Asset management, condition monitoring and Digital Twins: damage detection and virtual inspection on a reinforced concrete bridge

2021年4月，挪威E6公路上的主要Stava桥突然关闭，由于结构缺陷严重影响了桥梁的结构完整性。挪威公路管理局关闭了这座桥，采取了临时解决方案，并以严格的交通限制重新开放。桥梁数字孪生通过处理物联网传感器的数据，提醒了该事件。该解决方案在在线和离线诊断中至关重要，这个案例展示了技术在处理新兴危险情况和预防性行动方面的价值。虽然及时检测到了关键而迅速发展的损坏，但并没有及时避免整个事件的发生。该论文将风险放在负责公路基础设施的组织的更广泛视角中，将在线监测和数字孪生定位在基于风险和状态的维护背景下。文章描述了在虚拟检查期间在Stava桥上出现的情况以及如何检测、分析和诊断。该案例展示了如何将基于物理的方法与机器学习相结合，以促进损伤检测和诊断。文章总结了从技术和组织角度学到的教训以及未来工作的计划。

本文旨在将在线监测和数字孪生技术应用于风险和基于状态的维护，以解决高速公路基础设施的安全问题。该论文的案例研究是挪威斯塔瓦大桥的结构缺陷事件。

本文提出了一种将基于物理的方法与机器学习相结合的方法，以便更好地进行损伤检测和诊断。同时，数字孪生技术在实现在线监测和预防性维护方面发挥了关键作用。

本文的亮点包括：数字孪生技术在风险和基于状态的维护中的应用；物理方法与机器学习相结合的方法在损伤检测和诊断中的应用；实验设计详细，案例研究具有代表性。

最近的相关研究包括：《数字孪生技术在建筑和结构健康监测中的应用》；《机器学习在结构健康监测中的应用》等。