倾角传感器在大跨度拱桥拱肋变形监测中的应用研究
发布时间：2021-05-19 22:44
随着拱桥在交通网络的重要性不断提高,大跨度拱桥在运营期间的安全性越来越受到人们重视。拱肋变形作为大跨度拱桥安全中最直观的变化,是判定大跨度拱桥结构承载能力和整体性最为重要的技术参数之一,因此需要对拱肋变形进行监测测量。相比其他测量方法,倾角传感器测量大跨度拱桥拱肋变形有着更大的优势。本文以新光大桥拱肋变形监测子系统的开发为研究背景,在重新建立新光大桥的拱肋变形监测子系统的同时,研究倾角传感器在大跨度拱桥拱肋变形监测中应用的关键技术。本文主要研究内容有:（1）根据倾角传感器测量挠度的方法的原理,选择分段叠加的数学模型来拟合由倾角值得出的桥梁挠度曲线。根据选取的数学模型以及测量方式,分析出影响倾角传感器测量挠度精度的主要误差:分段误差及测角误差。综合这两种误差,考虑传感器测量值符合正态分布的特征,利用蒙特卡罗法来评定倾角传感器测量的不确定度。（2）为了验证倾角传感器测量的实际效果,在实验室利用一条简支梁进行倾角传感器测量挠度的试验,分析利用倾角传感器测量桥梁静、动态挠度变形的合理性。通过试验结果,分析了利用倾角传感器测量桥梁静动态挠度变形需要注意的事项。（3）针对新光大桥拱肋挠度变形监测内...
【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】：132 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 大跨度拱桥变形测量概述
1.1.1 大跨度拱桥介绍
1.1.2 大跨度拱桥拱肋变形监测的重要性
1.2 拱桥拱肋变形测量方法
1.2.1 全站仪测量法
1.2.2 连通管测量法
1.2.3 激光图像测量法
1.2.4 机器人测量法
1.2.5 GPS测量法
1.2.6 倾角测量法
1.3 倾角法变形测量研究现状
1.3.1 倾角传感器简介
1.3.2 倾角法测量变形研究现状
1.4 课题研究背景
1.5 本文主要研究内容
第二章 倾角传感器测量挠度方法研究
2.1 倾角传感器测量挠度原理
2.2 倾角传感器挠度测量精度分析方法
2.2.1 分段误差分析
2.2.2 测角误差分析
2.3 本章小结
第三章 倾角传感器测量变形试验
3.1 试验设计
3.2 静态试验
3.2.1 试验过程
3.2.2 试验结果及分析
3.3 动态试验
3.3.1 静态挠度与动态瞬时挠度、动态均值挠度
3.3.2 动态均值挠度测量原理
3.3.3 试验过程
3.3.4 动态测试结果及分析
3.3.5 同步采集—多周期平均测试结果分析
3.3.6 非同步采集-多周期平均测试结果分析
3.4 本章小结
第四章 倾角传感器法测量新光大桥拱肋变形的方案布置及其测量精度分析
4.1 前言
4.2 工程概况
4.3 大桥有限元模型
4.4 主拱二分之一处活载最不利工况
4.4.1 变形曲线拟合
4.4.2 分段误差分析
4.4.3 测角误差分析
4.5 主拱三分之一处活载最不利工况
4.5.1 变形曲线拟合
4.5.2 分段误差分析
4.5.3 测角误差分析
4.6 主拱升温工况
4.6.1 变形曲线拟合
4.6.2 分段误差分析
4.6.3 测角误差分析
4.7 边拱二分之一处活载最不利工况
4.7.1 变形曲线拟合
4.7.2 分段误差分析
4.7.3 测角误差分析
4.8 边拱升温工况
4.8.1 变形曲线拟合
4.8.2 分段误差分析
4.8.3 测角误差分析
4.9 新光大桥拱肋变形的倾角传感器布置方案及测量精度分析结论
4.9.1 新光大桥拱肋变形的倾角传感器布置方案
4.9.2 测量精度分析结论
4.10 本章小结
第五章 新光大桥拱肋变形监测实施
5.1 现场安装
5.1.1 传感器测点编号
5.1.2 传感器安装
5.1.3 数据传输
5.2 数据测量
5.3 测量数据预处理
5.3.1 异常数据识别及剔除
5.3.2 缺失数据补全
5.4 拱肋挠度变形实测结果
5.5 拱肋挠度变形实测分析
5.5.1 北主拱挠度测量分析
5.5.2 北边拱挠度测量分析
5.6 本章小结
结论
本文主要工作
主要结论
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
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于全站仪在桥梁挠度检测中的应用和研究[J]. 张俊中,朱义朝,刘乾,宋蕾. 测绘与空间地理信息. 2019(01)
[2]一种基于六轴MEMS器件的低成本动态倾角传感器设计[J]. 王晓兰,邹治弢. 环境技术. 2017(03)
[3]桥梁挠度自动测量方法研究综述[J]. 梁天霄. 居业. 2017(05)
[4]倾角仪在桥梁健康监测系统中应用研究[J]. 殷杰,张宇峰,杨超. 现代交通技术. 2017(01)
[5]基于大数据的桥梁监测信息分类技术研究[J]. 梅文涵,杨建喜. 科技创业月刊. 2015(05)
[6]基于物联网技术的桥梁健康监测与安全预警技术研究[J]. 隋莉颖,刘浩,陈智宏,黄建玲,王立勋. 公路交通科技(应用技术版). 2015(02)
[7]二等水准测量误差分析及控制研究[J]. 刘洪志,李洋. 黑龙江科技信息. 2014(30)
[8]计量测试中异常数据剔除方法的探讨[J]. 赵媞,孙明珠,王中禹. 科技创新与应用. 2014(28)
[9]无线倾角测量系统在桥梁挠度监测中的应用[J]. 唐军. 交通建设与管理. 2014(14)
[10]对桥梁挠度检测技术的研究[J]. 钱芳. 安徽职业技术学院学报. 2014(01)
博士论文
[1]桥梁监测系统中海量数据分析理论与应用[D]. 陈世民.重庆大学 2011
硕士论文
[1]桥梁结构健康监测海量数据预处理与挖掘分析[D]. 韩亚爽.石家庄铁道大学 2018
[2]倾角传感器在桥梁挠度测量中应用关键技术研究[D]. 邓楚剑.华南理工大学 2018
[3]基于蒙特卡罗满堂支撑架灵敏度及可靠性分析[D]. 曾亚平.青海大学 2017
[4]基于倾角传感器的桥梁线形实时监测系统设计与实现[D]. 何聪.南京邮电大学 2016
[5]贵州红果跨铁路钢拱桥顶推施工仿真分析及关键技术研究[D]. 陈绍洪.云南大学 2015
[6]桥梁健康监测系统数据处理与分析技术研究[D]. 罗明明.重庆大学 2015
[7]近期桥梁安全事故深度调查与分析[D]. 刘斐.中南大学 2014
[8]基于GPS的桥梁变形监测应用研究[D]. 刘梦微.东华理工大学 2013
[9]基于聚类分析的数据流处理算法[D]. 汪仁红.重庆交通大学 2013
[10]桥梁动挠度测试方法的研究[D]. 李飞.天津大学 2012
本文编号：3196568
【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】：132 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 大跨度拱桥变形测量概述
1.1.1 大跨度拱桥介绍
1.1.2 大跨度拱桥拱肋变形监测的重要性
1.2 拱桥拱肋变形测量方法
1.2.1 全站仪测量法
1.2.2 连通管测量法
1.2.3 激光图像测量法
1.2.4 机器人测量法
1.2.5 GPS测量法
1.2.6 倾角测量法
1.3 倾角法变形测量研究现状
1.3.1 倾角传感器简介
1.3.2 倾角法测量变形研究现状
1.4 课题研究背景
1.5 本文主要研究内容
第二章 倾角传感器测量挠度方法研究
2.1 倾角传感器测量挠度原理
2.2 倾角传感器挠度测量精度分析方法
2.2.1 分段误差分析
2.2.2 测角误差分析
2.3 本章小结
第三章 倾角传感器测量变形试验
3.1 试验设计
3.2 静态试验
3.2.1 试验过程
3.2.2 试验结果及分析
3.3 动态试验
3.3.1 静态挠度与动态瞬时挠度、动态均值挠度
3.3.2 动态均值挠度测量原理
3.3.3 试验过程
3.3.4 动态测试结果及分析
3.3.5 同步采集—多周期平均测试结果分析
3.3.6 非同步采集-多周期平均测试结果分析
3.4 本章小结
第四章 倾角传感器法测量新光大桥拱肋变形的方案布置及其测量精度分析
4.1 前言
4.2 工程概况
4.3 大桥有限元模型
4.4 主拱二分之一处活载最不利工况
4.4.1 变形曲线拟合
4.4.2 分段误差分析
4.4.3 测角误差分析
4.5 主拱三分之一处活载最不利工况
4.5.1 变形曲线拟合
4.5.2 分段误差分析
4.5.3 测角误差分析
4.6 主拱升温工况
4.6.1 变形曲线拟合
4.6.2 分段误差分析
4.6.3 测角误差分析
4.7 边拱二分之一处活载最不利工况
4.7.1 变形曲线拟合
4.7.2 分段误差分析
4.7.3 测角误差分析
4.8 边拱升温工况
4.8.1 变形曲线拟合
4.8.2 分段误差分析
4.8.3 测角误差分析
4.9 新光大桥拱肋变形的倾角传感器布置方案及测量精度分析结论
4.9.1 新光大桥拱肋变形的倾角传感器布置方案
4.9.2 测量精度分析结论
4.10 本章小结
第五章 新光大桥拱肋变形监测实施
5.1 现场安装
5.1.1 传感器测点编号
5.1.2 传感器安装
5.1.3 数据传输
5.2 数据测量
5.3 测量数据预处理
5.3.1 异常数据识别及剔除
5.3.2 缺失数据补全
5.4 拱肋挠度变形实测结果
5.5 拱肋挠度变形实测分析
5.5.1 北主拱挠度测量分析
5.5.2 北边拱挠度测量分析
5.6 本章小结
结论
本文主要工作
主要结论
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
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于全站仪在桥梁挠度检测中的应用和研究[J]. 张俊中,朱义朝,刘乾,宋蕾. 测绘与空间地理信息. 2019(01)
[2]一种基于六轴MEMS器件的低成本动态倾角传感器设计[J]. 王晓兰,邹治弢. 环境技术. 2017(03)
[3]桥梁挠度自动测量方法研究综述[J]. 梁天霄. 居业. 2017(05)
[4]倾角仪在桥梁健康监测系统中应用研究[J]. 殷杰,张宇峰,杨超. 现代交通技术. 2017(01)
[5]基于大数据的桥梁监测信息分类技术研究[J]. 梅文涵,杨建喜. 科技创业月刊. 2015(05)
[6]基于物联网技术的桥梁健康监测与安全预警技术研究[J]. 隋莉颖,刘浩,陈智宏,黄建玲,王立勋. 公路交通科技(应用技术版). 2015(02)
[7]二等水准测量误差分析及控制研究[J]. 刘洪志,李洋. 黑龙江科技信息. 2014(30)
[8]计量测试中异常数据剔除方法的探讨[J]. 赵媞,孙明珠,王中禹. 科技创新与应用. 2014(28)
[9]无线倾角测量系统在桥梁挠度监测中的应用[J]. 唐军. 交通建设与管理. 2014(14)
[10]对桥梁挠度检测技术的研究[J]. 钱芳. 安徽职业技术学院学报. 2014(01)
博士论文
[1]桥梁监测系统中海量数据分析理论与应用[D]. 陈世民.重庆大学 2011
硕士论文
[1]桥梁结构健康监测海量数据预处理与挖掘分析[D]. 韩亚爽.石家庄铁道大学 2018
[2]倾角传感器在桥梁挠度测量中应用关键技术研究[D]. 邓楚剑.华南理工大学 2018
[3]基于蒙特卡罗满堂支撑架灵敏度及可靠性分析[D]. 曾亚平.青海大学 2017
[4]基于倾角传感器的桥梁线形实时监测系统设计与实现[D]. 何聪.南京邮电大学 2016
[5]贵州红果跨铁路钢拱桥顶推施工仿真分析及关键技术研究[D]. 陈绍洪.云南大学 2015
[6]桥梁健康监测系统数据处理与分析技术研究[D]. 罗明明.重庆大学 2015
[7]近期桥梁安全事故深度调查与分析[D]. 刘斐.中南大学 2014
[8]基于GPS的桥梁变形监测应用研究[D]. 刘梦微.东华理工大学 2013
[9]基于聚类分析的数据流处理算法[D]. 汪仁红.重庆交通大学 2013
[10]桥梁动挠度测试方法的研究[D]. 李飞.天津大学 2012
本文编号：3196568
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