翁沙羚[1]2004年在《文晖大桥健康监测评估系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理社会进步和土木工程技术以及交通建设事业的蓬勃发展，使越来越多的大跨度桥梁得到了修建，人们对这些大型重要桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能日渐关注，桥梁健康监测系统和智能控制技术相继运用到这些大型桥梁中，并得到了迅速发展，这项课题日益成为国内外桥梁学术界和工程界的研究热点。 本文根据大跨度PC斜拉桥的特点，在总结和研究当前国内外桥梁健康监测以及评估技术的基础上，依据工程实际建立了文晖大桥健康监测评估系统。 在结构损伤识别模块中，本文提出了基于静态位移测量数据结合有限元计算的结构损伤识别方法，与动力损伤指纹法相比，静态方法具有更高的精度。数值模拟分析说明了该方法的有效性。 在吸收和采用已有成果的基本思想的基础上，结合国内外桥梁评估领域和其他相关领域的研究成果，建立了以层次分析法结合变权综合原理为基础，通过打分方式对PC斜拉桥的状态进行评估的架构与模式。 针对索力监测中由于减震器的设置影响索力测量准确性的实际问题，本文提出了依据理论预测索力对实际计算索长进行整体辨识的方法，从而得到相对可靠的索力测量修正值。 针对目前混凝土应力长期监测中存在的问题，对文晖大桥主梁节段进行了徐变效应的数值模拟分析，并提出了近似的徐变应变分离方法。 根据已建立的层次评估体系，设计并建立了文晖大桥监测数据库，并根据人们对数据库的操作要求，初步设计开发了评估系统的操作界面。
宋雨[2]2003年在《文晖大桥健康监测与评估管理系统主要问题研究》文中认为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。目前，桥梁健康监测系统的研究目前处于理论研究和试验研究阶段，尤其是其中的数据分析部分，尚没有成熟的可以完全适用的损伤检测方法，完整的自动的数据分析系统还需要进行原型研究和试验。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，建立了文晖大桥健康监测与评估管理系统。 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。 在计算分析中，根据文晖大桥的实际设计尺寸，分别用虚拟层合单元法和大型程序ANSYS建立文晖大桥动力仿真分析空间计算模型，所建模型能够准确描述斜拉桥动力特性。而动力分析所采用的虚拟层合单元法，可以准确地模拟结构的质量与刚度的分布，在单元网格比较粗放的情况下，对斜拉桥结构动力分析具有足够的精度。在此基础上，利用数值模拟了桥梁的多种损伤情况，提出了可行的损伤指标。并于第五章中着重分析讨论了用于测试桥梁模态的传感器优化布点方案研究。 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，提出建立在层次分析法基础上、以变权综合理论为工具，通过打分方式对大型桥梁状态进行评估的构架与模式。 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。
王晖[3]2006年在《大跨预应力混凝土斜拉桥健康监测评估管理系统的开发与研究》文中进行了进一步梳理桥梁设计理论和施工技术的不断进步使得桥梁跨度不断有新的突破,结构形式也日趋复杂,作为生命线工程中的桥梁监测和评估工作显得尤为必要和急迫。随着大跨度桥梁在交通运输中占据日益重要的地位,建立与之相适应相匹配的桥梁综合监测与评估系统成为桥梁界研究的热点之一。 本文将现代传感、通讯、结构测试、结构分析及软件开发技术相融合,以杭州市文晖大桥为背景,根据PC斜拉桥的特点,在Windows平台上研究开发了文晖大桥健康监测评估管理系统。通过需求分析,研究探讨了大跨预应力混凝土斜拉桥监测评估管理系统的功能框架设计和监测数据库设计,同时采用面向对象的程序设计方法,开发了桥梁状态评估程序。 论文还在分析现有的指标等级评估方法不足的基础上,提出了桥梁指标退化的加速影响评估算法,该方法具有标准统一、计算简单、概念清楚、所需参数少等优点。 针对索力监测中由于减震器的设置影响索力测量准确性的实际问题,提出了依据理论预测索力对实际计算索长进行辨识的索力测量改进修正方法。
伍华成[4]2006年在《大跨度预应力混凝土斜拉桥状态评估系统的研究》文中研究表明随着大型桥梁设计的复杂化和桥梁安全事故的频繁发生,桥梁健康监测与安全性、耐久性评估等问题日趋引起了人们的关注。 本文针对大跨度预应力混凝土斜拉桥的特点,以文晖大桥为背景,在借鉴当前国内外桥梁健康监测以及评估理论的基础上,研究提出了用层次分析法进行桥梁状态评估的指标体系,建立了斜拉桥健康状态评估的多层次的递阶关系模型,并在Matlab平台上,编制相应的评估算法程序,为大跨度预应力混凝土斜拉桥的评估提供了理论基础和方法。 文中还以主梁内力作为控制优化目标,提出了以斜拉索恒载索力增量作为控制优化变量的有约束恒载索力优化模型,编制了相应的计算程序,实例计算表明该方法简单、合理、有效。同时根据历年对文晖大桥进行监测、检测而积累的数据,提出了利用灰色系统论中的数列预测方法对该桥工作状态进行退化预测分析。文中最后把人工神经网络和模糊数学理论相结合,研究建立了基于叁层神经元的模糊神经网络模型,同时建立了结构损伤度函数及等级隶属度模型,研究探讨了模糊数学中的隶属函数在桥梁技术等级状态评估中的应用。
李毅[5]2010年在《基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究》文中提出近年来,随着城市化进程的加快和各类桥梁结构破坏及倒塌事故的增多,开展面向公共安全的城市重要桥梁的健康监测与预警处置技术研究,实现城市桥梁的高性能服役和安全保障的目标,体现了我国经济和社会可持续发展的重大需求,成为了一项迫切而重要的科学与工程任务。城市桥梁集群监测平台是数字城市关于基础设施信息化的重要组成部分,以城市干道桥梁结构为对象,应用现代传感、通讯和网络等信息技术,集健康监测系统与城市桥梁管理系统功能于一体,旨在实现资源共享和信息综合,实现一体化集成和开放的分布式网络监测相结合。它将充分发挥健康监测系统在实时监测数据采集与桥梁管理系统在综合状态评估方面的优势,避免目前单一桥梁监测系统可复制性差、各系统间缺乏沟通与整合、容易形成“信息孤岛”、无法为保障城市干道桥梁整体安全提供有效支持的问题,是城市信息化背景下的一种全新桥梁管理模式。系杆拱桥以其优美的结构造型、良好的受力特点、优越的经济性能,越来越受到桥梁工程界的青睐,被大量运用于现代城市桥梁中。本文基于因地制宜、突出重点的原则,结合杭州市区交通干道桥梁在线安全监控管理系统(二期)工程,提出城市桥梁集群监测平台的建设与分阶段实施框架,开展了基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究,主要的研究内容及创新成果如下：1.从城市桥梁集群监测平台的定位、设计的原则、系统的架构,实现的技术等方面进行了探索,结合杭州市城市桥梁管理养护中长期规划(2008年—2020年),对城市桥梁集群监测平台的分阶段实施进行了规划。目前已建成的集群监测平台包括杭州市城区交通干道上的跨运河桥3座、高架快速路1座、大型立交桥1座,跨铁路斜拉桥1座、跨钱塘江拱桥1座。整个系统基于网通VPN技术,实现了实时的结构动态反应的监测,为摸索各种类型的桥梁在运营阶段实际受力状况积累了大量宝贵的数据,成为全国首个对不同形式的桥梁实行统一在线监管的城市。2.在城市桥梁集群监测平台下,结合典型桥型系杆拱桥—叶青兜桥,重点展开了以下研究：a.基于已有桥梁健康监测系统研究现状与系杆拱桥的特点,实现了叶青兜桥远程在线健康监测,并结合系统运行1年多的监测数据,提出了相应的数据管理规则,实现了监测数据的单点及连续失效检验；基于监测数据的统计分析,建立了桥梁温度的日变化模式和年变化模式,深入研究了各监测信号与环境温度之间的关联关系,建立了相应的回归模型用以消除温度的影响,从而提高监测指标对结构自身损伤的有效性。b.基于监测数据,通过修正结构模型的建模误差和物理特性误差,提高了分析结果与在线监测结果之间的拟合程度,确立了参考有限元模型及预警指标值,实现了在线预警；完善了系杆拱桥实用的评价指标体系,在考虑各评价元素对桥梁安全性、适用性和耐久性的不同影响上,分别确定各元素的初始权重和评价指标分级标准,结合监测数据及模型分析,实现了桥梁的综合量化评估。c.结合系杆拱桥的结构特点,提出了基于构件关键性和易损性的全寿命维护方法。采用基于刚度的构件重要性分析方法结合敏感性分析确定关键构件,揭示构件在结构中的相对关键性及可能存在的薄弱位置,并结合健康监测系统的数据分析与参考模型的数值分析得到构件的能力需求比作为具体评判结构易损性的指标,在此基础上讨论了构件的危险性排序,为系杆拱桥构件的预测式检测养护提供理论依据。最后,在上述研究的基础上,对城市桥梁集群监测平台所面临的问题和发展的方向进行了探讨。
荆龙江[6]2007年在《预应力混凝土斜拉桥损伤识别理论及应用研究》文中研究指明结构损伤识别方法是桥梁结构健康监测系统的重要组成部分，而基于结构动力响应的损伤识别方法更是目前的研究热点。本文在现有结构损伤识别研究的基础上，以一座大跨度预应力混凝土斜拉桥为主要背景，对桥梁结构损伤识别所面临的难点问题进行了深入研究。本文首先建立了斜拉桥空间精细有限元模型，通过雅可比参数型优化法对建立的有限元模型进行修正研究，获得了与实际桥梁结构状态更加符合的基准有限元模型，并对该斜拉桥进行了模态分析，结果表明该斜拉桥结构固有频率很低，模态密集，存在很多耦合振动的情况。根据多自由度体系的振动特征方程，本文从理论上推导了模态参数中特征频率和模态振型对结构不同位置的灵敏度公式，并以一叁跨混凝土连续梁桥模型，对推导的灵敏度公式进行了验证，结果表明模态参数对连续梁桥不同位置的敏感程度是各不相同的，所推导的理论计算方法适用于类似的梁系结构。基于模态曲率和柔度矩阵的概念，本文构造出了两个损伤指标，提出了利用局部最优原则并根据损伤指标曲线的峰值点来对损伤进行判定的方法。根据模态分析结果，对斜拉桥主梁结构中设定的损伤进行了识别研究，研究表明构造的损伤指标能明确的识别出结构的损伤位置及程度而且具有很好的抗噪声能力。利用遗传算法，本文以结构各测点模态柔度变化率为设计变量来构造遗传算法损伤识别所需的适应度函数，对斜拉桥主梁结构中设定的损伤进行了识别研究，研究表明遗传算法结合柔度变化率能明确的识别出结构的损伤位置及程度而且具有较好的抗噪声能力。小波变换是为了解决传统傅里叶变换不能同时在频域和时域取得最佳分辨率而提出的一种新的变换。本文最后研究了小波及小波包分解在桥梁结构损伤预警中的方法和应用。对于不同损伤情况下的时域信号，经过小波及小波包分解后都可以明确的判定结构损伤发生的时刻，达到损伤预警的目的，而且通过小波包分解也验证了高频信号对结构的损伤更加敏感。
项贻强, 汪劲丰, 王晖, 伍华成, 荆龙江[7]2006年在《大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的研究》文中研究指明论述了大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的开发目的和适用范围、系统的组成、开发的平台、系统的界面等,并以文晖大桥预应力混凝土斜拉桥健康监测与评估管理系统的研究开发为背景,介绍了该系统的主要功能及模块,系统的硬件设备和理论基础。提出和解决了大型复杂桥梁和隧道工程空间静动力分析的基准有限元模型问题。探讨了大跨预应力混凝土桥梁结构收缩徐变、温度等监测随时间的变化和影响,提出了相应的健康监测与评估管理的理论和方法,对大型桥梁和隧道工程健康监测和状态评估管理具有重要的理论意义和工程实用价值。
项贻强, 翁沙羚, 宋雨, 姚永丁, 汪劲丰[8]2003年在《大跨度预应力混凝土斜拉桥的健康监测评估系统》文中认为本文系统介绍了文晖斜拉桥健康监测评估系统研究中传感器与数据采集系统、仿真分析和损伤识别系统、数据管理及桥梁综合评估管理系统的框架和理论方法,在此基础上开发了一套经济实用的文晖大桥斜拉桥健康监测评估系统。
何天宝[9]2009年在《重庆涪陵石板沟长江大桥健康监测系统的研究与开发》文中指出自20世纪50年代以来,随着大跨度桥梁设计的轻柔化以及结构形式与功能的日趋复杂,人们对大型重要桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能日渐关注和重视。对桥梁结构进行长期监测和状态评估不但可以及早发现桥梁病害、确保桥梁的运营安全、延长桥梁的使用寿命,而且对验证设计理论和推进桥梁理论的研究与发展都会起到很大作用。以此为需求,桥梁健康监测系统和智能评估技术得到了迅速发展,成为国内外桥梁学术界和工程界的研究热点。本文根据大跨度PC斜拉桥的特点,在总结和研究当前国内外桥梁健康监测以及评估技术的基础上,依据工程实际建立了涪陵石板沟长江大桥健康监测系统。对有关桥梁健康监测的若干问题进行了深入的探讨,提出了最合理的健康监测系统的总体建构方案:以带有操作系统功能的系统操作软件为平台,以数据管理系统为中心,以传感器系统、数据采集和传输系统、结构损伤识别和状态评估系统、远程信息查询系统为外围应用功能的星形结构的,具有良好的适应性、可扩展性、兼容性、可靠性、容错性和易操作性的,开放式的模块化构架。对用倾角仪进行结构变形测量的方法进行了深入的研究与探索,分析了这一结构变形测量方法的优缺点、使用条件和应注意的问题,解决了用倾角仪进行结构变形测量的若干应用问题,为倾角仪的实际应用提供了充分的理论依据。对层次分析法及其在桥梁结构状态评估中的应用进行了阐述和探讨,提出了理想的层次分析法应该是能够同时考虑基层评估指标之间的平衡性和重要性的评估方法的观点及其具体实现的思路。对与结构健康监测有关的结构损伤识别和状态评估研究方法、桥梁健康监测系统的建立模式、桥梁健康监测系统的合理总体集成方案、健康监测系统的合理数据采集模式、健康监测系统数据库的合理构建方案、层次分析法的合理次级结构划分方案、桥梁健康监测应以动力为主还是以静力为主以及桥梁健康监测系统中的环境监测等若干问题进行了较为深入的探讨并提出了个人的观点。
侯攀[10]2012年在《自锚式悬索桥健康监测系统监测信息处理与状态评估研究》文中提出随着国民经济、基础建设的飞速发展，越来越多的大跨度桥梁跨江跨河，拔地而起；随着基础学科的深入研究以及桥梁设计理论的不断完善，越来越多新颖的桥型和复杂的结构也相继诞生，而对新型结构的探索也带来了潜在的隐患。因此，在20世纪80年代兴起的大型桥梁健康监测和评估工作就显得尤为必要和紧迫。目前，对于大型桥梁健康监测系统和评估的研究工作还处于初期阶段，随着一些交叉学科的发展，健康监测系统的发展也十分的迅速，为桥梁结构的研究和养护积累了更多重要的资料和科学的数据。本文以健康监测系统的数据处理和状态评估作为研究的重点，以佛山一环高速平胜大桥健康监测系统作为工程背景，研究出针对平胜大桥的数据处理程序以及基于层次分析法的综合状态评估系统。具体研究内容包括以下几个方面：（1）介绍系统的设计、系统的建设过程以及后期软件开发和维护。（2）针对桥梁结构长期健康监测系统监测信息的海量数据中由于仪器设备失效或环境干扰而导致的数据失真问题，结合数据变化率和聚类变化等数学统计方法，提出基于数据变化率的识别算法。通过对佛山平胜大桥长期健康监系统采集的主塔偏位和环境温度数据进行失真识别验证，验证该算法在实际工程中运行的有效性和可靠性。（3）分析环境温度、应力以及主梁挠度和主塔偏位的变化特点。初步掌握数据之间的变化规律，为桥梁的状态评估提供科学依据。（4）针对平胜大桥的结构特点，研究基于层次分析法的综合状态评估方法，把系统自动监测数据评估结果和人工巡检评估结果结合起来作为平胜大桥的健康状态评估结果，较好的弥补了一般的评估方法中信息不完全的缺点，使得状态评估更加合理客观。
参考文献：
[1]. 文晖大桥健康监测评估系统的研究与开发[D]. 翁沙羚. 浙江大学. 2004
[2]. 文晖大桥健康监测与评估管理系统主要问题研究[D]. 宋雨. 浙江大学. 2003
[3]. 大跨预应力混凝土斜拉桥健康监测评估管理系统的开发与研究[D]. 王晖. 浙江大学. 2006
[4]. 大跨度预应力混凝土斜拉桥状态评估系统的研究[D]. 伍华成. 浙江大学. 2006
[5]. 基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究[D]. 李毅. 浙江大学. 2010
[6]. 预应力混凝土斜拉桥损伤识别理论及应用研究[D]. 荆龙江. 浙江大学. 2007
[7]. 大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的研究[J]. 项贻强, 汪劲丰, 王晖, 伍华成, 荆龙江. 华东公路. 2006
[8]. 大跨度预应力混凝土斜拉桥的健康监测评估系统[C]. 项贻强, 翁沙羚, 宋雨, 姚永丁, 汪劲丰. 中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集. 2003
[9]. 重庆涪陵石板沟长江大桥健康监测系统的研究与开发[D]. 何天宝. 重庆交通大学. 2009
[10]. 自锚式悬索桥健康监测系统监测信息处理与状态评估研究[D]. 侯攀. 长沙理工大学. 2012
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