大跨度钢混拱桥全寿命传感器优化布设研究
发布时间：2020-12-13 18:25
土木工程结构与系统全寿命可靠性是全球工程前沿研究的热点,全寿命监测可以保障桥梁从设计到施工再到营运期的行车安全,并能实现其评估与预警。目前还没有真正的形成真正的全寿命监测系统,这些阶段都是独立的,如何有效衔接桥梁不同阶段的监测数据是全寿命监测模式的研究重点。本文通过对全寿命拱肋应变传感器及桥面加速度传感器进行优化布设,有效地将施工阶段与营运阶段有机结合,使施工与营运两个阶段传感器能有效协同工作为目标开展工作。首先,依托六景大桥加固施工工程,提出模型修正理论。对于结构建模,模拟不同的拱肋建模方式,通过分析数据对比选出适合的建模方式。对于建成模型,根据静力荷载实验测得的实际数据,基于灵敏度及最小二乘法对结构参数进行修正,得到比较接近实际结构的模型。其次,分析桥梁在施工阶段的受力、位移等情况并对其进行评估。对施工过程中可能存在的受力较大或变化较明显的单元及施工阶段进行预警,并根据分析结果对施工监控提出方案。最后使用灰色评价方法对拱肋施工阶段应力进行评价。最后,提出基于施工—营运阶段传感器布设技术。在营运阶段,考虑在桥面布设加速度传感器及在拱肋增设应变传感器。对于加速度传感器,选取竖向模态信息...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主桥跨中横断面图(单位：cm)
11图 2-3 主桥桥型立面图（单位：cm）34812020037.7118430图 2-4 主桥拱肋布置图（单位：cm）本维修加固主要内容为：桥面系及所有横梁拆除，更换钢混叠合梁结构；
0 5 10 15 20 25 30 35 40800810吊杆号图 2-8 吊杆索力理论结果分析计算的结果可知，三种结果吊杆索力相差不大，并没大偏差为 2.8kN，符合误差范围内。有频率、拱肋轴力、拱肋位移、吊杆内力这几种情况进行比较小，在可接受范围内。可以看出对于建模来说，三种可以使用，对于该桥，由于是旧桥加固，开始时拱肋混凝单的换算截面法进行建模分析。力荷载试验数据模型修正斯建立六景大桥模型。桥面板使用板单元，横梁、纵梁等杆采用桁架单元。桥墩底部采用固接。全桥共建立节点 15中桁架单元 140 个，空间有限元模型如图 2-9 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]遗传算法在拱桥健康监测传感器优化布设中的应用[J]. 高蕾. 信息与电脑(理论版). 2016(14)
[2]一种改进的人工蜂群算法[J]. 臧明相,马轩,段奕明. 西安电子科技大学学报. 2015(02)
[3]基于桥梁健康监测的传感器优化布置研究现状与发展趋势[J]. 梁鹏,李斌,王晓光,吴向男,陈文强. 建筑科学与工程学报. 2014(01)
[4]基于灰色理论悬臂施工中连续梁桥的应力预测与控制[J]. 程霄翔,韩晓林,缪长青,毕磊. 世界桥梁. 2009(04)
[5]基于静力测试数据的装配式混凝土简支梁有限元模型修正[J]. 向天宇,赵人达,蒲黔辉,刘海波. 公路交通科技. 2006(10)
[6]分析/试验模型相关及修正技术若干问题[J]. 刘东,廖日东,左正兴. 强度与环境. 2003(01)
[7]结构设计中的高阶灵敏度[J]. 李书,冯太华,范绪箕. 应用数学和力学. 1997(04)
博士论文
[1]基于模态观测的结构健康监测的传感器优化布置方法研究[D]. 孙小猛.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]桥梁结构损伤识别方法的研究[D]. 谌春光.西华大学 2018
[2]全寿命周期连续刚构桥传感器优化布置研究[D]. 季杉杉.长安大学 2017
[3]基于改进遗传算法的桥梁监测传感器测点优化布置研究及监测信号处理[D]. 蒋依坛.西南交通大学 2017
[4]传感器布置优化准则及模型修正方法研究[D]. 董小圆.兰州交通大学 2017
[5]大跨连续刚构桥健康监测与数据分析[D]. 李晓.长安大学 2017
[6]结构模态测试中测点的优化研究[D]. 戴冠帮.南京航空航天大学 2016
[7]基于智能算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置研究[D]. 赵宇.兰州交通大学 2014
[8]近期桥梁安全事故深度调查与分析[D]. 刘斐.中南大学 2014
[9]桥梁挠度快速监测系统[D]. 崔红梅.重庆交通大学 2013
[10]连续刚构大桥建设—营运期监测合理测点布置技术研究[D]. 黄灿.重庆交通大学 2012
本文编号：2914978
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主桥跨中横断面图(单位：cm)
11图 2-3 主桥桥型立面图（单位：cm）34812020037.7118430图 2-4 主桥拱肋布置图（单位：cm）本维修加固主要内容为：桥面系及所有横梁拆除，更换钢混叠合梁结构；
0 5 10 15 20 25 30 35 40800810吊杆号图 2-8 吊杆索力理论结果分析计算的结果可知，三种结果吊杆索力相差不大，并没大偏差为 2.8kN，符合误差范围内。有频率、拱肋轴力、拱肋位移、吊杆内力这几种情况进行比较小，在可接受范围内。可以看出对于建模来说，三种可以使用，对于该桥，由于是旧桥加固，开始时拱肋混凝单的换算截面法进行建模分析。力荷载试验数据模型修正斯建立六景大桥模型。桥面板使用板单元，横梁、纵梁等杆采用桁架单元。桥墩底部采用固接。全桥共建立节点 15中桁架单元 140 个，空间有限元模型如图 2-9 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]遗传算法在拱桥健康监测传感器优化布设中的应用[J]. 高蕾. 信息与电脑(理论版). 2016(14)
[2]一种改进的人工蜂群算法[J]. 臧明相,马轩,段奕明. 西安电子科技大学学报. 2015(02)
[3]基于桥梁健康监测的传感器优化布置研究现状与发展趋势[J]. 梁鹏,李斌,王晓光,吴向男,陈文强. 建筑科学与工程学报. 2014(01)
[4]基于灰色理论悬臂施工中连续梁桥的应力预测与控制[J]. 程霄翔,韩晓林,缪长青,毕磊. 世界桥梁. 2009(04)
[5]基于静力测试数据的装配式混凝土简支梁有限元模型修正[J]. 向天宇,赵人达,蒲黔辉,刘海波. 公路交通科技. 2006(10)
[6]分析/试验模型相关及修正技术若干问题[J]. 刘东,廖日东,左正兴. 强度与环境. 2003(01)
[7]结构设计中的高阶灵敏度[J]. 李书,冯太华,范绪箕. 应用数学和力学. 1997(04)
博士论文
[1]基于模态观测的结构健康监测的传感器优化布置方法研究[D]. 孙小猛.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]桥梁结构损伤识别方法的研究[D]. 谌春光.西华大学 2018
[2]全寿命周期连续刚构桥传感器优化布置研究[D]. 季杉杉.长安大学 2017
[3]基于改进遗传算法的桥梁监测传感器测点优化布置研究及监测信号处理[D]. 蒋依坛.西南交通大学 2017
[4]传感器布置优化准则及模型修正方法研究[D]. 董小圆.兰州交通大学 2017
[5]大跨连续刚构桥健康监测与数据分析[D]. 李晓.长安大学 2017
[6]结构模态测试中测点的优化研究[D]. 戴冠帮.南京航空航天大学 2016
[7]基于智能算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置研究[D]. 赵宇.兰州交通大学 2014
[8]近期桥梁安全事故深度调查与分析[D]. 刘斐.中南大学 2014
[9]桥梁挠度快速监测系统[D]. 崔红梅.重庆交通大学 2013
[10]连续刚构大桥建设—营运期监测合理测点布置技术研究[D]. 黄灿.重庆交通大学 2012
本文编号：2914978
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