一、桥梁概况

　　自由大桥位于长春市自由大路上，跨越伊通河，目前该桥交通繁忙。桥两侧慢车道时而有公交车辆同行。该桥为一座东西走向的七跨钢筋混凝土钢架拱桥，桥梁总长168.6m，跨径组合为9.0m+5×30.0m+9.0m。

自由大桥侧面实景图

　　该桥共分为三幅，中幅为快车道，两边幅为慢车道。上部结构采用钢筋混凝土刚架拱，每跨由20片拱片组成，中幅10片，两边幅各5片。刚架拱片由拱腿、实腹段、上弦杆、斜撑组成，拱腿和实腹段底弧采用二次抛物线，矢跨比为1/8。该桥上部结构先由实腹段和拱腿分段预制拼装形成裸拱，在此基础上架设上弦杆和斜撑形成拱片，拱片间设11道横系梁，同时架设整体现浇微弯板，在微弯板上方浇注钢筋混凝土填平层形成整体。刚架拱片拱腿处混凝土设计标号为350#，其余为300#，微弯板及填平层混凝土采用300#，排架立柱和盖梁混凝土均为250#。下部结构采用重力式实体桥墩，空腹式桥台，墩台均采用明挖扩大基础。

二、病害特点 

三、监测目的

　    加装桥梁健康监测系统，通过监测桥梁运行期间的结构响应，达到如下目的：

　　⑴ 实时掌握桥梁的运营状态，为管理部门在桥梁后期维修加固和养护方面提供技术支撑。

　　⑵ 在桥梁发生危机情况时及时预警，降低桥梁安全运营风险。

 四、监测内容

　　自由大桥为七跨钢筋混凝土钢架拱桥，主要结构性病害为拱片实腹段下缘出现混凝土纵向开裂，微弯板横向开裂，结构混凝土破损，钢筋锈蚀，横向联系的破损引起纵向主要受力构件安全性降低，针对本桥特点，监测项目包括如下部分内容：

　　⑴ 拱肋挠度监测

　　⑵ 主拱应力监测

　　⑶ 裂缝宽度监测

五、数据采集与传输

　　数据采集系统的设计考虑到以下几个方面：数据采集系统的总体构架、数据采集系统的软件、硬件以及数据采集策略。考虑到该桥长度适中，信号衰减不明显，因此采用一个数据采集站（设在外环线侧吊杆锚固区）进行数据的集中采集。

六、数据分析与健康安全评定及预警子系统

　　1.设计原则

　　(1) 综合性的原则

　　桥梁结构综合评估需综合利用人工巡检信息和在线监测数据。

　　(2) 实用性的原则

　　所采用的综合评估技术需具有实用性和可操作性。

　　2.系统功能

　　(1) 对实时监测的数据进行处理与统计分析，形成各监测参数日、周、月等变化报表，建立各监测参数的动态变化数据库；

　　(2) 根据监测参数的动态演变规律及发展情况，为桥梁的整体状态评估提供数据支持。

七、用户界面子系统

健康监测系统包括许多分模块和子系统，涉及不同的软件和硬件，因此，必须采用系统集成技术将所有不同的软硬件进行集成，使系统自动运行，并可以通过网络进行远程控制。

用户界面子系统是结构健康监测及综合管理系统最终面向用户的产品，为用户提供一个友好的、易学的、易用的的操作平台，把整个系统有机地结合起来。

本子系统主要集成各子系统的功能，为用户提供统一的操作界面，通过图形的方式向用户展示需求分析中列举的信息，实现分布式、远程访问的方法与功能。本子系统具有以下特点：分布式操作平台，提供本地用户及远程移动用户的访问。