在许多重大工程中,螺栓并不是普通的标准件,而是承载安全边界的关键节点。它们分布在桥梁支座、风电塔筒法兰、轨道结构、重载装备和大型基础连接部位,数量不算少,却往往决定着结构是否“还能继续工作”。一旦这些关键螺栓发生失效,代价往往不是一次维修那么简单,而是停机、事故、责任,甚至人员与社会层面的损失。

(当关键螺栓失效代价极高时,为什么要监测预紧力? 图源:摄图网)
问题在于,螺栓的失效通常不是突然发生的。绝大多数情况下,真正的起点是预紧力的变化。预紧力不足,会导致接触面滑移、应力集中和疲劳加速;预紧力过大,则可能引入材料屈服和早期损伤。无论哪一种,最终都会把结构推向不可逆的风险状态。
传统工程管理中,预紧力更多被视为“施工质量指标”。只要安装时扭矩合格,后续便默认其长期可靠。然而在实际服役环境中,振动、温度循环、蠕变、腐蚀以及结构微变形,都会让预紧力在多年运行中发生衰减。这种变化往往缓慢,却持续存在,而恰恰因为“看不见”,才成为最危险的隐患。
当关键螺栓失效代价极高时,单纯依赖经验和周期性人工检查显然是不够的。人工巡检频率低、覆盖有限,更多是事后发现问题;而拆卸复检又意味着停机和二次风险。工程真正需要的,是一种能够在结构正常运行状态下,持续掌握预紧力变化趋势的手段。
无源无线垫片式预紧力监测,正是为这一需求而生。它将传感功能集成在螺栓连接的受力路径中,不改变结构、不增加供电负担,却能把预紧力这一“隐形参数”转化为可获取的信息。监测的重点并不在于每一次读数的绝对精度,而在于是否出现异常衰减、是否偏离正常区间,以及变化发生的时间和位置。
从风险管理的角度看,监测预紧力的意义在于“把不可控变为可控”。当关键螺栓的状态可以被感知,运维策略就可以从被动抢修转向主动干预。真正昂贵的,从来不是监测本身,而是一次未被提前发现的失效。

(当关键螺栓失效代价极高时,为什么要监测预紧力? 图源:摄图网)
对于那些失效代价极高的关键连接而言,问题早已不是“要不要监测”,而是“是否还能承受不监测”。当工程安全需要更确定的依据,预紧力监测就不再是一项可选配置,而是一种理性的风险对冲手段。


