隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，許多大型結構工程得以興建，但它們在服役過程中不可避免的會受到荷載作用、環(huán)境腐蝕、材料老化、疲勞破壞等因素的耦合作用而產(chǎn)生損傷累積，導致結構的抗力衰減，容易引發(fā)突發(fā)事故。

常規(guī)的人工檢測的方法帶有很大的主觀性，檢查時間過長，不能在突發(fā)事件后迅速查明結構的健康狀態(tài)。因此，工程結構健康監(jiān)測技術越來越受到社會各界的廣泛重視，對災害的提前預警或在災害發(fā)生后評估結構的損傷程度及其剩余壽命已成為當前各國學者們研究的熱點問題。

1結構健康監(jiān)測的概念

結構健康監(jiān)測指利用現(xiàn)場的無損傳感技術，通過包括結構響應在內的結構系統(tǒng)特性分析，達到檢測結構損傷或退化的目的。結構健康監(jiān)測的過程包括：通過一系列傳感器得到系統(tǒng)定取樣的動力響應測量值，然后從這些測量值中抽取對損傷敏感的特征因了，并對這些特征因子進行統(tǒng)計分析，從而獲得結構當前的健康狀況。

結構健康監(jiān)測的內容包括(1)荷載監(jiān)測：包括風、地震、溫度和交通荷載等；(2)兒何監(jiān)測：監(jiān)測結構各部位的靜態(tài)位移(如橋塔和錨錠的沉降和傾斜等)；(3)結構的靜、動力反應：如應變、加速度、頻率和模態(tài)信息等。

對重大工程結構進行實時健康監(jiān)測、及時識別結構的損傷累積并評估其使用性能和壽命，建立相應的預警機制，對可能出現(xiàn)的災害進行提前預警，不僅對于提高結構的性和可靠性具有重大的科學意義，而且可以降低結構的運行和維護費用，因此已成為21世紀人類亟待解決的重要課題。

2結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的組成

結構健康監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器子系統(tǒng)、信息采集與處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、損傷識別、模型修正和評定及預警子系統(tǒng)組成。

(1)傳感器子系統(tǒng)，主要包括各智能傳感元件，通過各智能傳感元件感知結構的荷載和響應信息，并以光、電、聲、熱等物理量的形式輸出，該系統(tǒng)是健康監(jiān)測系統(tǒng)基礎的子系統(tǒng)。

(2)信息采集與處理子系統(tǒng)，完成對傳感器數(shù)據(jù)的收集和信號的初步處理。

(3)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，主要對傳感器采集的數(shù)據(jù)、經(jīng)數(shù)字信號處理的數(shù)據(jù)及后續(xù)分析數(shù)據(jù)進行存儲管理。

(4)損傷識別、模型修正和評定及預警子系統(tǒng)，由損傷識別軟件、模型修正軟件、結構評定軟件和預警設備組成。