基于数字孪生技术的桥梁全寿命周期结构健康监测框架搭建

摘要

本文面向桥梁基础设施全寿命周期管理需求，构建了一套基于数字孪生技术的结构健康监测框架。该框架以物理桥梁为实体基础，通过多源异构传感器网络实时采集应变、位移、加速度及环境参数等数据；依托统一时空基准与轻量化模型映射机制，实现物理世界与虚拟模型的动态同步；集成状态评估、异常识别与演化预测三大核心功能模块，支持从服役状态感知到风险趋势推演的闭环决策支持。框架在典型预应力混凝土连续梁桥上完成部署验证，结果表明其可稳定支撑高频数据接入、毫秒级模型响应与多维度健康指标生成，显著提升监测系统的时效性、一致性和可解释性。