尽管我国拥有丰富的油气资源,但由于国土幅员辽阔、资源分布不均衡,所以修建纵横东西南北的油气管道将油气资源输送到全国各地。而在河流、沟谷地带,需要建设支撑结构支持油气管道通过,这类结构称为管桥。大跨度管桥一般修建在油气输送的主干线上,跨度达上百米,是一种大型钢架结构,通常附带有索系维持其稳定性。在服役过程中,腐蚀、氧化以及常年的静载、活载作用容易导致大跨度管桥承载能力逐渐降低,当其承载能力降低到一定程度时,必然导致结构失效,造成巨大的经济损失。有鉴于此,本文针对如何有效地监控大跨度管桥安全状态的问题开展了以下研究工作:1、本文基于国内外大跨度管桥的研究成果,总结了管桥的组成形式、结构特点及力学分析方法。到目前为止,尽管关于桥梁等类似结构的健康监测已有一些研究成果,但是关于管桥健康监测的研究相对较少。因此,本文根据大跨度管桥自身特点,进行了大跨度管桥健康监测系统的研究工作,对监测系统的传感系统、数据采集系统、数据处理与分析系统、评估系统以及预警系统等子系统进行了具体设计。2、为了更好地对管桥健康监测系统进行阐述,本文以国内某大跨度管桥为例开展了该系统的设计安装工作。首先,用ANSYS进行该管桥在重力、清管、极限风载以及温度载荷等工况下的有限元计算,掌握该管桥在复杂工况下的力学行为,并据此确定结构监测点的位置和监测点的响应阈值;其次,在管桥监测部位安装传感装置并连接传输线路,完成数据的采集、处理和存储任务,同时建立该管桥安全状态的评估方法,确定各个监测点安全状态与结构整体安全状态的关系;最后,开发了针对该管桥的远程监控预警软件,实现了管桥的远程实时智能监控。