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，于2026年8月21日在《自然·通訊》發(fā)表研究，證實可將橋梁上既有的通信光纖轉(zhuǎn)化為數(shù)千個微型振動傳感器。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，無需在結(jié)構(gòu)表面額外安裝專用傳感器即可實現(xiàn)微變形捕捉。

測試階段，研究團(tuán)隊在美國與韓國六座不同橋型（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解調(diào)儀。實測數(shù)據(jù)顯示：光學(xué)信號計算出的準(zhǔn)靜態(tài)位移與傳統(tǒng)接觸式傳感器及線性可變差動變壓器（LVDT）對比，平均誤差僅0.1毫米；橋梁一階彎曲與扭轉(zhuǎn)模態(tài)識別結(jié)果與三軸壓電加速度計及三維有限元模型（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，空間采樣分辨率保持在1至2米。

系統(tǒng)部署時，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，通過測量各段光纖的反射相位輪廓建立聲學(xué)基線。當(dāng)橋梁承受車輛荷載、風(fēng)載或地震波動時，光纖內(nèi)部玻璃密度微觀起伏導(dǎo)致的相對間距變化，會實時調(diào)制返回光信號，從而量化動態(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)橋梁檢查依賴工程師現(xiàn)場目測，雖能發(fā)現(xiàn)保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕斑跡或泛堿現(xiàn)象，但無法實時量化動態(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)可提供全天候動態(tài)應(yīng)力數(shù)據(jù)，使結(jié)構(gòu)工程師能夠基于實時形變閾值做出維護(hù)決策。

基礎(chǔ)設(shè)施管理部門（如巴西國家公路交通廳DNIT）及高速公路特許經(jīng)營企業(yè)可借此對整網(wǎng)橋梁實施實時監(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)計與安全評估項目，建議咨詢具備資質(zhì)橋梁工程專家。