作為四大文明古國之壹，中國有著悠久燦爛的文化。在橋梁工程領域，我國周秦時期，梁-索-浮三種橋型基本具備；漢代以棧橋建設為主。隋唐時期，技術越來越成熟，達到了飛躍。宋代時期，全面開展，規模較大；元明清時期日益繁榮，清朝中後期技術開始落後。與同時期的世界水平相比，中國在相當長的歷史時期內處於世界先進水平，修建了無數橋梁，並有大量優秀作品代代相傳。
始建於605-616年的趙州橋，不僅是中國，也是世界上最早、保存最完好的空心石拱橋，對世界後世的橋梁建設產生了深遠的影響。跨越趙縣渭河，是壹座兩端大拱疊加小拱的開肩單孔弧形石橋，用於導流。它由28個縱向並排的石拱門組成。其建築結構奇特，自古就有“天下第壹”的美譽。1991年，趙州橋被美國土木工程師學會評選為全球第12個“國際土木工程”。安平橋有“天下第壹橋長”的美譽，建於800多年前的南宋，全長2000多米。它不僅是中國最長的石梁大橋，也是世界上最長的石梁大橋。還有盧溝橋，位列中國三大著名古橋之首。洛陽橋(又名萬安橋)，在世界造橋史上首創使用筏板基礎和牡蠣固基礎；瀘定橋，跨度103m；廣濟橋，中國乃至世界上最早的帶活動開關的石橋，等等。
此時，現代化的錢塘江大橋、武漢長江大橋、南京長江大橋，吹響了中國向現代化橋梁國家進軍的號角。據不完全統計，截至2009年底，我國公路、鐵路、公鐵橋梁總數已達60多萬座，僅長江、黃河上的橋梁就有250多座。其中，長江及其支流脫脫、通天河、金沙江有近130條，黃河有120多條。在已建成的斜拉橋、懸索橋、拱橋、梁橋中，有24座躋身世界同類型橋梁前十，占60%。其中斜拉橋6座，其中蘇通長江大橋(主跨1088m的鋼箱)和香港昂船洲大橋(主跨1018m的分離式鋼箱)分別位列第壹和第二；4座懸索橋，舟山西堠門大橋(主跨1650m的分體式鋼箱；世界第壹)和潤揚長江大橋(主跨1490m鋼箱)分別位列第二和第四；拱橋8座，重慶朝天門長江大橋(主跨552m連續鋼桁系桿拱)和上海盧浦大橋(主跨550m鋼箱提籃系桿拱)分別位列第壹和第二。梁式橋6座，重慶石板坡長江大橋(主跨330m連續鋼-混凝土混合剛構)排名第壹。寧波杭州灣大橋全長36公裏，為世界之最。東海大橋全長32.5Km；舟山大陸連島工程全長54.68公裏；；上海長江隧橋工程——南隧北橋，隧道長8.9Km，橋長10.3Km，是迄今為止世界上最大的隧橋結合工程。
無論何種形式的橋梁，其基本材料大多可以歸為石材、木材、混凝土、鋼材等類型，而這些材料都存在不同程度的耐久性問題，需要特別註意。因此，隨著我國橋梁建設高潮的到來，對重要橋梁的運行進行實時監測越來越迫切，在國際橋梁領域最新發展趨勢的指引下，橋梁健康監測日益成為國內發展的熱點。
橋梁健康監測系統發展簡介
雖然健康監測是最近二十年才出現的技術方向，但我們發現結構監測的概念自古就有:在中國，通常在古塔上安裝各種鈴鐺，這些鈴鐺具有在結構強烈晃動時提醒遊客撤離的預警功能。此外，中國的監測傳感技術歷史悠久:漢代古籍中就有大氣溫度和風速風向測量的記載。1969年，Lifshitz和Rotem撰寫的論文被視為第壹篇闡述現代結構健康監測概念的論文——通過動態響應監測評估結構健康狀態；因此，橋梁健康監測在世界範圍內蓬勃發展。
工程領域:1987年在全長522米的三跨連續鋼箱梁橋福伊爾大橋上布設傳感器，監測橋梁運營階段主梁在車輛和風荷載作用下的振動、撓度和應變響應。這個系統是最早安裝的比較完整的健康監測系統之壹。大跨度橋梁上也安裝了監測系統，如挪威的Skamsundet斜拉橋、丹麥的法羅跨海斜拉橋和主跨1624m的大貝爾特東懸索橋、加拿大的邦聯連續剛構橋和日本的明石海峽大橋。在1997期間，在香港的三座橋梁上安裝了風力和結構監測系統，即青馬大橋、汲水門大橋和汀九橋。隨後，在大陸的東海大橋、虎門大橋、徐浦大橋和江陰長江大橋建立了不同規模的結構監測系統。
在學術領域:65438-0988年在日本東京召開的第九屆世界地震工程大會(9WCEE)上，國際上首次討論了土木工程的主動控制。1994年，國際結構控制學會(IASC)正式成立，首屆國際結構控制會議(1ST world conf。結構控制)在同壹年舉行。為適應形勢發展的需要，2006年後，國際結構控制學會(IASC)會議更名為世界CONF。結構控制與監測。
健康監測的主要研究進展
縱觀橋梁健康監測的發展歷史和現狀，主要有以下技術問題和研究進展:
首先，健康監測系統的總體設計。健康監測系統的總體設計原則包括以下幾項:(1)根據橋梁結構易損性分析結果和養護管理要求布置監測點；(2)從結構安全性、耐久性和可用性的要求出發，對結構進行監測，采用實時監測和定期監測相結合的方法，以最少的傳感器和數據完成工作；(3)以結構位移監測為主，力、應力、模態分析為輔。監測內容主要包括荷載來源、系統特性和結構響應。目前健康監測系統的設計主要是基於經驗和項目資金的限制，而傳感器系統的設計並沒有明確的標準。同時，通過健康監測系統獲取對結構狀態評估起關鍵作用的數據也沒有明確的方法。
第二，傳感傳輸技術。傳統傳感技術易受幹擾、傳輸線長等缺點已不適應橋梁健康監測的發展要求。在現代科學技術的支持下，近年來發展了許多新的傳感技術，其中光纖傳感、無線傳感、GPS技術和互聯網數據通信技術是主要的技術代表。傳感器的優化布置越來越受到人們的關註。傳感器的類型、數量和布置位置與監測效果有很大關系。在客觀條件下，傳感器的數量總是有限的。如何合理布置有限的傳感器，使其發揮最大效能，是健康監測的關鍵技術之壹，也是未來發展的方向之壹。
第三，數據融合技術。多傳感器數據融合技術因其強大的時空覆蓋能力和對多源不確定信息的綜合處理能力，可以有效地對結構系統進行監測和診斷。目前發展起來的數據融合技術主要有:加權平均、卡爾曼濾波、貝葉斯估計、統計決策理論、證據理論、模糊推理和神經網絡。現有的健康監測系統大多停留在數據采集和簡單的數據分析階段，橋梁健康監測系統會產生大量的測試數據。對這些測試數據和信息進行整合和解釋，並對結構的真實狀態進行合理的評估仍然非常困難。
第四，系統與損傷識別理論研究。目前，主要的研究方法是基於振動的結構損傷識別方法和模型修正方法。作為結構狀態評估的重要組成部分，結構損傷識別是近年來健康監測的研究熱點之壹，出現了結構頻率、位移模態、應變模態、曲率模態、應變能、剛度、柔度、能量法、頻響函數等壹系列損傷識別方法。模型修正方法主要基於運動方程、試驗結果和有限元模型構造約束的優化問題，不斷修正結構剛度、質量和阻尼的分布，使其響應盡可能接近實際響應。結構模型修正可以為健康監測提供基準模型，也可以為基於測試結果反演的結構損傷識別和性能模擬提供良好的基礎。
第五，結構健康評估。結構狀態評估法主要利用反映結構性能的可能的內部信息來評估結構的工作狀態，如施工和運行。目前主要有可靠性理論、層次分析法、模糊理論、神經網絡和專家系統。健康監測系統的結構狀態評估需要從結構監測的大量數據中提取能夠反映結構特征的特征，從而完成對結構的實時、定期評估，這必然涉及到結構數據的特征提取、數據融合和性能決策等。，但目前，這方面的工作做得很少。
橋梁健康監測實例——東海大橋
東海大橋於2002年6月26日正式開工建設。經過35個月的艱苦建設，於2005年5月25日實現結構性連通。它是中國第壹座真正意義上的跨海大橋。東海大橋起於上海市南匯區魯超港，北接滬蘆高速公路，南跨杭州灣北部水域，到達浙江嵊泗縣小洋山島，全長約32.5公裏，其中陸上段約3.7公裏，魯超港新大堤至烏龜島的近海段約25.3公裏，烏龜島與小洋山島的連接段約3.5公裏。橋梁按雙向六車道、緊急停車帶的公路標準設計。橋寬31.5m，設計時速80km，設計荷載按重型集裝箱密集布置校核，可抗12級臺風和7級地震，設計基準期100。東海大橋是上海國際航運中心洋山深水港區壹期工程的重要配套工程，為洋山深水港區提供集裝箱陸運、供水、供電、通訊等服務。東海大橋的建成通車，為洋山深水港的建成和進壹步發展，為加快上海國際航運中心建設奠定了堅實的基礎。東海大橋當時被上海市政府列為“壹號工程”，重要性不言而喻。在結構建設的同時，健康監測系統的布局也被提上日程。從2006年6月5日至2006年10月，東海大橋監控系統順利布置並於2007年投入使用。
東海大橋的監測內容主要是環境參數、結構靜動力響應和結構耐久性。其中，環境參數主要包括風速、地震、波浪和沖刷等。結構響應主要包括斜拉橋橋塔的變形、連續梁的撓度、阻尼器和伸縮縫的變形、主梁的損傷、主梁和橋塔的振動以及斜拉索的應力。結構耐久性監測包括鋼結構的疲勞和混凝土結構的慢性腐蝕。
東海大橋采用的基本監測方法包括:用FBG傳感器測量應力和溫度；用全球定位系統監測結構變形:用疲勞傳感器測量橋梁疲勞。全橋* * *使用478個傳感器，其中主跨使用169個傳感器。
數據評價體系分為線上評價和線下評價。網絡監測是壹種自動監測系統，不僅可以判斷結構的安全性，還可以對采集的數據進行分析。自動監控系統還可以自動決定是否有必要警告管理人員，並立即開始離線評估。離線評估系統可以進行壹些更高級的分析，如結構靜力分析、模態分析、橋梁力學行為和環境因素修正分析等。這個系統需要專家進行大量的結構分析和判斷，然後給出橋梁狀態的綜合評價。
橋梁結構的監測數據不僅包括正常運行狀態，還包括橋梁結構在極端荷載(如臺風、地震、爆炸、船舶碰撞等)下的響應。).拿到大量的監測數據後，還需要更深入的分析整理。首先要區分數據中哪些部分是環境變化引起的結構響應，哪些是結構損傷引起的，然後通過圖表等形式展現數據中所包含的內在規律和變化，進而對結構的整體情況進行評價。
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