斯坦福大學(xué)土木與環(huán)境工程系研究人員杰廷·阿加瓦爾與海英·諾教授團(tuán)隊(duì)，于2026年8月21日在《自然·通訊》發(fā)表研究，證實(shí)可將橋梁上既有的通信光纖轉(zhuǎn)化為數(shù)千個(gè)微型振動(dòng)傳感器。該方案依托分布式聲學(xué)傳感（DAS）技術(shù)，結(jié)合瑞利后向散射與蘭姆波原理，無(wú)需在結(jié)構(gòu)表面額外安裝專(zhuān)用傳感器即可實(shí)現(xiàn)微變形捕捉。

測(cè)試階段，研究團(tuán)隊(duì)在美國(guó)與韓國(guó)六座不同橋型（含預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋、鋼桁架橋及高速鐵路高架橋）的既有光纜中接入光信號(hào)解調(diào)儀。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：光學(xué)信號(hào)計(jì)算出的準(zhǔn)靜態(tài)位移與傳統(tǒng)接觸式傳感器及線(xiàn)性可變差動(dòng)變壓器（LVDT）對(duì)比，平均誤差僅0.1毫米；橋梁一階彎曲與扭轉(zhuǎn)模態(tài)識(shí)別結(jié)果與三軸壓電加速度計(jì)及三維有限元模型（FEA）吻合度達(dá)87%。數(shù)據(jù)采集窗口覆蓋連續(xù)12個(gè)月，完整記錄季節(jié)性溫差、日常交通峰值及風(fēng)暴風(fēng)致振動(dòng)，空間采樣分辨率保持在1至2米。

系統(tǒng)部署時(shí)，解調(diào)儀直接架設(shè)于橋頭控制室或機(jī)柜內(nèi)，利用現(xiàn)網(wǎng)中的閑置光纖進(jìn)行工作。設(shè)備以數(shù)十千赫茲重復(fù)頻率發(fā)射相干激光脈沖，通過(guò)測(cè)量各段光纖的反射相位輪廓建立聲學(xué)基線(xiàn)。當(dāng)橋梁承受車(chē)輛荷載、風(fēng)載或地震波動(dòng)時(shí)，光纖內(nèi)部玻璃密度微觀(guān)起伏導(dǎo)致的相對(duì)間距變化，會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)制返回光信號(hào)，從而量化動(dòng)態(tài)應(yīng)變。

該技術(shù)突破了傳統(tǒng)目視巡檢的局限。以巴西規(guī)范ABNT NBR 9452為例，常規(guī)橋梁檢查依賴(lài)工程師現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)，雖能發(fā)現(xiàn)保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕斑跡或泛堿現(xiàn)象，但無(wú)法實(shí)時(shí)量化動(dòng)態(tài)受力。箱梁內(nèi)部缺陷或預(yù)應(yīng)力鋼束黏結(jié)失效（受ABNT NBR 7187規(guī)范約束）往往在損傷進(jìn)入晚期才顯現(xiàn)。DAS系統(tǒng)可提供全天候動(dòng)態(tài)應(yīng)力數(shù)據(jù)，使結(jié)構(gòu)工程師能夠基于實(shí)時(shí)形變閾值做出維護(hù)決策。

基礎(chǔ)設(shè)施管理部門(mén)（如巴西國(guó)家公路交通廳DNIT）及高速公路特許經(jīng)營(yíng)企業(yè)可借此對(duì)整網(wǎng)橋梁實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，在結(jié)構(gòu)性病害不可逆前精準(zhǔn)分配加固預(yù)算。本文內(nèi)容僅供技術(shù)交流，涉及具體橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全評(píng)估項(xiàng)目，建議咨詢(xún)具備資質(zhì)橋梁工程專(zhuān)家。