一、香港青马交通管制区实时 GPS桥梁变形监测系统(论文文献综述)
任昭昭[1](2020)在《基于车载效应数据的桥梁安全状态评估方法研究》文中研究说明桥梁结构作为交通系统的重要纽带,其安全运营状态始终是工程界关注的重点。近年来,随着健康监测系统的快速发展,针对该系统的设计及应用逐渐成熟,但当前的研究成果主要集中在大跨度桥梁上,对于面广量大的中小跨径混凝土桥梁的研究相对进展缓慢。本文以江苏沿海高速公路(盐城—南通段)烈士河大桥为工程背景,基于车辆荷载数据和应变监测数据,进行了基于车载效应数据的桥梁安全状态评估方法的研究。本文主要研究内容及结论如下:(1)基于动态称重系统,建立混凝土组合箱梁桥车辆荷载参数统计模型。首先,对烈士河大桥整体交通情况进行分析,基于动态称重系统653万组原始交通监测数据,对车辆数据进行预处理,以车辆轴数和轴距为主要分类因素,建立8种代表车型。其次,对大桥各车道日常车流量及超载情况进行统计分析,研究结果表明,超出规定载值50%以上的占比很大,大桥超载问题严重。最后,利用基于极大似然估计原则的EM算法以及K-S检验,建立了车辆荷载关键参数符合实际情况的概率模型。研究结果表明,烈士河大桥各车道车重服从三峰分布,可通过混合高斯模型进行有效拟合;各轴轴重呈单峰分布,需要使用不同的概率密度函数进行拟合;针对车速,3、6车道车速为双峰分布,可使用混合高斯函数进行概率拟合,其余车道为单峰分布,使用t分布可进行有效拟合。模型结果反映出烈士河大桥目前服役实际承受的车辆荷载已远远超过当时的设计荷载,对在役桥梁安全状态及剩余寿命进行评估时,采用实际交通运营荷载进行分析更为准确。(2)基于深度学习思想,建立车致应变影响线特征智能识别及提取方法,并进行特征分析。首先,通过对实时监测应变数据的特征分析,利用小波包分解与重构的方法实现温致应变与车致应变的有效分离。其次,与传统阈值法效果对比,利用长短时记忆神经网络对时间序列的分析优势,创建Bi LSTM模型,通过样本集学习训练,测试集优化参数,改善预测精度和预测时长,从而建立车致应变影响线特征智能识别及提取方法。研究结果表明,通过对烈士河大桥不同监测位置的车致应变数据进行随机抽取,共使用208143个训练集和197236个测试集,经训练的Bi LSTM模型预测精度达99.23%。最后,对经智能提取的车致应变峰值进行特征分析,上翼缘横向和纵向车致应变对通过车辆轴数更加敏感,其同段波形产生的峰值数与车辆轴数有关;腹板和下翼缘纵向车致应变信号波动规律较为相似,下翼缘纵向应变数值大于腹板处。各传感器车致应变峰值呈三峰分布,受所在车道轻型车,中型车和重型车的占比影响较大,可通过混合高斯模型进行有效拟合。桥梁局部位置的上翼缘横向应变与下翼缘纵向应变存在部分重车数据簇已超过规范限值,桥梁局部位置进入带裂缝工作状态,车致应变峰值可以成为评估桥梁安全状态的重要指标。(3)基于聚类和PCA理论,建立混凝土箱梁整体状态评估及性能退化预警方法。首先,建立对车辆荷载敏感且可表征箱梁各部位可靠性的有效状态值。利用层次聚类和高斯混合模型聚类两种算法分别进行车载数据与车致应变的相关性分析,通过与传统方法的效果对比,利用GMM聚类后的重车车载数据簇与重车应变数据簇具有高度相关性,表明由车辆引起的车致应变最大集群可用于评估重型车辆荷载对桥梁性能的影响。将日重车应变数据簇0.95分位代表值作为新的箱梁各部位状态的表征值,通过计算强度利用因子定量反映箱梁各部位的影响权重,评估箱梁整体状态。其次,构建对箱梁状态退化敏感的预警模型。利用车致应变日均值、日极大值、日重车应变数据簇代表值分别建立离线主元模型,通过模拟16种不同工况下箱梁状态的退化以及相应模型预警效果的对比,基于聚类所得日重车应变数据簇代表值可以更好地表示重型车载作用下的箱梁状态,所构建的预警模型通过综合指标的设置可对箱梁整体状态进行有效的监控及预警。最后,基于适用性和安全性完善预警体系。当箱梁状态退化时,利用指标贡献图有效识别异常部位,通过强度利用因子两级预警线判断当前的状态退化是否在可控范围内,若未超出可控范围,将当前数据导入,及时更新预警模型,若超出可控范围,则进行检修和加固。同时及时采用GMM相关性模型推算车重限值,对重型车辆范围具象化,加强对桥梁通行车辆的限重管制,改善桥梁服役性能。
江锐[2](2020)在《基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统设计与应用研究》文中研究指明桥梁结构在长期运营中存在结构损伤、功能退化等现象,建立科学的结构健康监测系统,可为桥梁安全管理提供可靠支持。传统桥梁结构健康监测系统主要针对于单体式工程,存在建设成本高、分析能力弱、信息共享水平低等问题。随着物联网技术高速发展和应用,建立基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统,可以大幅降低结构健康监测系统的建设成本,提升海量监测数据智能化分析能力,并提高结构健康监测信息的共享水平,为区域级桥梁结构安全评估及决策提供在线支持。本文融合物联网与云计算的优势,开展了桥梁结构健康监测物联网系统的设计与应用研究,主要工作如下:(1)介绍了课题的研究背景和研究意义,阐述了桥梁健康监测系统、物联网与云计算的研究现状,论述了结构健康监测物联网特征及应用前景。(2)从信息获取和信息利用的角度出发,提出了桥梁结构健康监测物联网系统的总体架构。基于系统信息流分析,提出了以关系型云数据库进行信息管理的技术方案。制定了结构健康监测云平台的各个功能模块,为模块化设计打下基础。(3)开展了结构健康监测云平台数据采控、存储、分析及可视化关键技术研究。提出了云平台的数据采控策略,实现了远程平台化的数据采集控制。采用信息同构存储策略,构建了云数据库结构,实现了监测信息可靠高效的存储和管理。基于ASP.NET与MATLAB混合编程技术开展了分析算法的开发研究,实现了数据分析的自动化和智能化。基于Power BI开展了数据可视化研究,实现了监测信息的直观展示。(4)开展了结构健康监测云平台建设的实验研究。基于本文所研究的结构健康监测云平台关键技术,开发了结构健康监测云平台,验证了各关键技术衔接的有效性,为结构健康监测云平台的建设打下了良好的基础。(5)开展了新光大桥健康监测云平台的工程实例研究。建立了结构健康监测物联网系统,实现了新光大桥健康监测云平台的数据采控、存储、分析以及可视化。由于该平台是基于云计算实现的,因而易于更新维护,安全性和可扩展性较好。该工程实例为区域级桥梁结构健康监测物联网系统的建立提供了参考。
许翔[3](2019)在《基于大数据分析的悬索桥状态评估及动态预警方法研究》文中认为为了保证大型悬索桥的运营和结构安全,对其结构的技术状态进行评估、对异常状况进行预警是十分紧迫和必要的。现阶段,桥梁养管信息具有数据量大、类型多样的特点,但桥梁状态评估仍处于以人工检查数据为主的阶段,未能充分利用累积的大量养管数据;对桥梁预警而言,实际应用中仍以静态预警为主,时常出现误报、漏报,影响业主对预警系统的信心。在桥梁大数据背景下,充分利用既有桥梁养管信息,建立大跨悬索桥状态评估模型,并对时间序列数据进行深入挖掘,提出适用于序列指标的评估方法;考虑桥梁运营环境的多变性,在确定预警阈值的过程中考虑交通量的变化、结构累积损伤和环境温度变化的影响,实现桥梁动态异常预警。本文的主要研究内容如下:(1)基于多源信息的大跨悬索桥状态评估模型研究。以桥梁养管多源信息(人工检查数据、无损检测数据和长期监测数据)为基础,结合悬索桥结构特点和病害特征,以完全性、简捷性、独立性、客观性和可检性为原则,通过专家调查问卷、专家会议、资料调研和实地调查等手段,建立基于多源信息的大跨悬索桥状态评估模型。在全国范围内挑选45名专家学者进行问卷调查,采用群组AHP的方法,确定指标体系的初始权重值。与规范规定的权重进行比较分析后发现,计算得到的主塔和附属设施的权重值相比于规范权重似更加合理,可供相关规范修编参考。(2)基于多源信息融合的传感器故障诊断方法研究。考虑到既有故障诊断模型在多故障诊断以及传感器故障和结构损伤耦合问题上的局限性,提出基于对称位置传感器监测数据相似性的故障诊断方法。分别从理论分析和实测数据验证两方面,对对称位置传感器监测数据的相似性进行论证。在对称位置传感器监测数据相似性满足要求的前提下,以欧氏距离为相似性指标,采用Dasarathy信息融合模型,实现对称位置传感器故障识别。通过对传感器两两诊断的方式解决系统多故障分析的问题。针对传感器故障和结构损伤的耦合问题,根据证据推理理论,提出目标区域综合相似度的概念,通过判断目标传感器与目标区域综合相似度的一致程度,判断监测数据异常的原因。在确定可疑传感器对之后,采用回归拟合分析,根据物理冗余信息进行传感器故障的隔离和重构。以某悬索桥多种类型传感器的监测数据(线形监测数据、应力监测数据等)对传感器故障诊断方法的有效性进行验证。(3)基于数据挖掘的监测序列指标评估方法研究。鉴于恒载效应的稳定性特点,选取恒载效应作为序列指标评估的主体。考虑到封桥获取恒载效应的成本高、影响大,以长期监测数据为基础,结合数值分析计算恒载效应水平的比例系数,提出一种在随机车流荷载作用下的恒载效应提取方法。以某悬索桥线形监测数据为例,对恒载效应提取方法的准确性进行论证。以提取的恒载效应为评估主体,考虑序列指标均匀性和非均匀性的特点,运用灰色关联度的计算方法,对监测时序指标进行评估。以某悬索桥多年监测序列数据为例,对悬索桥加劲梁恒载线形指标进行评估。(4)基于系统工程理论的桥梁状态评估算法研究。针对评估过程中指标间的均衡性问题,提出2种可选算法。参照因素变权理论,提出时间变权的概念,并给出时间变权的定义。考虑常权综合和传统因素变权的局限性,提出时间-因素双变权模型。通过某悬索桥4个典型案例,对时间-因素双变权模型的有效性进行验证。引入局部变权理论,建立适合桥梁评估过程的局部变权模型。通过大量案例试算,确定局部变权模型中参数惩罚水平和变权幅度的大小。通过4个典型案例,对局部变权模型的有效性进行验证。对评估过程中的不确定性问题,以云理论为基础,提出正态云模型模拟桥梁评估过程中的不确定性。与经典的模糊隶属度模型相比,正态云模型不仅考虑了评估过程中的模糊性,还考虑了随机性的影响。(5)设计开发了适用于大型悬索桥评估的智能化评估系统。考虑到算法的复杂性,为了进一步提升评估方法的可操作性,设计开发了大型悬索桥智能化评估系统。该系统采用MYSQL数据库,B/S网络模式,集桥梁信息管理、检查与检测、评估、预警与预测、统计报表以及查询与帮助于一体。以三座典型大型悬索桥为例,验证开发的评估软件平台的适用性。(6)基于时间序列数据的动态预警方法研究。在分析总结既有桥梁预警体系的基础上,考虑各级预警的物理意义,选择典型的2级预警体系,分别为黄色预警和红色预警。考虑到静态预警方法的局限性,提出桥梁动态异常预警的概念。采用Pareto极值理论,对设计基准期(100年)内95%保证率对应的黄色预警阈值基准线进行预测。考虑交通量增长以及结构累积损伤对预警指标的影响,定期使用最新的预警指标监测数据对阈值基准线进行更新。根据现场测试结果,对有限元模型进行修正,实现对红色预警阈值基准线的定期更新。在阈值基准线的基础上,考虑环境温度对预警指标的影响,采用信号处理方法对温度效应进行分离,实现阈值线随环境温度的变化而变化。以某悬索桥加劲梁跨中挠度为预警指标,对动态预警方法的准确性和稳定性进行验证。
路华丽[4](2019)在《基于GPS-RTK技术和车桥耦合振动分析的桥梁结构动力性能研究》文中研究说明桥梁结构是国家市政基础设施建设中的重要组成部分,目前,我国桥梁结构的数目和规模均居世界前列。桥梁结构在运营期间受到周围环境、车辆荷载、自身材料老化等多种复杂因素的影响会产生过大的动态变形,甚至出现损伤,影响桥梁结构自身的动力特性。为了分析桥梁结构在不同因素影响下的动力特性,本文主要开展两个方面的研究:在环境激励下实际桥梁结构的动态变形监测方法研究及动力特性分析和在移动车辆荷载作用下连续梁桥结构的动力响应规律研究及动力特性分析,论文的主要研究内容及取得的成果包括以下几个方面:(1)研究了GPS-RTK测量定位技术在桥梁结构动态变形监测中的应用,为改进其测量效果,提出了一种基于自相关函数的EMD滤波和切比雪夫滤波相结合的混合型滤波器,称为AFEC混合滤波器。并将其应用于天津市海河富民桥的现场变形监测数据处理中,结果表明,可有效提取桥梁结构的低频动态位移序列,验证了AFEC混合滤波方法削弱GPS-RTK测量数据中的多路径误差和随机噪声的有效性和准确性。(2)研究了环境激励下连续梁桥结构的动力特性分析,采用扩展的ARMA_RDT模态参数时域识别方法对其进行动力特性求解。首先采用扩展随机减量法(RDT)从测试振动响应信号数据中提取自由振动信号数据,然后将其作为ARMA模型时序法的输入数据进行参数识别,并结合加速度计信号频谱分析可准确识别出结构的前5阶模态频率,验证了扩展的ARMA_RDT模态参数时域识别方法在实际工程应用中的适用性和有效性。(3)基于目前已存在的桥梁结构损伤模拟方法,提出了一种新的钢筋混凝土桥梁结构损伤模拟方法。将桥梁结构的损伤工况考虑进车桥耦合振动响应影响因素中,编制基于Matlab和Ansys的车桥耦合振动数值模拟程序对移动车辆荷载作用下的无损或者损伤连续梁桥的动态响应进行数值分析,通过数值分析结果与车桥耦合振动室内模型试验测试结果进行对比,吻合度较高,验证了提出的损伤模拟方法的准确性。(4)为研究移动车辆荷载作用下桥梁结构的动力特性,提出了一种M-HHT时频分析方法,以对传统HHT方法存在的多种缺陷进行改进。并将M-HHT方法应用于人工合成信号的时频分析和车桥耦合振动响应的动力特性分析中,可以准确的提取出分析信号的固有频率,验证了M-HHT时频分析方法具有很强的适用性及准确性。(5)研究了移动车辆荷载作用下的无损及损伤连续梁桥的振动响应规律。通过开展车桥耦合振动室内模型试验,构造不同级别的桥梁结构损伤工况,对测试的动态响应进行分析,深入揭示了车辆行驶速度、车辆重量、路面不平顺等级和桥梁结构损伤程度等影响因素对连续梁桥动态响应的影响规律。结果表明,车辆行驶速度和路面粗糙度对移动车辆荷载作用下连续梁桥动态响应影响较大。
雷园[5](2012)在《关头坝大桥变形监测系统研究》文中认为桥梁在四通八达的交通运输网络上有着举足轻重的地位,随着交通流量的不断增加,桥梁的健康问题日益凸显。关头坝大桥位于甘川公路甘肃省文县境内,跨越白龙江,于1988年竣工通车。随着甘肃陇南地区经济的迅速发展以及地震灾后重建工作的进行,处于交通要道的关头坝大桥车流量日益增加,急切需要一套系统使我们能够及时的掌握桥梁的结构状态,了解桥梁的运营条件。本文以关头坝大桥为研究对象,通过关头坝大桥结构危险性分析确定了包括监测断面和监测内容的监测方案,根据桥梁的监测需求和具体结构形式,设计了关头坝大桥的健康监测系统。在对桥梁变形监测研究的基础上,建立了关头坝大桥变形理论模型,进行分析得出了桥梁挠度变形曲线,为传感器的布置和监测方案的选择提供依据。采用静力水准仪的监测方案,设计了包括传感器模块、数据采集模块、GPRS无线通信等模块的关头坝大桥变形监测系统并进行工程安装实现。开发了关头坝大桥变形监测数据评估与预警管理系统,可以对监测数据进行分析处理,得出桥梁位移的变化趋势;在监测数据超出预警值及有突发事件的情况下,系统能及时预警。在长达一年的监测过程中,系统的运行稳定,监测数据符合要求,证明了监测系统的有效性。关头坝大桥变形监测系统可以使桥梁管理人员及时掌握桥梁变形情况,能尽早发现桥梁结构出现异常,为桥梁的安全运营提供可靠保障。本文的研究成果可以用来监测关头坝大桥的变形情况,也可为其他同类桥梁变形监测系统的设计与安装提供借鉴,具有一定的理论意义和工程实用价值。
陶悦[6](2012)在《新光大桥健康监测数据处理方法与应用研究》文中研究说明随着桥梁结构不断趋向大型复杂化,传统的人工检测方式已经不能充分满足大跨度桥梁的安全需求,健康监测越来越成为保障桥梁运营安全的重要技术手段。全面的后台数据采集及精炼的前台数据表现能力共同决定了桥梁健康监测系统的科学指导价值,而目前大多数健康监测系统的数据采集能力远优于其数据表现能力。虽然目前健康监测系统能够连续采集到海量数据,但对各类健康监测数据的重要性、规律性、相关性的研究还不够深入,使得大量的监测数据得不到妥善的处理与利用,海量数据反而成为制约健康监测系统发挥其科学指导意义的瓶颈。因此,针对海量健康监测数据的特点,研究数据处理流程和处理方法具有重要的意义。本文基于“新光大桥长期健康监测系统”这一工程背景,研究了桥梁健康监测数据的处理流程与处理方法,并将其应用于包括温度、风、静应力、振动、索力和变形在内的新光大桥健康监测数据处理中,为后续的健康评估提供准确可靠的数据支持。本文的主要工作包括:(1)在总结近年来国内外桥梁健康监测系统和桥梁健康监测数据处理方法现状和发展的基础上,明确了新光大桥健康监测数据处理流程及处理方法。(2)新光大桥环境监测数据处理方面所做工作:在新光大桥实测温度数据的基础上,统计出了新光大桥实测有效温度和钢拱肋实测温度场等规范规定中设计所需的温度参数值;对新光大桥实测风速数据进行了处理,统计分析出了包括日10分钟平均最大风速和风向玫瑰在内的平均风特性以及包括3分钟平均风速、紊流强度、紊流积分尺度和脉动风功率谱密度函数在内的脉动风特性。(3)新光大桥结构响应监测数据处理方面所做工作:在新光大桥实测静应变数据的基础上,进行了数据转换、可靠性检验和应力分离等数据处理工作,提出了基于样本的自适应异常数据剔除算法,同时利用相关分析和回归分析等数据处理手段,从总应力中分离出了温度应力、恒载应力与随机活载应力。在新光大桥实测振动数据的基础上,采用Pp法和SSI法识别出了包括固有频率、模态阻尼比和振型等在内的新光大桥实测模态参数。在新光大桥实测吊杆振动数据的基础上,采用频率法计算了索力并根据新光大桥吊杆特点提出一套自适应索力自动计算方法,实现了索力的自动计算。在新光大桥实测GPS变形数据的基础上,进行了包括基线网结果解算、坐标转换、粗差剔除和平滑处理等在内的数据处理工作,得到了新光大桥的变形。(4)基于前述数据处理流程和方法开发了新光大桥健康监测系统的系统监测与控制软件和数据查询与统计分析软件。本文的主要结论包括:(1)新光大桥钢拱肋各不同位置的实测温度差异明显,而设计中仅考虑了整体升降温影响,因此在后续全桥构件承载能力评估的温度作用修正时应同时考虑整体升降温和温差的影响。(2)新光大桥实测10分钟平均最大风速水平较低,与设计风速值距离较远;桥面高度处实测紊流强度均值大于规范推荐值,而实测紊流积分尺度均值则要小于规范推荐值,同时实测纵向风功率谱与规范推荐的Simiu谱比较吻合。(3)新光大桥基于样本的自适应异常数据剔除算法可有效剔除应力监测异常数据;应力分离算法能够有效分离出恒载应力、温度应力和随机活载应力;从实测应力处理结果来看,新光大桥恒载应力在总应力中所占比重较大,而温度应力则在总应力变化中占主导地位,随机活载应力对总应力变化影响较小。(4) Pp法和SSI法对新光大桥固有频率和模态振型的识别都有较高的可信度,而对于阻尼比计算SSI法优于Pp法,Pp法的计算结果可信度不高。从实测振动数据处理结果来看,新光大桥实测固有频率与理论值吻合较好,同时可识别较为高阶的固有频率和振型。(5)本文提出的自适应索力自动计算方法适用于索力变化较为平缓的运营期桥梁结构的索力监测。
胡军[7](2012)在《荆岳大桥结构健康监测系统研究及应用》文中认为随着我国综合国力的增长,国家在基础建设中的投入越来越大,近几年我国公路、铁路得到了跨越式的发展,作为公路和铁路交通网重要连接枢纽的桥梁也获得了前所未有的发展,我国已成为名副其实的桥梁大国。桥梁建成以后,交通荷载、人和环境因素的影响,材料的逐渐腐蚀老化和结构损伤的积累,将使桥梁的健康状况和承载能力随着时间的推移而逐渐降低,从而产生各种各样的病害,如果维护管理不当,不仅影响行车安全,而且会大幅度降低桥梁的设计使用寿命,因此,做好桥梁结构健康监测和安全状况评估,为桥梁安全运营、日常养护和科学管理提供科学依据,预防和减少灾害事故的发生,意义重大。桥梁健康监测是对桥梁结构的无损检测,评价桥梁结构的使用状态,为桥梁的营运与管理提供依据和指导,从被相关学者提出至今,已经经历了一个较长的发展过程,其相关检测技术、数据处理方法和结构状况评估理论也不断完善,特别是光纤传感技术的出现,推动了桥梁健康监测的发展和进步。但是,在桥梁结构关键参量的检测技术、系统无缝集成技术、监测系统的工程实现方法以及结构状况评估的专家系统等直接影响系统功效的核心问题上还存在诸多的不足,致使系统的实用性、可用性较差。本论文以荆岳大桥结构健康监测系统的实施为背景,利用光纤智能材料与结构的技术优点,结合大桥的结构特点,研究了健康监测系统的构建。通过结构的危险性分析,确定了危及桥梁安全的关键参量,研究了其关键参量的检测技术与工程实现方法。基于光纤传输网络技术,实现了荆岳大桥多参数、大容量监测参量传感网络的设计与实现,以及对以光纤传感技术为主,传统检测技术为辅的系统无缝集成,保证了桥梁安全信息的实时采集、传输、存储与分析处理。桥梁健康状况评估系统的建立和C/S、B/S混合软件体系结构的编写,实现了完整、实用、操作性强的桥梁结构长期健康监测系统。本文从事的主要研究工作如下:1、阐述桥梁结构健康监测的意义,对桥梁健康监测国内外研究发展和现状进行总结,说明亟待解决的问题。结合荆岳大桥的结构特点,构建大桥结构健康监测系统,并对其监测项目组成、信号传输网络、计算机系统和应用系统的结构进行规划;2、本研究在分析既有光纤光栅振动传感器结构和原理的基础上,提出了一种新型的光纤光栅振动传感器,并对其结构、检测原理进行了研究;3、本研究利用光纤传感的技术优势,研制了一种预应力索索力损失在线监测的方法,可用于量化评价预应力混凝土连续梁桥运营期预应力损失大小,实际工程应用效果检验了设计方案的可行性;4、斜拉索是斜拉桥的关键承载构件和病害易发构件,开展索力检测技术研究,对评估桥梁承载能力,分析其病害程度,制定维护保养决策有着重要的意义。本研究把光纤传感技术与制索工艺相结合,研究了一种内置光纤传感器的智能索索力检测方法,实现了缆索索力的在线监测;5、在桥梁危险性分析的基础上,构建了以光纤传感技术为主的荆岳大桥结构健康全监测系统,系统检测项目涵盖桥梁荷载,结构静力响应,结构动力特性等与桥梁安全有关的多种信息,同时研究了保证大型监测系统多参量,多功能的软硬件系统集成技术,设计实现了功能完整的结构长期健康监测系统,并归纳总结了系统的工程实施关键技术;6、阐述了阈值设定的意义和重要性,通过建模仿真计算了各监测参量的阈值,结合实采数据及分析展示了实现的主要软件功能,面向荆岳桥,设计了使用可变权的层次分析法对结构安全进行评价。
王今朝[8](2010)在《大跨斜拉桥断索危险性理论分析及健康监测方法研究》文中提出20世纪以来国内外桥梁工程建设取得了突破性的成就,桥梁建设正向着规模的大型化、形式的轻柔化、功能的复杂化发展。大型桥梁是一个国家的经济命脉,它们的巨大投资及在国民经济中的重要作用,使得大跨桥梁的安全性、耐久性和正常使用功能也越来越受到重视,桥梁结构的安全问题一直都被学术界和工程界高度重视。随着科学技术的飞速发展,在现代桥梁工程领域中有关大型桥梁的健康监测、安全评估以及寿命预测等问题已经成为当前桥梁工程界的研究热点。结合信息技术和力学理论的桥梁结构健康监测技术,由于能实时在线诊断桥梁结构的早期故障、及时发现桥梁结构的事故先兆,成为了替代传统的桥梁现场人工荷载试验方法的一个理想于段。迄今为止,桥梁结构健康监测技术都围绕信息获取与安全评价两个关键环节开展研究,并取得了一些进展。但桥梁工程涉及众多学科,结构健康监测复杂,有许多关键的理论及方法还处于探索中。本文以国内外桥梁监测及评估的理论和技术为基础,根据斜拉桥的结构特点及发展需要,建立某桥梁结构健康监测与评估管理系统,对大跨度斜拉桥健康监测系统涉及到的若干方法及问题进行了卓有成效的研究。其完成的主要工作及创新点如下:1、融合现场检测、原位监测等成果,构建了多项目多测点的原位监测的健康诊断体系:构建基于积分概念、遗传模拟退火算法、偏最小二乘法等的因果分析模型及最优权线性组合因果分析模型和小波神经网络的非线性组合因果分析模型。2、对斜拉桥进行了断索危险性理论分析。应用大型空间有限元软件MIDAS建立仿真分析空间计算模型,利用数值模拟了多种断索损伤情况,研究不同拉索断裂情况对斜拉桥结构受力性能的影响。分析结果明确了结构对不同位置拉索断裂的敏感性,可以作为结构健康监测中监测内容选取以及传感器布设的参考依据。3、依据实用性以及可靠性的原则,确定了大跨斜拉桥结构健康监测系统的监测项目,包括各种传感器的布置、数据的采集及分析、监测数据的存储和管理等问题。完成了某特大桥健康监测系统的设计,具体实现了斜拉索索力监测子系统、主梁振动监测子系统、应力应变监测子系统,为大型桥梁健康监测建立了一个示范样板。4、探索大型桥梁结构状态综合评估方法:研究利用监测数据进行桥梁结构状态综合评估的新方法,在吸收及采用已有成果基本思想的基础上,结合国内外桥梁评估领域及其他相关领域的最新研究,构建重大桥梁结构健康诊断标准和准则的综合分析理论和方法,拟定桥梁结构关键部位的变形监测量等的多级预警控制值。本文的研究工作为大型桥梁结构健康监测与评估管理系统的建立提供了一套实用、有效地解决方案,必定会为健康监测系统的进一步发展应用提供更加丰富的理论成果。
黄俊杰[9](2010)在《南昆线猪场5号大桥线路病害监测与主要影响因素研究》文中指出南昆线猪场5号大桥始建于1993年并于1996年竣工,按照八十年代规范设计和施工建设。随着社会快速发展,铁路已成功地进行了6次大提速,重载铁路也得到了极大的发展和提高,这些都对在役猪场5号大桥线路的冲击明显更大,并且该线路段地质环境、水文环境等极为复杂,受到各种自然因素的影响,这些因素相互作用于猪场5号大桥线路,使基础-桥梁-线路体系在服役过程中出现病害的机率激增,线路病害越来越严重。如桥墩沉降、桥梁结构侧移、活动支座倾斜、锥坡下沉开裂、混凝土开裂脱落和徐变变形、轨道磨损和线路过超高等病害,这些病害均严重影响猪场5号大桥线路服役的整体稳定性和寿命期,以及影响车辆行驶的平稳性,甚至威胁行车安全。首先,以南昆线猪场5号大桥线路病害为背景,充分调研国内外桥梁线路病害的研究现状,全面分析了猪场5号大桥线路病害的各种原因,根据南昆线猪场5号大桥线路病害的特点和地理环境,基于高精度测量仪器和传感器,形成一套科学、系统和经济的线路病害监测体系,并将一种专门设计的棱镜强制对中杆应用于线路病害监测中,极大地提高了平面测量精度和工作效率。通过对猪场5号大桥线路病害的长期监测,得到了线路病害的发展规律,桥墩有沉降和倾斜趋势,活动支座倾斜角大,并部分支座倾斜角有加大的趋势;平均曲线半径小于设计值,线路圆顺性差,超高为过超高等。并对路段线路体系和基础结构等进行勘察,发现内轨磨损比外轨严重,部分拉杆松动,梁端缝钢跨板腐蚀生锈严重,纵缝漏水,以及桥头锥坡下沉开裂等。其次,针对具体病害情况,对部分墩台进行基础补勘,发现全桥基础地质极为复杂,地下水丰富并埋深较浅,岩层破碎,岩溶非常发育。二次补勘试验结果与施工前地质勘察结果存在部分差异,并发现溶洞或裂隙以及其他特殊地质情况的桥墩与产生沉降或墩顶产生位移的桥墩基本吻合。然后针对有溶洞或裂隙等特殊地质的部分典型桥墩基础进行了三维数值仿真分析,计算并简化上部结构、轨道和车辆等荷载后直接施加于承台;将岩土层假设为均质各向同性的弹塑性材料,采用Drucker-Prager模型;桩土接触模型采用弹性库仑摩擦模型;探讨了桩基有溶洞与无溶洞、存在不同跨度溶洞时,桩基的稳定性,以及分析了桩端岩土层不同时桥墩基础的沉降与沉降差。计算表明,桩端存在溶洞时承台的沉降和沉降差比不存在溶洞时要大得多,承台沉降随着溶洞跨度的增大而增大,近似呈线性关系;当溶洞位于桩端侧面或半边式分布时,沉降差和应力集中现象更为突出;在桩基下卧层达不到上部结构承载力要求的条件下,当下卧层力学性质有差异时,承台产生差异沉降和应力集中效应。最后根据病害监测结果和基础补勘分析结果,综合三维数值仿真分析结果等因素,确定南昆线猪场5号大桥线路病害的主要影响因素有两个方面:①桥梁基础地质问题;②圆曲线线路平均半径小于设计值,以及线路几何形态不良。其他一些次要因素也应该引起足够注视,避免其从量变到质变的发展,确保线路长期行车安全。
廖威[10](2010)在《新光大桥健康监测系统研究》文中研究表明随着桥梁结构不断趋向大型化、复杂化以及交通量的不断增大,传统的人工检测方法已经完全不能确保大跨度桥梁结构的运营安全性、适用性和耐久性,因此结构健康监测系统已经成为大跨度桥梁结构安全保障体系的重要发展方向。目前国内外已经或者准备安装结构健康监测系统的大跨度桥梁不断增多,但是这些健康监测系统大多是安装于大跨度斜拉桥或悬索桥,而安装于大跨度拱桥的则较少。此外已建健康监测系统的实际效果也存在许多不尽如人意之处,实时性、自动化程度、实用性和维护管养指导性不强。基于以上问题,针对主跨428米的大跨度拱桥——新光大桥的结构特点,本文研究开发了一套具有“实时性、自动化、连续性、智能化、可靠性、实用性”的桥梁结构健康监测系统,以期能在新光大桥长期健康监测的工程实践中得以应用。本文的主要工作包括:(1)在分析和总结现有桥梁结构健康监测系统发展成果的基础上,提出了包括“传感、采传、处理、评级、评估、管理”六大子系统的改进型结构健康监测系统架构。该系统结构合理,层次清晰,不仅扩展了桥梁健康监测的外沿,而且增强了其工程实用性。鉴于系统目前正处于初步研发阶段,本文仅研究传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与分析系统三大系统,尚未涉及到构件评级系统、状态评估系统和数据管理系统。(2)从建立新光大桥结构健康监测系统的目标和功能要求出发,按照系统设计原则确定了系统的监测项目,包括应力应变、环境荷载、振动以及几何变形。(3)依据新光大桥健康监测系统的监测项目,对传感器系统进行了具体设计,包括应力类、环境类、振动类以及几何类监测项目的传感器优化选择和布置方案设计。(4)提出了“有限集中的分层分布式”的数据采集与传输系统结构并确定了系统运作流程,对系统进行了具体设计,包括数据现场采集层、数据现场传输层和数据远程传输层的仪器设备选择和运作流程设计,解决了自动采集和远程传输等问题。(5)系统地提出了包括应力、温度、风、索力、整体振动、GPS数据在内的数据处理与分析方法,经过处理分析后输出的监测数据统计图表可以直观地反映当前新光大桥的结构健康状况,为新光大桥的维护管养提供强有力的技术支持。
二、香港青马交通管制区实时 GPS桥梁变形监测系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、香港青马交通管制区实时 GPS桥梁变形监测系统(论文提纲范文)
(1)基于车载效应数据的桥梁安全状态评估方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 动态称重系统研究现状 |
1.2.2 健康监测系统研究现状 |
1.2.3 大数据背景下的桥梁监测研究现状 |
1.3 课题来源 |
1.3.1 工程背景 |
1.3.2 健康监测系统概述 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.4.1 主要内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 基于动态称重系统的车辆荷载分析 |
2.1 引言 |
2.2 系统简介及测点布置 |
2.3 车辆荷载统计理论研究 |
2.3.1 概率统计模型 |
2.3.2 参数估计及检验 |
2.4 车辆荷载数据处理与分析 |
2.4.1 数据预处理 |
2.4.2 代表车型 |
2.4.3 车流量 |
2.4.4 车重 |
2.4.5 轴重与轴距 |
2.4.6 车速 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于深度学习的混凝土组合箱梁桥应变监测分析 |
3.1 引言 |
3.2 混凝土组合箱梁桥应变特征 |
3.2.1 主梁应变特征分析 |
3.2.2 小波包分解与重构 |
3.2.3 车致应变分离与提取 |
3.3 基于深度学习的车致应变特征提取 |
3.3.1 基于传统阈值法的车致应变特征提取 |
3.3.2 大数据分析技术-深度学习 |
3.3.3 LSTM神经网络结构及参数学习 |
3.3.4 LSTM网络自适应提取车致应变特征 |
3.4 横向分布下车致应变特征值分析 |
3.4.1 不同测点车致应变特征值模型建立 |
3.4.2 车致应变横向分布相关性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于聚类和PCA的混凝土组合箱梁桥状态评估及预警 |
4.1 引言 |
4.2 基于车致应变的箱梁整体状态特征及预警思路 |
4.2.1 箱梁整体状态分布特征 |
4.2.2 预警思路 |
4.3 基于聚类理论的车载作用下箱梁状态表征方法 |
4.3.1 理论背景 |
4.3.2 车辆荷载-车致应变相关性模型 |
4.3.3 箱梁整体状态评估 |
4.4 基于聚类PCA的箱梁整体状态实时预警分析 |
4.4.1 理论背景 |
4.4.2 基于聚类PCA的预警模型建立 |
4.4.3 箱梁整体状态实时预警性能分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
作者简介 |
参考文献 |
(2)基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统设计与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桥梁健康监测系统研究现状 |
1.2.2 物联网与云计算研究现状 |
1.3 结构健康监测物联网特征及应用前景 |
1.3.1 结构健康监测物联网特征 |
1.3.2 结构健康监测物联网应用前景 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 桥梁健康监测物联网系统总体设计 |
2.1 概述 |
2.2 系统设计目标与原则 |
2.2.1 系统设计目标 |
2.2.2 系统设计原则 |
2.3 系统需求分析 |
2.3.1 性能需求 |
2.3.2 功能需求 |
2.4 桥梁结构监测物联网系统总体架构 |
2.4.1 桥梁健康监测系统与物联网系统对应关系 |
2.4.2 系统总体架构 |
2.5 信息流与数据库 |
2.5.1 系统信息流 |
2.5.2 系统数据库 |
2.6 模块化设计 |
2.7 本章小结 |
第三章 结构健康监测云平台关键技术研究 |
3.1 概述 |
3.2 关键问题分析 |
3.2.1 云计算的应用 |
3.2.2 ASP.NET开发技术 |
3.2.3 关键技术的实现思路 |
3.3 平台化的数据采控策略 |
3.4 监测云平台的数据存储 |
3.4.1 系统信息存储策略 |
3.4.2 云数据库设计 |
3.4.3 基于云数据库的监测数据管理 |
3.5 ASP.NET与 MATLAB混合编程在数据分析的应用 |
3.5.1 桥梁结构健康监测数据分析方法 |
3.5.2 ASP.NET与 MATLAB混合编程技术 |
3.5.3 基于混合编程的监测数据分析研究 |
3.6 Power BI在数据可视化的应用 |
3.6.1 ASP.NET的可视化设计 |
3.6.2 Power BI简介 |
3.6.3 基于Power BI的监测数据可视化研究 |
3.7 本章小结 |
第四章 结构健康监测云平台实验研究 |
4.1 概述 |
4.2 实验配置及方案 |
4.2.1 实验配置 |
4.2.2 实验方案 |
4.3 实验过程 |
4.3.1 加速度数据的获取 |
4.3.2 云平台网页的数据采控 |
4.3.3 云数据库的数据存储 |
4.3.4 云平台的数据分析 |
4.3.5 云平台网页的可视化报表 |
4.4 实验结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 工程实例——新光大桥健康监测云平台开发 |
5.1 概述 |
5.2 工程背景 |
5.3 监测信息的获取 |
5.4 结构健康监测云平台的开发 |
5.4.1 云计算部署方式的选择 |
5.4.2 各关键技术的应用 |
5.5 新光大桥健康监测云平台的实现 |
5.6 监测云平台的实用性分析 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)基于大数据分析的悬索桥状态评估及动态预警方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大数据分析方法研究现状 |
1.2.2 桥梁技术状态评估研究现状 |
1.2.3 桥梁预警研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 本文的主要工作 |
第二章 基于多源信息的大跨悬索桥评估方法 |
2.1 评估指标体系 |
2.1.1 结构特点分析 |
2.1.2 典型病害分析 |
2.1.3 评估指标选取 |
2.1.4 指标体系建立 |
2.2 评估指标权重 |
2.2.1 调查问卷设计 |
2.2.2 标度的选择和判断矩阵一致性优化 |
2.2.3 专家权重确定 |
2.2.4 计算结果和讨论 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于多源信息融合的传感器故障诊断方法研究 |
3.1 研究背景 |
3.1.1 传感器故障模型 |
3.1.2 既有传感器故障诊断方法综述 |
3.1.3 信息融合的基本概念 |
3.1.4 结构响应相似性分析 |
3.2 传感器故障诊断方法 |
3.2.1 传感器故障识别:多传感器信息融合 |
3.2.2 相似性指标敏感性分析方法 |
3.2.3 决策级融合:证据推理 |
3.2.4 基于物理冗余信息的故障隔离和重构方法 |
3.3 案例分析 |
3.3.1 传感器故障识别 |
3.3.2 传感器故障隔离和重构 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于数据挖掘的监测序列指标评估方法研究 |
4.1 恒载效应提取方法 |
4.1.1 研究现状 |
4.1.2 监测数据分析 |
4.1.3 基于影响线分析的比例系数取值研究 |
4.1.4 案例分析 |
4.2 监测序列指标评估方法 |
4.2.1 序列指标评估方法 |
4.2.2 案例分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 基于系统工程理论的桥梁状态评估算法研究 |
5.1 时间变权原理 |
5.1.1 因素变权原理 |
5.1.2 时间变权原理 |
5.1.3 计算示例 |
5.1.4 案例分析 |
5.2 局部变权原理 |
5.2.1 局部变权定义 |
5.2.2 局部变权模型 |
5.2.3 局部变权模型参数验证 |
5.2.4 案例分析 |
5.3 正态云模型 |
5.3.1 云理论的基本概念 |
5.3.2 正态云模型 |
5.3.3 桥梁评估中的正态云模型 |
5.3.4 结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 大跨悬索桥智能化评估系统开发 |
6.1 软件系统开发概述 |
6.2 各模块功能介绍 |
6.3 实桥试评估 |
6.3.1 桥例1 |
6.3.2 桥例2 |
6.3.3 桥例3 |
6.3.4 结果讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 基于时间序列数据的动态预警方法研究 |
7.1 预警体系总体设计 |
7.1.1 预警等级划分 |
7.1.2 预警指标 |
7.1.3 预警阈值 |
7.1.4 预警流程 |
7.2 动态阈值取值方法研究 |
7.2.1 极值理论 |
7.2.2 广义Pareto分布的估计 |
7.2.3 预警动态阈值确定 |
7.3 案例分析 |
7.3.1 预警阈值确定 |
7.3.2 预警效果讨论 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(4)基于GPS-RTK技术和车桥耦合振动分析的桥梁结构动力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 结构变形监测方法概述 |
1.3 GPS技术应用于动态变形监测的研究现状 |
1.4 车辆作用下桥梁结构振动特性研究现状 |
1.5 本文主要研究内容及研究方案 |
第2章 环境激励下桥梁结构监测数据去噪及模态参数识别方法 |
2.1 引言 |
2.2 GPS-RTK定位系统及其测量误差分析 |
2.2.1 GPS-RTK定位系统的动态定位算法 |
2.2.2 GPS-RTK测量与信号传播有关的误差 |
2.3 AFEC混合型滤波器的设计 |
2.3.1 切比雪夫滤波 |
2.3.2 经验模态分解(EMD)算法 |
2.3.3 AFEC混合型滤波器设计 |
2.4 环境激励下桥梁结构模态参数识别方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 环境激励下桥梁结构监测试验及动力特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 富民桥结构有限元动力分析 |
3.3 环境激励下富民桥结构动态变形监测试验 |
3.3.1 试验仪器设备 |
3.3.2 测点选择与仪器安装 |
3.4 GPS-RTK仪器的稳定性试验研究 |
3.5 环境激励下富民桥结构监测试验结果及分析 |
3.5.1 监测试验数据预处理 |
3.5.2 AFEC滤波降噪方法识别动态位移序列 |
3.5.3 环境激励下桥梁结构模态参数识别分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 车桥耦合振动数值分析方法和损伤模型的提出 |
4.1 引言 |
4.2 车桥系统数值分析模型的建立 |
4.2.1 桥梁结构数值模型的建立 |
4.2.2 车辆数值模型的建立 |
4.2.3 桥面粗糙度的数值模拟 |
4.2.4 桥梁结构损伤模型的数值模拟 |
4.3 车桥耦合系统振动方程的建立 |
4.4 车桥耦合系统振动方程的求解方法 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于M-HHT的时频分析方法的设计 |
5.1 引言 |
5.2 HHT方法的基本理论 |
5.3 传统HHT方法存在的问题及改进方法 |
5.3.1 信号去噪与解相关lms方法 |
5.3.2 端点效应与延拓加窗方法 |
5.3.3 模态混叠与总体经验模态分解 |
5.3.4 虚假IMF分量与能量守恒法 |
5.4 M-HHT方法的设计及算法步骤 |
5.5 M-HHT方法的验证 |
5.6 本章小结 |
第6章 移动车辆作用下连续梁桥的振动响应及动力特性分析 |
6.1 引言 |
6.2 试验模型设计 |
6.2.1 试验模型桥制作 |
6.2.2 试验模型车制作 |
6.2.3 模型辅助设施安装 |
6.3 试验设备安装 |
6.3.1 试验前准备工作 |
6.3.2 测点布置 |
6.3.3 仪器设备的安装与调试 |
6.4 试验方案 |
6.4.1 试验工况 |
6.4.2 测试过程 |
6.5 桥梁结构模型自振特性测试 |
6.6 桥梁结构动态响应测试结果分析 |
6.6.1 车重对桥梁结构动力响应的影响 |
6.6.2 车速对桥梁结构动力响应的影响 |
6.6.3 桥面不平顺对动力响应的影响 |
6.6.4 桥梁结构损伤程度对动力响应的影响 |
6.6.5 移动车辆作用下桥梁结构动力响应时频分析 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 本文创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况说明 |
致谢 |
(5)关头坝大桥变形监测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 桥梁健康监测的背景及重要意义 |
1.2 桥梁健康监测国内外的研究现状 |
1.3 桥梁变形监测的研究现状 |
1.4 本论文的研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 桥梁变形监测方法研究 |
2.1 桥梁变形监测的概念 |
2.2 桥梁变形常规测量方法 |
2.2.1 百分表和千分表测量法 |
2.2.2 精密水准仪测量法 |
2.2.3 全站仪挠度测量法 |
2.3 桥梁变形自动测量方法 |
2.3.1 倾斜仪测量桥梁变形 |
2.3.2 电子水准仪测量桥梁变形 |
2.3.3 静力水准仪测量桥梁变形 |
2.3.4 卫星导航定位系统测量桥梁变形 |
2.4 本章小结 |
第三章 关头坝大桥健康监测系统 |
3.1 关头坝大桥工程概述 |
3.2 关头坝大桥健康监测目的 |
3.3 关头坝大桥健康监测内容 |
3.4 关头坝大桥健康监测系统设计原则 |
3.5 关头坝大桥健康监测系统设计依据 |
3.6 关头坝大桥健康监测系统组成 |
3.7 大桥结构危险性分析及监测断面选择 |
3.8 结构监测测点的布置及数量统计 |
3.9 监测系统总体方案 |
3.10 本章小结 |
第四章 关头坝大桥变形监测系统设计与实现 |
4.1 桥梁变形产生的原因 |
4.2 关头坝大桥变形的简单理论模型 |
4.3 变形监测系统监测方案 |
4.3.1 关头坝大桥变形监测测量要求 |
4.3.2 关头坝大桥变形监测方法的选择 |
4.3.3 变形监测系统总体设计 |
4.3.4 变形监测系统测点布置 |
4.4 变形监测系统各模块设计 |
4.4.1 传感器的选用 |
4.4.2 系统总线技术 |
4.4.3 数据采集模块组成 |
4.4.4 GPRS 通信模块设计 |
4.4.5 采集频率设置 |
4.4.6 其他附属设备 |
4.5 传感器安装与实现 |
4.6 本章小结 |
第五章 变形监测系统数据评估及预警 |
5.1 关头坝大桥变形监测系统基准点设置 |
5.2 变形监测系统数据管理系统 |
5.2.1 软件平台的选择 |
5.2.2 系统总体设计 |
5.2.3 管理系统各模块的实现 |
5.3 变形监测系统数据分析 |
5.3.1 部分测点变形曲线 |
5.3.2 结果分析 |
5.4 变形监测系统预警设置 |
5.5 本章小结 |
结论 |
工作总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)新光大桥健康监测数据处理方法与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 大跨度桥梁健康监测概述 |
1.1.1 大跨度桥梁健康监测的重要性 |
1.1.2 国内外大跨度桥梁健康监测系统应用现状 |
1.2 大跨度桥梁健康监测数据处理方法概述 |
1.3 课题研究背景 |
1.3.1 新光大桥健康监测系统简介 |
1.3.2 新光大桥健康监测系统总体架构 |
1.4 本文研究内容 |
参考文献 |
第二章 桥梁健康监测数据处理流程及方法 |
2.1 概述 |
2.2 桥梁健康监测数据处理流程及方法 |
2.2.1 桥梁健康监测数据处理流程 |
2.2.2 桥梁健康监测数据处理方法 |
2.3 新光大桥健康监测系统监测项目及传感器布置 |
2.3.1 系统监测项目 |
2.3.2 新光大桥监测传感器布置 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 新光大桥环境监测数据处理 |
3.1 概述 |
3.2 温度监测数据处理 |
3.2.1 桥规温度参数介绍 |
3.2.2 新光大桥实测温度参数 |
3.3 风速监测数据处理 |
3.3.2 平均风特性统计分析 |
3.3.3 脉动风特性统计分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 新光大桥结构响应监测数据处理 |
4.1 概述 |
4.2 应力数据处理 |
4.2.1 应力数据处理概述 |
4.2.2 应变应力数据转换 |
4.2.3 应力可靠性检验 |
4.2.4 应力分离 |
4.3 振动数据处理 |
4.3.0 振动数据处理概述 |
4.3.1 峰值拾取法(Pp法) |
4.3.2 协方差驱动随机子空间识别方法(SSI法) |
4.3.4 新光大桥模态参数识别结果分析 |
4.4 索力数据处理 |
4.4.1 频率法测量索力计算公式概述 |
4.4.2 新光大桥吊杆索力计算公式 |
4.4.3 新光大桥吊杆实测频率获取方法 |
4.4.4 新光大桥自适应索力自动计算方法及适用范围 |
4.5 GPS变形数据处理 |
4.5.1 GPS变形数据处理概述 |
4.5.2 GPS基线网结果解算 |
4.5.3 坐标转换 |
4.5.4 粗差剔除 |
4.5.5 平滑处理 |
4.5.6 GPS数据处理结果 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 新光大桥健康监测数据处理软件应用 |
5.1 概述 |
5.2 系统监测与控制软件 |
5.2.1 软件开发机制与组成架构 |
5.2.2 软件功能模块 |
5.3 系统数据查询与统计分析软件 |
5.3.1 软件开发机制与组成架构 |
5.3.2 软件功能模块 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结束语 |
6.1 本文主要工作与结论 |
6.2 今后研究方向 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)荆岳大桥结构健康监测系统研究及应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 桥梁健康监测研究的重要性和紧迫性 |
1.1.1 概述 |
1.1.2 桥梁健康监测的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 桥梁结构健康监测存在的问题 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 荆岳大桥结构健康监测系统构架 |
2.1 大桥工程概况 |
2.2 监测系统设计原则 |
2.3 监测系统构架 |
2.3.1 监测项目组成 |
2.3.2 信号传输网络构架 |
2.3.3 计算机系统集成 |
2.3.4 应用系统构成 |
2.4 本章小结 |
第3章 荆岳大桥结构健康监测系统实施技术研究 |
3.1 光纤智能材料在桥梁关键信息获取中的技术研究 |
3.1.1 光纤传感技术与智能材料简介 |
3.1.2 基于光纤传感原理的振动监测技术 |
3.1.3 基于智能材料与结构的体内预应力损失监测技术 |
3.1.4 内置光纤光栅传感器的智能索技术 |
3.2 系统集成技术研究 |
3.2.1 系统集成原则 |
3.2.2 系统集成结构研究 |
3.3 桥梁软件体系结构研究 |
3.3.1 软件的总体结构 |
3.3.2 桥梁软件功能要求 |
3.3.3 软件功能设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 荆岳大桥结构健康监测系统的设计与实现 |
4.1 荆岳大桥结构危险性分析 |
4.1.1 斜拉索断丝断索分析 |
4.1.2 主梁危险性分析 |
4.1.3 危险性分析总结 |
4.2 大桥安全信息获取的布点设计与实现 |
4.2.1 斜拉索索力监测 |
4.2.2 主梁安全信息监测 |
4.2.3 主塔安全信息监测 |
4.2.4 滩桥结构信息监测 |
4.2.5 动力特性监测 |
4.2.6 其它安全信息获取 |
4.3 系统集成 |
4.4 系统实施中的关键技术 |
4.4.1 测力环的安装工艺 |
4.4.2 预埋光纤传感器工艺流程及线缆防护 |
4.4.3 大容量多参数传感系统组网方法 |
4.5 本章小结 |
第5章 荆岳大桥结构健康监测系统的工程应用 |
5.1 工程应用概述 |
5.2 结构有限元模型仿真 |
5.2.1 模型建立 |
5.2.2 结构阈值 |
5.2.3 预案仿真 |
5.3 实现的主要软件功能 |
5.3.1 系统集成的主要界面 |
5.3.2 系统软件的主要功能 |
5.4 主要监测成果及分析 |
5.4.1 应变温度监测 |
5.4.2 索力监测 |
5.4.3 预应力监测 |
5.4.4 动力特性监测 |
5.4.5 位移线形监测 |
5.5 基于变权的层次分析法在荆岳大桥监测系统的应用 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目 |
一、发表的学术论文 |
二、参加的科研项目 |
(8)大跨斜拉桥断索危险性理论分析及健康监测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 桥梁结构危险性分析与健康监测概述 |
1.2.1 桥梁损伤(危险性)与桥梁健康 |
1.2.2 桥梁健康监测评估的概念 |
1.2.3 桥梁健康监测的目标和必要性 |
1.2.4 桥梁健康监测技术的研究与应用 |
1.2.5 现有桥梁监测系统存在的问题 |
1.2.6 桥梁健康监测的作用和意义 |
1.3 桥梁结构健康诊断理论和方法概述 |
1.3.1 检测和监测资料的处理及集成融合技术 |
1.3.2 健康诊断的理论和方法 |
1.4 桥梁结构健康监测系统的发展及应用 |
1.5 桥梁安全综合分析评价理论方法及现状 |
1.5.1 桥梁结构状况的综合评估方法 |
1.5.2 桥梁结构状况的可靠性评估方法 |
1.5.3 桥梁结构损伤预警方法 |
1.6 桥梁健康监测系统中的不足和本文的主要研究内容 |
2 大跨斜拉桥断索危险性理论分析 |
2.1 斜拉桥危险性的理论分析 |
2.1.1 斜拉桥结构危险性分析概要 |
2.1.2 总体危险性分析 |
2.1.3 单元危险性分析 |
2.1.4 特殊事件危险性分析 |
2.1.5 特殊维修危险性分析 |
2.1.6 施工缺陷危险性分析 |
2.2 危险性因素分析及对策 |
2.3 斜拉桥健康诊断的因果分析模型 |
2.3.1 集成融合结构健康诊断的原理和体系 |
2.3.2 基于遗传模拟退火算法的健康诊断的因果分析模型 |
2.3.3 基于偏最小二乘回归法的健康诊断的因果分析模型 |
2.3.4 桥梁健康诊断的组合因果分析模型 |
2.4 拟定斜拉桥健康诊断控制标准的理论和方法及其准则 |
2.4.1 监控模型的诊断标准 |
2.4.2 结构健康控制指标的诊断标准 |
2.5 本章小结 |
3 某斜拉桥断索危险性分析 |
3.1 工程概况 |
3.2 某大桥空间有限元模型 |
3.3 不同斜拉索断裂后斜拉桥结构受力性能影响 |
3.3.1 斜拉索断裂对主梁线形的影响 |
3.3.2 斜拉索断裂对索力的影响 |
3.4 本章小结 |
4 桥梁结构健康监测系统的建立 |
4.1 大型桥梁健康监测系统概述 |
4.2 大型桥梁健康监测系统的总体设计 |
4.2.1 健康监测系统设计指导思想和基本原则 |
4.2.2 健康监测系统的功能 |
4.2.3 健康监测系统构成 |
4.3 监测的主要内容 |
4.3.1 桥梁工作环境监测 |
4.3.2 桥梁结构整体性能监测 |
4.3.3 桥梁结构局部性能监测 |
4.4 传感器子系统 |
4.4.1 监测仪器的选择原则 |
4.4.2 传感器总数量和位置的确定 |
4.5 信号采集与处理系统 |
4.6 桥梁结构损伤识别与状态评估 |
4.6.1 概述 |
4.6.2 桥梁结构损伤评估方法 |
4.7 斜拉桥健康监测系统 |
4.8 本章小结 |
5 健康监测系统在某斜拉桥的应用 |
5.1 健康监测系统的建立 |
5.1.1 传感器子系统 |
5.1.2 数据采集系统 |
5.1.3 数据传输系统 |
5.1.4 健康监测网络化集成技术和用户界面子系统 |
5.2 结构分析与安全评定模块设计 |
5.2.1 损伤探测、参数识别与模型修正 |
5.2.2 实时安全评定与预测 |
5.2.3 实时监测与报警 |
5.3 数据管理系统设计 |
5.3.1 数据管理中心总体框架 |
5.3.2 数据管理中心的接口 |
5.3.3 数据管理中心的功能 |
5.3.4 数据库管理系统功能模块 |
5.3.5 数据查询与报警 |
5.3.6 系统数据安全措施 |
5.4 本章小结 |
结论和展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)南昆线猪场5号大桥线路病害监测与主要影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 猪场5号大桥线路概述 |
1.2.1 猪场5号大桥构造及线路设计 |
1.2.2 猪场5号大桥线路病害现状 |
1.3 桥梁监测研究现状 |
1.4 桥梁监测技术发展现状 |
1.5 本论文的主要工作 |
第2章 桥梁线路病害监测内容及方法 |
2.1 主要监测设备及其主要技术参数 |
2.1.1 Leica TPS1200+系列电子全站仪 |
2.1.2 中纬ZDL700电子水准仪 |
2.1.3 LE-30-ASCⅡ倾角仪 |
2.2 控制网的布设和要求 |
2.2.1 水平位移监测控制网的布设和技术参数要求 |
2.2.2 沉降监测控制网布设和技术参数要求 |
2.3 桥梁水平位移监测 |
2.3.1 桥梁水平位移监测目的 |
2.3.2 桥梁水平位移原因分析 |
2.3.3 桥梁水平位移监测方法 |
2.4 墩台沉降和梁跨中上拱度变化监测 |
2.4.1 墩台沉降和梁跨中上拱度变化监测目的 |
2.4.2 墩台沉降和梁跨中上拱度变化原因分析 |
2.4.3 墩台沉降和梁跨中上拱度变化监测方法 |
2.5 端缝和梁横向间距及支座倾斜监测 |
2.5.1 端缝和梁横向间距及支座倾斜监测目的 |
2.5.2 端缝和梁横向间距变化及支座倾斜原因分析 |
2.5.3 端缝和梁横向间距及支座倾斜监测方法 |
2.6 线路几何形态变形监测 |
2.6.1 线路几何形态变形监测目的 |
2.6.2 线路几何形态变形原因分析 |
2.6.3 线路几何形态变形监测方法 |
2.7 小结 |
第3章 桥梁线路病害监测测量精度分析 |
3.1 平面监测测量方法精度分析 |
3.1.1 仪器对中误差和目标点偏心误差 |
3.1.2 观测误差 |
3.1.3 点位中误差 |
3.2 沉降测量方法精度分析 |
3.2.1 高差偶然中误差 |
3.2.2 高差全中差 |
3.3 倾角仪测角精度分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 桥梁线路病害监测结果与分析 |
4.1 桥梁水平位移监测结果分析 |
4.2 墩台沉降和倾斜及梁跨中上拱度监测结果分析 |
4.2.1 墩台沉降及倾斜监测 |
4.2.2 梁体跨中上拱度监测结果分析 |
4.3 端缝和梁横向距离监测结果分析 |
4.4 支座倾斜监测 |
4.5 线路几何形态变形监测 |
4.5.1 线路圆顺性及线路半径测量结果分析 |
4.5.2 线路平顺性及超高量测量结果分析 |
4.6 现场线路及基础结构勘查结果分析 |
4.7 小结 |
第5章 病害线路桥梁基础二次补勘试验 |
5.1 试验主要目的 |
5.2 试验方案 |
5.2.1 勘探钻孔数量和布置设计 |
5.2.2 勘探深度控制 |
5.2.3 钻探质量控制 |
5.3 地基勘探结果与分析 |
5.3.1 溶洞或岩溶裂隙等分布情况 |
5.3.2 砂类土分布情况 |
5.3.3 其他特殊地质及地下水分布情况 |
5.3.4 地基土层和基岩特征及力学性质 |
5.4 小结 |
第6章 病害线路桥梁基础三维数值分析 |
6.1 计算方案 |
6.2 模型的建立与参数的选取 |
6.2.1 参数选取 |
6.2.2 模型简化及假设 |
6.2.3 荷载的施加 |
6.2.4 线性Drucker-Prager模型 |
6.2.5 接触及边界处理 |
6.2.6 分析步 |
6.3 计算结果分析 |
6.3.1 2号桥墩桩基 |
6.3.2 9号桥墩桩基 |
6.4 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研工作 |
(10)新光大桥健康监测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 大跨度桥梁结构健康监测概述 |
1.2 大跨度桥梁结构健康监测系统发展概况 |
1.2.1 桥梁结构健康监测方式 |
1.2.2 大跨度桥梁结构健康监测系统架构 |
1.2.3 国内外大跨度桥梁结构健康监测系统应用现状 |
1.3 课题研究背景 |
1.4 本文内容 |
参考文献 |
第二章 监测系统总体设计 |
2.1 概述 |
2.2 系统设计目标与设计原则 |
2.2.1 系统设计目标 |
2.2.2 系统设计原则 |
2.3 系统监测项目 |
2.3.1 应力类监测 |
2.3.2 环境类监测 |
2.3.3 振动类监测 |
2.3.4 几何类监测 |
2.4 系统总体架构 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 传感器系统 |
3.1 概述 |
3.2 系统设计原则 |
3.2.1 传感器选择原则 |
3.2.2 传感器监测点布置原则 |
3.3 应力监测传感器子系统 |
3.3.1 应力监测传感器选用 |
3.3.2 振弦式传感器工作原理及性能指标 |
3.3.3 应力监测传感器布置方案 |
3.4 环境监测传感器子系统 |
3.4.1 环境监测传感器选用 |
3.4.2 环境监测传感器布置方案 |
3.5 振动监测传感器子系统 |
3.5.1 吊杆及主跨系杆索力监测方法选用 |
3.5.2 振动监测传感器选用 |
3.5.3 振动监测传感器性能指标 |
3.5.4 振动监测传感器布置方案 |
3.6 几何监测传感器子系统 |
3.6.1 几何监测传感器选用 |
3.6.2 GPS-RTK实时动态监测简介 |
3.6.3 GPS监测点布置方案 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第四章 数据采集与传输系统 |
4.1 概述 |
4.2 系统总体设计 |
4.2.1 系统功能 |
4.2.2 系统设计特点 |
4.2.3 系统组成及运作流程 |
4.2.4 系统采集存储策略 |
4.3 数据现场采集层 |
4.3.1 应力类数据采集 |
4.3.2 环境类数据采集 |
4.3.3 振动类数据采集 |
4.3.4 几何类数据采集 |
4.4 数据现场传输汇聚层 |
4.4.1 数据现场传输汇聚 |
4.4.2 现场数据分理站 |
4.5 数据远程传输层 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 数据处理与分析系统 |
5.1 概述 |
5.2 应力数据处理与分析子系统 |
5.2.1 应力原始数据处理 |
5.2.2 应力监测数据分析 |
5.3 环境数据处理与分析子系统 |
5.3.1 风数据统计分析 |
5.3.2 温度数据统计分析 |
5.4 振动数据处理与分析子系统 |
5.4.1 桥梁整体振动数据处理与分析 |
5.4.2 吊杆及主跨系杆振动数据处理与分析 |
5.5 几何数据处理与分析子系统 |
5.5.1 误差剔除及残差处理 |
5.5.2 坐标转换 |
5.5.3 结构几何变形实时动态显示 |
5.5.4 风、温度、交通荷载对桥梁位移影响分析 |
5.5.5 频谱分析 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
第六章 数据管理系统 |
6.1 概述 |
6.2 数据库结构 |
6.3 数据库功能 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结束语 |
7.1 本文主要工作与结论 |
7.2 今后研究方向 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
四、香港青马交通管制区实时 GPS桥梁变形监测系统(论文参考文献)
- [1]基于车载效应数据的桥梁安全状态评估方法研究[D]. 任昭昭. 东南大学, 2020(01)
- [2]基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统设计与应用研究[D]. 江锐. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]基于大数据分析的悬索桥状态评估及动态预警方法研究[D]. 许翔. 东南大学, 2019(05)
- [4]基于GPS-RTK技术和车桥耦合振动分析的桥梁结构动力性能研究[D]. 路华丽. 天津大学, 2019(06)
- [5]关头坝大桥变形监测系统研究[D]. 雷园. 长安大学, 2012(S2)
- [6]新光大桥健康监测数据处理方法与应用研究[D]. 陶悦. 华南理工大学, 2012(01)
- [7]荆岳大桥结构健康监测系统研究及应用[D]. 胡军. 武汉理工大学, 2012(11)
- [8]大跨斜拉桥断索危险性理论分析及健康监测方法研究[D]. 王今朝. 东北林业大学, 2010(10)
- [9]南昆线猪场5号大桥线路病害监测与主要影响因素研究[D]. 黄俊杰. 西南交通大学, 2010(05)
- [10]新光大桥健康监测系统研究[D]. 廖威. 华南理工大学, 2010(03)