1．精確的有限元建模是大型橋梁鳳震響應(yīng)預(yù)測的重要前提；也是結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測,損傷檢測以及實(shí)現(xiàn)最優(yōu)振動(dòng)控制的基礎(chǔ)。但是，盡管有限無法得到了高度的發(fā)展，實(shí)際復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有限元模型仍然是有誤差的。有限元建模為結(jié)構(gòu)飛行提供完整的理論模態(tài)參數(shù)集，但這些參數(shù)常常與結(jié)構(gòu)模態(tài)實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)不一致。因此，必須對(duì)結(jié)構(gòu)理論模型進(jìn)行調(diào)整或修正，使得修正后的模態(tài)參數(shù)與實(shí)驗(yàn)相一致，這一過程即有限元模型修正。
模型修正法在橋梁監(jiān)測中主要用于把實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)記錄與原先的模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合比較，利用直接或間接測知的模態(tài)參數(shù)，加速度時(shí)程記錄，頻響函數(shù)等，通過條件優(yōu)化約束，不斷地修正模型中的剛度和質(zhì)量信息，從而得到結(jié)構(gòu)變化的信息，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷判別與定位。其主要方法有：
（1）矩陣型法，是發(fā)展最早，最成熟，修正計(jì)算模型的整個(gè)矩陣的一類方法，它具有精度高、執(zhí)行容易的特點(diǎn)，主要缺點(diǎn)是所修正的模型的物理意義不明確，喪失了原有限元模型的帶狀特點(diǎn)，這方面的代表應(yīng)屬Berman／Baruch的最優(yōu)法。
（2）子矩陣修正法，通過對(duì)待修正的字矩陣或單元矩陣定義修正系數(shù)，通過對(duì)宇矩陣修正系數(shù)的調(diào)整來修正結(jié)構(gòu)剛度，該方法的最大優(yōu)點(diǎn)是修正后的剛度矩陣仍保持者原矩陣的對(duì)稱，稀疏性。
（3）靈敏度法修正結(jié)構(gòu)參數(shù)通過修正結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)彈性模量E截面面積A等來對(duì)有限元模型進(jìn)行修正。
上述的前兩種方法通過求解一個(gè)矩陣方程或帶約束的最小化問題來修正剛度和質(zhì)量矩陣，并假定剛度與質(zhì)量的變化相互獨(dú)立。因此，這類方法不適用于結(jié)構(gòu)剛度矩陣和質(zhì)量矩陣變化相關(guān)的有限元模型修正。而大跨度橋梁的質(zhì)量變化通常會(huì)弓愧結(jié)構(gòu)剛度的變化，屬于典型的非線性問題。只有第三種方法利用觀測量對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感性來修正結(jié)構(gòu)參數(shù)。基于敏感性分析的參數(shù)修正可以從敏感分析的中間結(jié)果看出各參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響程度；并且，可直接解釋結(jié)構(gòu)物理量的修改，無須通過利用總綱陣的比較來反映修改情況。然而但待修正參數(shù)較多時(shí)，該方法常會(huì)得出違背物理意義的參數(shù)修正。
2．指紋分析方法，尋找與結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性有關(guān)的動(dòng)力指紋，通過這些指紋的變化來判斷結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀況。
在線監(jiān)測中，頻率是最易獲得的模態(tài)參數(shù)，而且精度很高，因此通過監(jiān)測頻率的變化來識(shí)別結(jié)構(gòu)破損是否發(fā)生是最為簡單的。此外，振型也可用于結(jié)構(gòu)破損的發(fā)現(xiàn)，盡管振型的測試精度低于頻率，但振型包含更多的破損信息。利用振型判斷結(jié)構(gòu)的破損是否發(fā)生的途徑很多；MAC，COMAC，CMS，DI和柔度矩陣法。
但大量的模型和實(shí)際結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)表明結(jié)構(gòu)損傷導(dǎo)致的固有頻率變化很小，而振型形式變化明顯[11,12]，一般損傷使結(jié)構(gòu)自振頻率的變化都在5％以內(nèi)[11,12]，而Askegaard等在對(duì)橋梁的長期觀測后發(fā)現(xiàn)，在一年期間里橋梁即使沒有任何明顯的變化，其振動(dòng)頻率的變化也可達(dá)10％［63］，因此一般認(rèn)為自振頻率不能直接用來作為橋梁監(jiān)測的指紋，而振型雖然對(duì)局部剛度比較敏感，但精確測量比較困難，MAC，COMAC，CMS等依賴于振型的動(dòng)力指紋都遇到同樣的問題。對(duì)橋缺損狀態(tài)的評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一有效的指標(biāo)，有人以模糊理論，結(jié)構(gòu)可靠度理論等為理論框架建立了各種橋梁使用性能評(píng)估專家系統(tǒng)，但必須首先建立各種規(guī)范和專家數(shù)據(jù)庫。
四、結(jié)論與展望
（l）由于大跨橋梁受環(huán)境因素影響較大，安全系數(shù)低，必須對(duì)其進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測。
（2）由于GPS定位精度高，速度快，同其他幾種位移監(jiān)測儀器相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，可用它對(duì)大跨度橋梁做連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步提高其精度，從而擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。目前GPS已在虎門大橋安裝成功，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大橋連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測。
（3）在系統(tǒng)識(shí)別方面，比較了時(shí)域和頻域法的優(yōu)劣，今后應(yīng)進(jìn)行結(jié)合時(shí)頻的系統(tǒng)識(shí)別研究。
（4）在模型修正方面，應(yīng)在基于敏感性分析的基礎(chǔ)上，研究適合于大跨橋梁的模型修正方法。
（5）由于對(duì)橋梁缺損狀態(tài)的評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一有效的指標(biāo)，應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試和有限元建模研究適合于大跨橋梁的指紋指標(biāo)。
