在役大跨径梁桥挠度监测与结构运营状态分析的关键技术研究
发布时间：2021-04-17 10:37
大跨径梁桥在运营中过程中的梁体开裂和长期下挠等问题,影响到这类桥型的正常运营与维修管养。一方面需要从设计、施工、运营等角度深思引发上述病害的原因,另一方面需要建立对结构进行跟踪评估的监测系统,以实时掌握结构状态并避免突发性损伤和垮塌。挠度是反映结构状态的最直观指标,对桥梁在运营荷载作用下的挠度进行监测和分析非常重要。本文研究了大跨径梁桥的动挠度连通管法监测技术、动挠度信号分离方法、挠度效应的移动荷载识别理论和分离挠度的结构状态分析方法,并将这些方法应用于某大跨径预应力混凝土连续梁桥中,试图形成面向大跨径梁桥基于挠度的监测技术、数据解析、荷载评估和状态分析的方法体系。主要研究内容及成果包括:（1）研究了基于压力场连通管的桥梁挠度监测关键技术:首先,研究基于压力场连通管法的桥梁动挠度测量理论,引入水锤理论分析管道粘滞阻尼特性及其对管道流体压强的影响,参数化研究管道设计等参数对其影响;其次,建立了基于压力场连通管法的桥梁挠度试验模型,分析了连通管法对静挠度和动挠度的监测效果,并通过模型试验验证了桥梁振动对连通管法挠度监测的影响;最后,研究了连通管系统的布设对于动挠度测试影响以及精度改进措施,...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：218 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
莫迪图
第二章大跨径梁桥的动挠度监测技术研究39挠度测试，其中压力变送器是信号感知元件，本试验选用罗斯蒙特3051型号的差压变送器，其采集频率达到4Hz，这一般是桥梁挠度实时监测所需要的最低采样频率。根据香农采样定理，为了不失真地还原测试信号，采集频率至少是结构振动频率的2倍以上，由于结构振动是自由振动衰减，因此要求梁体结构的自振频率不高于2Hz，在满足上述采样频率的基本要求上，应尽可能使得数据采集结果准确，这需要结构自振频率尽量小，因此梁体的刚度也应该尽量小，本试验选用了薄钢板进行测试，后续参数研究试验采用了钢筋进行测试。图2.12基于压力场连通管法的挠度监测模型试验设计图图2.13基于压力场连通管法的挠度监测系统实图笔记本电脑动态数据采集仪采集模块钢支架钢管基准桶橡胶支座不锈钢板梁加速度计导线连通管压力变送器
第二章大跨径梁桥的动挠度监测技术研究41(e)差压变送器(f)连通水管图2.14试验模型的细部实图2.2.2试验设备参数试验梁体结构采用钢板，钢板的长度为2000mm，厚度1.7mm，宽度100mm，其力学模型可以视为支撑在两侧的简支梁桥。多用辅助管采用钢材，内经20mm长度1000mm。所用基准桶为硬质塑料桶，直径350mm高度200mm，具有较好的刚度以避免试验过程中容易被干扰。基准桶通过在中间和下部(水位以下)分别预留直径60mm的孔以供水管穿入，同时预留直径20mm的连接孔和差压变送器连接，所用液体为矿泉水。图2.15罗斯蒙特3051差压变送器的拆解图和基本技术参数所用罗斯蒙特3051型号的差压变送器，其基本参数如图2.15所示，其采集信号稳
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变权重和D-S证据理论的桥梁安全评估[J]. 梁力,孙爽,李明,李鑫. 东北大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]基于计重收费数据的大跨径桥梁荷载效应评估[J]. 韩大章,周军勇,朱荣,石雪飞. 桥梁建设. 2018(04)
[3]中国公路车-桥耦合振动车辆模型研究[J]. 邓露,段林利,何维,冀伟. 中国公路学报. 2018(07)
[4]结构温度与悬索桥主梁挠度的关联性分析[J]. 李明,钟继卫,严凤. 振动与冲击. 2018(11)
[5]大跨径缆索承重桥梁状态评估的研究现状与发展[J]. 黄侨,任远,许翔,刘小玲. 哈尔滨工业大学学报. 2017(09)
[6]基于自适应模糊推理和RBF网络的桥梁安全评估[J]. 王彬,徐秀丽,李雪红,李枝军,张建东. 中国安全科学学报. 2017(05)
[7]基于NSCT和稀疏表示的多聚焦图像融合[J]. 欧阳宁,郑雪英,袁华. 计算机工程与设计. 2017(01)
[8]基于D-S证据理论的公路桥梁技术状况评估方法改进[J]. 陈科桦,季云峰. 城市道桥与防洪. 2016(11)
[9]基于云模型和D-S证据理论的尾矿库失稳溃坝警情评价模型及应用[J]. 姜洲,黄艳华,吴贤国,张立茂. 水电能源科学. 2016(10)
[10]基于小波变换的桥梁动态称重系统车轴高精度识别研究[J]. 赵华,谭承君,张龙威,乔东钦. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(07)
博士论文
[1]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]基于车流—桥耦合的斜拉桥动力响应及相关问题研究[D]. 陈祥祥.广州大学 2017
[2]水锤激励下输水管道流固耦合响应特性研究[D]. 杨志强.福州大学 2017
[3]压强测量法挠度监测系统在云南连续刚构桥梁中的应用研究[D]. 柴方.重庆交通大学 2016
[4]基于动挠度监测的桥梁异常车辆荷载识别关键技术研究[D]. 张裔佳.重庆交通大学 2015
[5]基于悬丝位移光电传感技术的桥梁动挠度检测[D]. 于爱玲.长安大学 2014
[6]振动环境对基于压力变送器的桥梁主梁变形监测影响研究[D]. 蔡长林.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于ZigBee的无线压力变送器系统的研究与设计[D]. 郭利芳.兰州交通大学 2013
[8]基于奇异值分解和特征值分析的桥梁挠度分离研究[D]. 杨坚.广州大学 2013
[9]大跨度PC梁桥动态挠度信号特征研究[D]. 王仕实.广州大学 2013
[10]动挠度在桥梁健康监测系统中的应用研究[D]. 乔丽霞.河北工业大学 2012
本文编号：3143304
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：218 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
莫迪图
第二章大跨径梁桥的动挠度监测技术研究39挠度测试，其中压力变送器是信号感知元件，本试验选用罗斯蒙特3051型号的差压变送器，其采集频率达到4Hz，这一般是桥梁挠度实时监测所需要的最低采样频率。根据香农采样定理，为了不失真地还原测试信号，采集频率至少是结构振动频率的2倍以上，由于结构振动是自由振动衰减，因此要求梁体结构的自振频率不高于2Hz，在满足上述采样频率的基本要求上，应尽可能使得数据采集结果准确，这需要结构自振频率尽量小，因此梁体的刚度也应该尽量小，本试验选用了薄钢板进行测试，后续参数研究试验采用了钢筋进行测试。图2.12基于压力场连通管法的挠度监测模型试验设计图图2.13基于压力场连通管法的挠度监测系统实图笔记本电脑动态数据采集仪采集模块钢支架钢管基准桶橡胶支座不锈钢板梁加速度计导线连通管压力变送器
第二章大跨径梁桥的动挠度监测技术研究41(e)差压变送器(f)连通水管图2.14试验模型的细部实图2.2.2试验设备参数试验梁体结构采用钢板，钢板的长度为2000mm，厚度1.7mm，宽度100mm，其力学模型可以视为支撑在两侧的简支梁桥。多用辅助管采用钢材，内经20mm长度1000mm。所用基准桶为硬质塑料桶，直径350mm高度200mm，具有较好的刚度以避免试验过程中容易被干扰。基准桶通过在中间和下部(水位以下)分别预留直径60mm的孔以供水管穿入，同时预留直径20mm的连接孔和差压变送器连接，所用液体为矿泉水。图2.15罗斯蒙特3051差压变送器的拆解图和基本技术参数所用罗斯蒙特3051型号的差压变送器，其基本参数如图2.15所示，其采集信号稳
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变权重和D-S证据理论的桥梁安全评估[J]. 梁力,孙爽,李明,李鑫. 东北大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]基于计重收费数据的大跨径桥梁荷载效应评估[J]. 韩大章,周军勇,朱荣,石雪飞. 桥梁建设. 2018(04)
[3]中国公路车-桥耦合振动车辆模型研究[J]. 邓露,段林利,何维,冀伟. 中国公路学报. 2018(07)
[4]结构温度与悬索桥主梁挠度的关联性分析[J]. 李明,钟继卫,严凤. 振动与冲击. 2018(11)
[5]大跨径缆索承重桥梁状态评估的研究现状与发展[J]. 黄侨,任远,许翔,刘小玲. 哈尔滨工业大学学报. 2017(09)
[6]基于自适应模糊推理和RBF网络的桥梁安全评估[J]. 王彬,徐秀丽,李雪红,李枝军,张建东. 中国安全科学学报. 2017(05)
[7]基于NSCT和稀疏表示的多聚焦图像融合[J]. 欧阳宁,郑雪英,袁华. 计算机工程与设计. 2017(01)
[8]基于D-S证据理论的公路桥梁技术状况评估方法改进[J]. 陈科桦,季云峰. 城市道桥与防洪. 2016(11)
[9]基于云模型和D-S证据理论的尾矿库失稳溃坝警情评价模型及应用[J]. 姜洲,黄艳华,吴贤国,张立茂. 水电能源科学. 2016(10)
[10]基于小波变换的桥梁动态称重系统车轴高精度识别研究[J]. 赵华,谭承君,张龙威,乔东钦. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(07)
博士论文
[1]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]基于车流—桥耦合的斜拉桥动力响应及相关问题研究[D]. 陈祥祥.广州大学 2017
[2]水锤激励下输水管道流固耦合响应特性研究[D]. 杨志强.福州大学 2017
[3]压强测量法挠度监测系统在云南连续刚构桥梁中的应用研究[D]. 柴方.重庆交通大学 2016
[4]基于动挠度监测的桥梁异常车辆荷载识别关键技术研究[D]. 张裔佳.重庆交通大学 2015
[5]基于悬丝位移光电传感技术的桥梁动挠度检测[D]. 于爱玲.长安大学 2014
[6]振动环境对基于压力变送器的桥梁主梁变形监测影响研究[D]. 蔡长林.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于ZigBee的无线压力变送器系统的研究与设计[D]. 郭利芳.兰州交通大学 2013
[8]基于奇异值分解和特征值分析的桥梁挠度分离研究[D]. 杨坚.广州大学 2013
[9]大跨度PC梁桥动态挠度信号特征研究[D]. 王仕实.广州大学 2013
[10]动挠度在桥梁健康监测系统中的应用研究[D]. 乔丽霞.河北工业大学 2012
本文编号：3143304
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