应措施7011.6 状态评估73附录 A 传感器主要参数指标 77附录 B 采集设备性能要求 83本标准用词说明 85引用标准名录 86附：条文说明 88Contents1 General Provisions 12 Terms 23 Basic Requirements 54 System Design 74.1 General Provisions 74.2 Sensor Module 84.3 Data Collection and Transmission Module 94.4 Data Processing
7、 and Management module114.5 Video Surveillance System 125 Monitoring Content and Method 145.1 General Requirements 145.2 Function and Environmental Monitoring 155.3 Structural Response Monitoring 185.4 Monitoring of Structural Changes 265.5 Monitoring Method285.6 Data Acquisition Method 336 Hardware
8、 Implementation 366.1 General Requirements 366.2 Sensor Iinstallation 366.3 Bridge Frame Installation416.4 Line Pipe Installation 426.5 Cable Laying 426.6 Lightning Protection and Grounding446.7 Cabinet Installation 457 Software Implementation 477.1 General Requirements 477.2 Design and Development
9、477.3 Software Test 487.4 Software Deployment498 System Debug 508.1 General Requirements 508.2 Single Debugging508.3 Joint Commissioning 518.4 System Validation529 System Acceptance 539.1 General Requirements 539.2 Hardware Acceptance539.3 Software Acceptance 549.4 Data Acceptance5510 System Managem
10、ent and Maintenance 5610.1 General Requirements5610.2 System Operation and Maintenance Management 5610.3 Abnormal Disposal of the System 5711 Data Analysis and Application5911.1 General Requirements 5911.2 Data Analytics5911.3 Feature Data Samples and Intelligent Analysis 6211.4 Over-limit Threshold
11、 and Alarm6311.5 Alarm Response Measures 7011.6 State Assessment 73Appendix AMain Parameters of the Sensor77Appendix BPerformance Requirements for the Acquisition Equipment 83Explanation of Wording in This Standard85List of Quoted Standards 86Addition：Explanation of Provisions 8811总则1.0.1为规范山东省城市桥梁智
12、慧健康监测制定本标准。1.0.2 本标准适用于山东省城市桥梁的健康监测。1.0.3城市桥梁健康监测系统设计和构建应遵循“技术先进、稳定可靠、经济实用、智能安全”的原则，且便于维护、升级和扩展。1.0.4 桥梁的健康监测，除应符合本标准的要求外，尚应符合国家和山东省现行有关标准的规定。22 术语2.0.1桥梁智慧健康监测系统intelligent health monitoring system for bridges利用布设于桥梁现场和监控中心的各类传感器、数据采集与传输、数据处理与管理、数据分析与应用的硬件设备和配套的软件模块，实时获取桥梁服役环境、作用、结构响应与结构变化数据，借助人工智能
13、、大数据技术，实现桥梁结构异常状况自动化报警，以及结构状态和安全智能化评估的系统。2.0.2 人工智能artificial intelligence已工程化（即设计并制造）的系统感知环境的能力，以及获取、处理、应用和表示知识的能力，机器学习方法被长期作为实现人工智能的根本途径。2.0.3 机器学习machine learning通过学习数据以自动建立分析模型的方法，其分支包括集成学习、迁移学习、强化学习、深度学习等，按使用目的可分为分类、聚类、回归、关联分析等方法，按对标签数据的依赖程度可分为有监督学习、半监督学习、无监督学习等方法。2.0.4 大数据技术big data technology
14、用以处理海量多源异构数据的技术，体现在数据采集、存储、处理、分析方法等几个方面。其中，数据存储、处理技术多以云计算、分布式软件或工具等形式呈现；大数据分析方法则包括数据库知识发现、数据挖掘、机器学习、模式识别、统计学等各类数据分析算法。2.0.5 智能化评估intelligent evaluation结合人工智能方法、大数据技术及结构计算分析理论，自动、合理、可靠评价桥梁结构安全状态与服役性能的过程。2.0.6埋入式传感器embedded sensor3预埋于结构内部的传感器。2.0.7表贴式传感器surface mounted sensor附着安装在结构表面的传感器。2.0.8 多源异构数据
15、multi-source heterogeneous data来源于不同设备种类、型号、采集环境的不同结构、不同格式的数据。2.0.9 时序数据库time-series database时序数据库全称为时间序列数据库，时间序列数据库指主要用于处理带时间标签（按照时间的顺序变化，即时间序列化）的数据，带时间标签的数据也称为时间序列数据。2.0.10 结构响应structural response由作用引起的桥梁构件、部件、结构的静力或动力响应。2.0.11 结构变化structural variation相对于桥梁结构成桥状态或规定的某一时刻状态，桥梁结构或构件的初始几何形态、表观状态和结构性能
16、发生的相对变化，如不可恢复的变形、沉降、开裂等。2.0.12 系统运维system operation and maintenance系统建成后为保障其持续正常运行所需的管理和维护工作，以及利用系统功能完成桥梁结构报警和评估，为应急响应和管养决策提供技术支持的所有活动的总称。2.0.13 统计阈值statistical threshold基于统计分析得到的阈值，用于触发数据标记功能。2.0.14 超限阈值alarming threshold对桥梁环境、作用、结构响应、结构变化、关键结构构件可能出现的各种级别的异常或风险，各监测点数据特征指标所设定的临界状态警戒值。2.0.15超限报警over-
17、limit alarming4监测数据的特征指标达到或超过超限阈值时，系统自动发出相应级别的警报。2.0.16 特征数据样本characteristic data sample一组包含表征桥梁某时刻运营状态的数据组，该数据组包含作用与环境数据以及与其相对应的结构响应数据。2.0.17 桥梁健康状况评估bridge health assessment分析监测系统所获取的数据，评估桥梁结构健康状态的过程。2.0.18 结构构件异常状况abnormal condition of structural member当前结构构件受力状态和使用功能相较于设计成桥状态或正常使用状态的异常程度。2.0.19
18、结构整体健康度bridge structural health level相较于成桥状态或设计规定的安全和功能要求，当前桥梁结构整体安全和功能所处的相对水平。53 基本规定3.0.1 开展桥梁智慧健康监测的总体要求应符合如下规定：1 符合下列条件的桥梁，应进行健康监测：1）主跨跨径大于 100m 的桥梁及特殊结构的桥梁；2）技术状况等级为 C 级、D 级且需要跟踪观测的在役桥梁；3）设计文件中明确要求应进行结构监测的桥梁；4）经过评定需要进行结构监测的桥梁。2 符合下列条件的桥梁，宜进行健康监测：1）城市快速路上的大跨径桥梁或跨越城市轻轨、铁路和重要交通枢纽节点的桥梁；2）荷载等级提高或经结构
19、加固的重要桥梁；3）采用特殊材料、特殊施工工艺，或具有特殊要求的新建桥梁。3.0.2新建桥梁的监测系统应与桥梁土建、机电工程同步设计、实施、验收；在役桥梁的监测系统应结合养护管理需求独立设计、实施、验收。3.0.3 桥梁结构监测应贯穿桥梁结构运营期，在正常维护和更换条件下，监测系统硬件、软件的更换与升级应保障监测数据的衔接与分析的连续性。3.0.4监测系统宜采用先进监测手段、智能化采集和集成设备，鼓励采用北斗卫星导航、5G 移动通信等新技术和新装备。3.0.5 监测系统宜采用云计算、时序数据库技术、人工智能与大数据等新技术开展桥梁智能化监测与评估。3.0.6监测系统建设不得影响结构承载能力和正
20、常使用功能，对桥梁结构防腐等防护工程造成破坏时应及时修复。3.0.7 建设单位、监理单位应根据项目实施进度，采用随工检查、专家会评审形式组织对系统硬件、软件进行验收。未经验收或验收不合格的系统不得交付使用。63.0.8监测系统运行维护与管理内容包括日常检查、定期维护和异常处置。3.0.9监测系统应对结构状态异常进行报警，分析监测数据，评估桥梁结构安全性及健康程度。3.0.10监测数据分析、超限阈值的设置、健康状况评估应由具备相应资质的机构承担。74 系统设计4.1 一般规定 4.1.1监测系统的设计应安全可靠，包括监测数据的可靠性、分析方法的可靠性和系统软硬件的可靠性。4.1.2系统设计应基于
21、桥梁结构计算、分析、风险评估和监测应用需求进行，包括下列内容：1 系统功能需求分析，包括桥梁结构特性分析、环境和作用特点分析、既有监测系统状况分析、养护需求对策分析等。2 系统总体方案设计，包括系统各模块的工作流程设计、功能设计及集成设计等。3 监测方案详细设计，包括以下内容：1）监测内容和测点布设方案；2）监测方法、设备选型、设备安装及施工方案；3）系统数据采集、传输、处理与管理方案；4）系统供电、通信、防雷、防护方案；5）监测设备及其附属设施的预埋件和预留孔洞方案；6）数据分析应用及报警管理方案；7）应急响应与决策支持功能设计；8）监测系统运营维护方案，包括系统软件和硬件的维护更换、扩容升
22、级。4 系统与主体结构、供配电、通信、监控中心、沿线附属设施等工程界面的划分与衔接。5 系统建设及运维的概、预算编制。4.1.3监测内容、测点布设和监测方法的设计应满足本标准第 5 章的规定。84.1.4系统设计应明确桥梁现场供配电和通信接入点的技术要求。4.1.5硬件设备安装设计方案应避免损伤桥梁主体结构。4.1.6数据采集设备应与传感器和数据采集与传输软件系统相匹配，满足数据同步采集、实时传输要求。4.1.7监测系统的硬件应具备适当的保护措施设计与维修替换设计。4.1.8监测系统应进行网络安全等级保护设计，安全保护等级宜满足现行国家标准信息安全技术 网络安全等级保护定级指南 GB/T 22
23、240规定的安全保护等级第二级要求。4.2传感器模块4.2.1传感器模块的设计应包括传感器选型及技术要求、传感器布设及安装施工设计。4.2.2传感器分为埋入式和表贴式两类，其使用年限要求分别如下：1 埋入式传感器及其预埋安装件的正常使用年限应不低于 20 年。2 表贴式传感器及其安装预埋件的正常使用年限应不低于 5 年。4.2.3传感器选型与安装施工设计应符合下列规定：1 传感器选型应与监测内容、测点布设、监测方法和软件系统相适配；2 传感器选型应满足监测量程、精度、分辨力、灵敏度、动态频响特性、长期稳定性、耐久性、环境适应性要求；3 传感器安装施工设计应考虑防雷、防静电、防尘、防水等防护措施
24、；4 常用传感器的选型与安装应符合本标准第 5、6 章相关内容的要求。4.2.4传感器在安装前应进行校准或标定。94.3数据釆集与传输模块4.3.1数据采集与传输模块的设计应包括信号调理方案设计、数据釆样方案设计、数据釆集设备选型与接口匹配性设计、数据传输网络与路由设计以及配套软件功能设计。4.3.2数据采集、集成等硬件应根据传感器输出信号类型、范围、兼容性、精度和分辨力等要求进行设备选型，并与采集与传输软件功能相适配，满足数据同步采集、实时传输要求。4.3.3数据采集与传输软件宜前置安装运行在桥梁现场采集端设备中，具备各类传感器信号的自动化采集和实时上传功能。4.3.4数据采集与传输软件应具
25、备数据采集频率、采集通道、采集参数的远程自定义设置功能。4.3.5数据釆集模块的功能设计应满足下列要求：1 数据采集模块应具有连续采集、触发采集及定时采集功能；2 在特殊状态下支持人工干预采集；3 支持数据实时同步釆集；4 数据釆集软件具有自动缓存和断点续传功能；5 数据釆集设备具有自诊断和自动重启功能；6 支持远程配置关键参数。4.3.6数据釆集设备的功能和性能技术指标应符合下列规定：1 传感器输出为电荷信号的，应选用电荷放大器进行信号调理后釆集；2 传感器输出为数字信号的，可选用基于 RS485、CAN、Modbus TCP 或 UDP 等分布式数据釆集设备，并确定传输距离、传输带宽及速率
26、等技术参数；3 传感器输出为模拟电信号的，宜采用 4mA20mA 和-5V5V 等标准工业信号，可选用基于 PCR、PXI 等技术的集中式数据采集设备，并进行光电隔离，增强抗干扰能力；104 传感器输出为光信号的，应采用专用的光纤解调设备，应根据波长范围、采样通道与采样频率进行选型；5 电阻应变传感器信号应选用惠斯通电桥调理仪进行信号调理放大；6 振弦式传感器信号应选用专用振弦式采集仪采集；7 数据釆集设备的模数转换（A/D 转换）应满足传感器分辨力、精度和数据分析要求，静态信号分辨力大于等于 16 位，动态信号分辨力大于等于 24 位；8 静态模拟信号可选用多路模拟开关和釆样保持器进行多路信
27、号依次采集；9 动态信号应釆用抗混叠滤波器进行滤波和降噪。4.3.7桥梁现场数据采集硬件设备组网方式宜采取以下方案：1 监测测点间距离较远且分散时，选用分布式网络拓扑方案，或分布式与集中式相结合的网络拓扑方案；2 监测测点距离较近且相对集中时，选用星型、总线型等集中式网络拓扑方案。4.3.8多个数釆设备可集中布置在数据采集站中，数据采集站的安装位置应根据传感器信号的传输距离要求、现场安装条件、供电、网络设施接入等因素综合确定。4.3.9同一桥梁监测系统的环境、作用及结构响应数据应同步采集，动态监测变量的数据采集时间同步精度小于 0.1ms，静态监测变量的数据采集时间同步精度小于 1ms。4.3
28、.10传感器与数釆设备间通讯线路宜釆用抗干扰措施，包括串模干扰抑制、共模干扰抑制、以及接地和屏蔽技术，以提高信噪比。4.3.11数据传输路由与布线方案应根据桥梁现场环境、传感器与数据釆集站布置方案、信号传输距离上限等条件进行综合设计，宜利用桥梁主体结构工程及机电工程的预留孔洞、桥架及管道布设线缆，并远离强11电等干扰源。4.3.12数据传输应根据数据传输距离、现场地形条件、网络覆盖状况、已有的通信设施等因素选取有线传输方式或无线传输方式。4.3.13由传感器至数据釆集站再至集中传输点设备（智能网关或带网关功能的工控机）的局域网络数据传输，可釆用有线传输方式、无线传输方式或两者相结合的方式。4.
29、3.14数据传输软件的设计开发应符合下列规定：1 应保障数据传输的一致性、完整性、可靠性、安全性和保密要求；2 宜考虑异构系统之间的数据兼容性及后期升级扩展的要求；3 宜以数据包为单位进行传输，并实现对数据包进行压缩和解压复原功能；4 宜具备数据缓存备份和断点续传能力；5 宜基于 TCP/IP 协议进行数据传输，并符合协议标准 IEEE802.3的规定。4.4数据处理与管理模块4.4.1数据处理与管理模块的设计应包括功能设计、性能设计、架构设计和安全性设计。4.4.2数据处理与管理软件应能接收并解析桥梁现场采集的各类监测数据，并具备数据预处理、二次处理、特征值提取以及数据持久化储存功能。4.4
30、.3应根据监测类别设置对应的数据处理方法，并应对数据进行滤波、特征提取、转换与统计等处理。4.4.4多源异构数据的处理宜采用数据融合技术对环境与作用数据、结构响应数据进行整合。4.4.5监测系统数据存储宜分为桥梁现场采集站储存、监控中心机房储12存和云服务器存储。4.4.6监测系统数据管理应采用数据库技术实现存储调度、存储监控及存储管理可视化功能。4.4.7数据库宜采用模块化架构设计，按照功能和业务类型对桥梁结构信息、监测系统信息和监测数据进行分类存储和管理。4.4.8监测系统所有实时监测的原始数据应采用实时数据库进行存储和管理。4.4.9监控中心机房实时监测数据存储时间宜大于 5 年，经过后
31、处理得到的特征数据、超限报警、评估结果等结构化数据存储时间宜大于 20年。4.4.10视频数据存储宜采用循环更新存储方式，普通视频存储不宜小于 3 个月，突发事件视频应进行转移备份存储并永久保存。4.4.11监测系统应明确安全保护等级，可从物理层、网络层、应用层、系统层等方面构建多层次网络安全防护体系。4.4.12监测系统应采用防火墙技术实现核心应用与互联网之间的安全阻断与隔离。4.4.13监测中心应建立网络防火墙，并制定安全策略对未经授权的访问和数据传递进行筛选和过滤，对内部网络节点进行屏蔽和隐藏，在内外网络边界上为监测系统数据安全提供防御保障。监测系统的存储备份、数据处理、预警评估等中枢功
32、能模块均应部署在网络防火墙内。4.4.14采用云服务技术的监测系统应符合现行国家标准信息安全技术 云计算服务安全指南GB/T 31167、信息安全技术 云计算服务安全能力要求GB/T 31168 的相关规定。4.5视频监控系统4.5.1 桥梁结构监测系统宜与视频监控系统相结合，视频监控系统宜采用技术成熟的软件平台。134.5.2 视频监控系统应对所监测桥梁的交通通行情况进行监测，宜对重要易损部位和区域、关键设施、桥下航道和铁路等进行有效的视频探测与监视。4.5.3 前端设备的最大视频探测范围应满足现场监视覆盖范围的要求，应具有常规的变倍、旋转等控制功能。4.5.4 视频监视或回放的图像应清晰、
33、稳定，显示方式应满足安全管理要求。显示画面上应有图像编号、地址、日期、时间等。文字显示应采用简体中文。4.5.5 监控系统宜采用分布式存储部署 NVR+监控硬盘，保证网络因意外情况断开情况下，实现不间断录像，录像时长应大于 30d。4.5.6 摄像机选型与设置应充分满足监视目标的环境照度、安装条件、传输、控制和安全管理需求等因素的要求，并符合以下规定：1 摄像机应有稳定牢固的支架，摄像机应设置在监视目标区域附近不易受外界损伤的位置；2 在监视目标的环境中可见光照明不足或摄像机隐蔽安装监视时，宜选用红外灯作光源；3 摄像机的工作温度、湿度应适应现场气候条件的变化，必要时可采用适应环境条件的防护罩
34、。145 监测内容与方法5.1 一般规定5.1.1 监测内容应根据桥梁运行环境、受力状态分析、耐久性分析、状态评估需求、风险评估结果及养护管理要求等因素综合确定。5.1.2技术状况等级为 C 级、D 级的桥梁还应根据桥梁结构、部件、构件的技术状况、既有病害、损伤程度、状态评估需求等因素确定监测内容。5.1.3监测内容应包括环境、作用、结构响应和结构变化。5.1.4监测测点布置应能准确获取桥梁环境、作用、结构响应、结构变化等信息，并兼顾“代表性、经济性、可更换性”的原则。测点布设位置应满足以下要求：1 能够较全面地、精确地获取结构参数的信息；2 振动测点测得的模态信息与有限元分析结果保持吻合；3
35、 应对结构参数的变化较为敏感；4 宜布置在结构响应最不利位置或已损伤位置；5 对性能退化、损伤劣化严重的结构构件，应增加测点数量；6 宜布置在方便传感器安装和更换的位置；7 布置的位置宜减少信号的传输距离。5.1.5监测测点应明确传感器的类型、数量、安装位置和角度，宜可更换，对不可更换的测点宜做冗余布设。5.1.6监测方法应综合桥梁使用环境、监测内容和测点布设、数据分析与应用的要求选择确定，包括感知方式、数据采集方式、数据传输方式和数据存储方式。5.1.7对采用创新性、突破性和首次使用新型科研成果的监测技术时，监测测点宜做冗余布设。155.2 作用与环境监测5.2.1车辆荷载监测应包括断面车流
36、量、车型、车轴重、轴数、车辆总重、车速等。测点布设应符合下列规定：1 测点应布设在桥头路基或有稳定墩柱支撑的结构铺装层内；2 宜结合视频监控系统获取桥跨范围内所有车道的车辆空间分布。5.2.2结构温度监测测点应根据桥梁结构类型、温度场分布特点、构件尺寸、铺装类型、日照情况等条件综合确定。测点布设应符合下列规定：1 结构温度测点应布置在温度梯度变化较大位置，宜对称、均匀，应反映结构竖向及水平向温度场变化规律；2 宜在主梁铺装层内布设温度监测测点；3 结构温度测点布置宜与应变监测的温度补偿测点协同设计。5.2.3对风荷载敏感桥梁应进行风速风向和风压监测，测点布设符合下列规定：1 风速和风向测点宜选
37、择在桥面两侧、塔顶或拱顶等高处，其安装位置应与其他设施保持足够距离以监测自由场风速和风向。2 中、下承式拱桥应在主梁跨中布设风速风向监测测点，风环境复杂时可在拱顶增设测点；位于强（台）风区的上承式拱桥可在主梁跨中布设风速风向监测测点；3 跨度小于 800m 斜拉桥宜在主梁跨中上下游两侧和塔顶各布设一个风速风向监测测点，跨度大于或等于 800m 斜拉桥宜结合风场空间相关性适当增加测点数量；4 跨度小于 1500m 悬索桥宜在主梁跨中上下游两侧和塔顶各布设一个风速风向监测测点，跨度大于或等于 1500m 悬索桥，宜结合风场空间相关性在 1/4、3/4 主跨增加风速风向监测测点，可在 1/4、3/4
38、 主跨断面增加风压监测测点；5 位于强（台）风区的钢结构大跨度梁桥，可在主跨跨中布设风16速风向监测测点。5.2.4 船舶撞击监测测点的布设，宜符合下列规定：1 航道等级为 I 级至 V 级或存在船舶碰撞风险的桥梁宜进行船舶撞击监测，监测测点宜布设在水位变动区的桥墩底部或承台顶部；2 宜结合具有区域入侵自动识别功能的视频（或红外线）监控系统进行船舶撞击预警；3 宜采用振动传感器监测撞击过程中的结构振动响应，且同时监测水平面内纵桥向和横桥向结构振动响应。5.2.5地震动监测测点的布设，符合下列规定：1 抗震设防类别为 A 类且抗震设防烈度度及以上的桥梁应进行地震动监测；2 监测测点宜布设于桥梁两
39、岸的护岸、锚碇锚室内、近桥址监控中心等自由场地，水体区域可布置于索塔和桥墩底部或承台顶部；3 长度小于 800m 的桥梁应布设一个测点，长度大于或等于 800m的桥梁，宜增加监测测点。5.2.6桥址环境温度和湿度的监测测点宜布设在桥梁跨中位置，可根据桥梁规模、结构类型增设测点数量。5.2.7桥梁构件封闭空间的温度和湿度监测测点应布设于桥梁结构内、外温度或湿度变化较大和对温度、湿度敏感的部位。5.2.8处于地质灾害高发区的桥梁，宜根据具体灾害风险评估结果，选择性的对桥址周边的地表沉降、山体位移和倾斜度、地裂缝、深部位移、降雨量、地下水位等进行监测。5.2.9对无有效设施抑制拉索风雨振的斜拉桥，可
40、进行降雨量监测，测点宜布设在桥面开阔部位，宜与风速仪布设在同一位置。5.2.10桥面结冰监测测点宜与车辆荷载视频监测测点协同布置。5.2.11作用与环境监测内容应根据运营环境、结构特点、监测应用目标、特定需求按表 5.2.11 选择。17表 5.2.11 常见作用与环境监测内容选取汇总表监测类别 监测内容 梁式桥 拱桥 斜拉桥 悬索桥 简支梁 连续梁/连续刚构 上承式 中下承式 环境 温度、湿度 桥址环境温度、湿度 主梁内温度、湿度 主缆内温度、湿度 锚室内温度、湿度 鞍罩内温度、湿度 索塔内温度、湿度 主拱内温度、湿度 结冰 桥面结冰 雨量 降雨量 作用 车辆荷载 断面车流量、车轴重、轴数、
41、车辆总重、车速 车辆空间分布视频图像 超限时刻抓拍 风荷载 风速、风向 主梁风压 结构温度 混凝土或钢结构构件温度 桥面铺装层温度 船舶撞击 桥墩加速度 视频图像 地震动 桥岸地表场地加速度 承台顶或桥墩底部加速度（抗震设防类别为 A 级且抗震设防烈度为度及以上）承台顶或桥墩底部加速度（抗震设防烈度为度以下）注：1“”表示应监测项；“”表示宜监测项；“”表示可选监测项，“”表示不包含项。2 主梁内温度、湿度监测项仅适用于封闭箱梁；主拱内温度、湿度监测项仅适用于箱型拱。18 5.3结构响应监测5.3.1结构振动测点应根据桥梁结构动力计算结果、振型特点及所需振型阶数综合确定，并符合下列规定：1 主
42、梁竖向和横向振动监测测点应根据主梁振动振型确定，宜布设在振型峰值点处，避开振型节点；竖向和横向振动测点宜布设在主跨跨中和 1/4、3/4 主跨；桥面较宽桥梁的竖向振动测点宜上下游对称布置；主梁纵向振动监测测点宜布设在塔梁连接处或支座位置处；2 塔顶纵向和横向振动监测测点应在塔顶布设，桥墩纵向和横向振动监测测点应在桥墩顶部布设；3 对振动幅值大的索构件（悬索桥吊索、斜拉桥斜拉索或拱桥吊杆等）可布设振动监测测点，测点应根据索构件振动振型确定，避开振动节点；4 拱肋振动监测测点应根据拱肋振动振型确定，避开振型节点；5 宜以模型修正和结构损伤识别为目标优化测点布设方案。5.3.2结构位移监测测点布设，
43、符合下列规定：1 结构整体变形和位移测点的布设应根据结构受力分析结果，选择最不利荷载组合作用下关键构件变形、位移最大或较大位置；对车辆荷载引起结构位移敏感的部位宜布设动态位移测点；2 主梁竖向静态和动态位移监测测点应在主跨跨中、边跨跨中处布设，对于主跨跨径大于等于 100 米桥梁，宜在主跨增设 1/4、3/4 主跨测点；3 对于宽幅桥面、中央索面或其他具有扭转监测需求的主梁，应在同一断面左右两侧布设静态和动态位移监测测点；4 主梁横向位移监测测点应在主跨跨中布设；5 支座位移、主梁梁端纵向位移测点宜布设在墩顶梁端支座，应根据支座的功能和类型选择测量方向；196 塔顶偏位和拱顶位移监测测点应布设
44、于索塔和拱肋顶部；7 主缆偏位监测测点宜在主跨跨中和 1/4、3/4 主跨；8 桥墩的纵向和横向位移测点宜布设在桥墩顶部；9 受地灾或洪水威胁的桥跨，宜同时监测上下部结构位移或其相对位移。5.3.3塔顶转角监测测点宜布设在索塔塔顶位置，主梁水平和竖向转角监测测点宜布设在梁端位置。5.3.4应变、应力监测测点布设，符合下列规定：1 应变监测测点应根据结构计算分析和易损性分析，选择受力较大的关键截面、部位布设；2 宜对永久作用下应力水平较高且安全余度较低的关键构件、截面和部位进行静态应变监测；宜对可变荷载作用下应力幅较大且安全余度较低的关键构件、截面和部位进行动态应变监测。3 宜对混凝土桥梁主要承
45、重构件关键截面的钢筋应力进行监测，新建或改造中的桥梁应预先安装在关键截面的被测钢筋上；4 正交异性钢桥面板动态应变监测测点，应选择在行车道车轮轮迹线对应位置，宜布设在顶板、U 肋和横隔板等疲劳热点处；5 受力复杂的构件截面和部位，宜布设双向或三向静态和动态应变监测测点；6 钢混结合段宜布设应变监测测点，宜布设在应力较大和应力集中处。5.3.5索力监测测点布设，符合下列规定：1 宜对结构体系中主要承重缆索（如：主缆、斜拉索、吊杆和柔性系杆、体外预应力钢束）的内力进行监测；2 应根据悬索桥吊索、斜拉桥斜拉索、拱桥吊杆（索）和系杆等索构件的布设形式、规格型号、长度、索力和应力，确定监测的索构件，宜上
46、、下游对称布设；203 应根据悬索桥主缆锚固方案、索股布置形式，确定锚跨索股力监测的索股，基准索股宜布设测点；4 仅对部分缆索进行内力监测时，宜优先选择恒载作用下应力水平高或活载作用下应力幅较大的代表性拉索（钢束）布设测点。5 可釆用振动频率法、磁通量测试法、锚垫板承压法及其他不影响结构安全的方法监测拉索内力。5.3.6支座反力监测测点布设，符合下列规定：1 宜对可能发生横向失稳等倾覆性破坏的独柱桥梁、弯桥、斜桥、基础易发生沉降或采用压重设计的桥梁进行支反力监测；2 支座反力监测测点宜根据支座类型、构造、安装方式确定，可选用测力支座，测力支座在使用前，应重新设置零点，并在支座上加载标准重物，修
47、正支座参数；3 支座反力测点宜与支座位移测点协同布设，应能判定支座脱空情况。5.3.7简支梁桥结构响应监测内容和测点布设应根据结构特点、监测应用目标、特定需求按表 5.3.7 选择。表 5.3.7 简支梁桥结构响应监测内容和测点布设监测类别监测内容监测优先级测点布设主要测点附加测点结构响应振动主梁振动加速度竖向跨中截面1/4、3/4 截面横向跨中截面1/4、3/4 截面纵向桥墩顶部纵横向振动加速度墩顶位置位移主梁竖向位移静态挠度跨中截面1/4、3/4 截面动态挠度跨中截面1/4、3/4 截面支座位移梁端支座梁端纵向位移伸缩缝处梁端截面21高墩墩顶位移墩顶位置续表 5.3.7监测类别监测内容监测
48、优先级测点布设主要测点附加测点结构响应位移桥台倾斜桥台顶应变静态应变跨中截面1/4、3/4 截面动态应变混凝土结构跨中截面1/4、3/4 截面钢结构跨中截面1/4、3/4 截面钢筋应力静态应力跨中截面1/4、3/4 截面动态应力跨中截面1/4、3/4 截面支座反力支座反力弯桥、斜桥、易倾覆的独柱墩、基础沉降的墩台注：1“”表示应监测项；“”表示宜监测项；“”表示可选监测项，“”表示不包含项。2“主要测点”为优先布设的测点，“附加测点”为条件允许时可布设的测点。3 当被测桥梁由相同结构类型的多孔跨组成时，可选择技术状况较差或运营条件恶劣的代表性桥跨实施监测。5.3.8连续梁、连续刚构桥结构响应监
49、测内容和测点布设应根据结构特点、监测应用目标、特定需求按表 5.3.8 选择。表 5.3.8 连续梁、连续刚构桥结构响应监测内容和测点布设监测类别 监测内容 监测优先级 测点布设 主要测点 附加测点 结构响应 振动 主梁振动加速度 竖向 边跨：跨中截面主跨：跨中、1/4、3/4 截面边跨：1/4、3/4 截面主跨：1/8、3/8、5/8、7/8 截面横向 主跨跨中截面、连续刚构桥主墩墩顶截面边跨：跨中截面主跨：1/4、3/4 截面纵向 大跨高墩连续刚构桥主跨跨中截面、主墩墩顶截面大跨高墩连续刚构桥边跨跨中截面、支座截面桥墩顶部纵横向振动加速度 墩顶位置 位移 主梁竖向位移 静态挠度 边跨：跨中
50、截面主跨：跨中、1/4、3/4 截面边跨：1/4、3/4 截面主跨：1/8、3/8、5/8、7/8 截面22续表 5.3.8监测类别 监测内容 监测优先级 测点布设 主要测点 附加测点 结构响应 位移 主梁竖向位移 动态挠度 边跨：跨中截面主跨：跨中截面主跨：1/4、3/4 截面支座位移 梁端支座 梁端纵向位移 伸缩缝处梁端截面 高墩墩顶位移 墩顶位置 桥台倾斜 桥台顶 应变 静态应变 边跨最大正弯矩截面、支点处最大负弯矩截面、主跨跨中截面主跨 1/4、3/4 截面动态应变 混凝土结构 边跨最大正弯矩截面、支点处最大负弯矩截面、主跨跨中截面主跨 1/4、3/4 截面钢结构 钢筋应力 静态应力
