桥梁基础变位监测技术研究与应用分析

发布时间：2020-10-27 05:39

　　 我国的桥梁发展先于隧道,随着近年来城市隧道的不断发展,在已建桥梁附近修建隧道已成为不可避免的事情。隧道施工会引起周围土层的移动,导致邻近桥梁桩基发生沉降和侧移,并承受相应的附加应力,进而影响桥梁的结构安全,故在隧道施工过程中实时准确地监测桥梁基础的变位显得尤其重要。本文以深圳市海滨大道一期A段工程为依托,分析了隧道施工对邻近桥梁结构的影响,初步研发了高精度监测桥梁桩基变位的技术与设备。本文的主要研究内容有:(1)研究了隧道施工对邻近桥梁桩基的影响机理,总结了目前国内外桥梁变位监测技术的优缺点。(2)运用力法与位移法,定量分析了桩基纵向不均匀沉降对连续梁与刚构桥结构内力的影响,以及横向不均匀沉降对双柱式门式墩下部结构内力的影响。定性分析了桩基横向不均匀沉降和水平偏位对桥梁结构的影响。(3)提出了基于双重逆透视映射桩基微变形监测技术,推导了适用于此项监测技术的双重逆透视映射公式,介绍了在此项技术中用到的图像识别程序Spotdetector与RBF神经网络技术,并对产品做了初步研发。这项监测技术也是本论文的创新点,是对现有桥梁变位监测技术的补充。(4)设计试验,验证了基于双重逆透视映射桩基微变形监测技术的正确性与可行性,分析了现有试验设备下这项技术的精度,并在试验中发现问题,为后续研究打下了基础。(5)采用Midas/Civil软件分析了沉降与水平变位对海滨大道沿海高速第Ⅳ标段第4联桥梁结构的影响。给出了关于这一联的桥梁监测方案,将基于双重逆透视映射桩基微变形监测技术应用于实桥监测中。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U446
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 隧道施工对邻近桥梁的安全性影响
    1.3 桥梁安全性的评定
    1.4 桥梁变形监测国内外研究现状
        1.4.1 桥梁变形监测意义及内容
        1.4.2 桥梁变形监测系统设计研究现状
        1.4.3 桥梁变形监测方法研究现状
        1.4.4 桥梁变形监测数据处理研究现状
    1.5 研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
2 基础变位对桥梁整体结构安全影响研究
    2.1 基础纵向不均匀沉降对桥梁结构影响分析
        2.1.1 基础纵向不均匀沉降对连续梁桥结构内力影响分析
        2.1.2 基础纵向不均匀沉降对刚构桥结构内力影响分析
    2.2 横向不均匀沉降对桥梁结构影响分析
        2.2.1 横向不均匀沉降对上部结构的影响
        2.2.2 横向不均匀沉降对下部结构的影响
    2.3 水平偏位对桥梁结构影响分析
    2.4 本章小结
3 桥梁基础变位监测技术理论研究
    3.1 现有桥梁变位监测技术介绍
    3.2 桥梁基础变位监测技术原理研究
        3.2.1 小变形放大原理
        3.2.2 双重逆透视映射
    3.3 图像识别技术在桥梁基础变位监测中的应用研究
    3.4 神经网络技术在桥梁基础变位监测中的应用研究
        3.4.1 神经网络原理介绍
        3.4.2 RBF神经网络原理介绍
        3.4.3 RBF神经网络在本文中的应用
    3.5 桥梁基础变位监测产品设计及研发
    3.6 其他监测方法
    3.7 本章小结
4 桥梁基础变位监测技术试验研究
    4.1 试验目的
    4.2 试验内容
    4.3 试验器材选取及前期准备
        4.3.1 试验主要器材
        4.3.2 试验前期准备
    4.4 试验过程
        4.4.1 试验器材与安装调试
        4.4.2 试验工况
        4.4.3 试验步骤
    4.5 试验结果分析
        4.5.1 基于autoCAD结果分析
        4.5.2 基于Spotdetector结果分析
        4.5.3 Spotdetector与 autoCAD分析结果比较
        4.5.4 Spotdetector结果误差分析
        4.5.5 运用神经网络技术测量变形量
    4.6 结果影响因素分析
    4.7 本章小结
5 工程实例及应用
    5.1 工程概况
        5.1.1 工程背景
        5.1.2 研究意义
    5.2 模型计算
        5.2.1 模型介绍,
        5.2.2 计算荷载
        5.2.3 结果分析
        5.2.4 得出结论
    5.3 监测方案
        5.3.1 概述
        5.3.2 监测内容
        5.3.3 监测方法
        5.3.4 监测频率及警戒值设置
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢

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本文编号：2858123