某桥梁健康监测安全预警指标研究

发布时间：2024-06-11 02:35

　　在桥梁健康监测系统中如何精准高效地获得与实际工程结构更为接近的有限元模型,科学合理地实现桥梁安全预警是目前国内外研究的热点。本文以某斜拉桥健康监测系统作为研究背景,运用响应面方法并结合有模型预警和无模型预警,系统的开展了基于实时监测数据的桥梁结构模型修正、安全预警应用研究,具体内容及主要研究成果如下:(1)以某斜拉桥作为工程实例,根据桥梁健康监测系统整体设计原则以及传感器布置选型原则,设计了该斜拉桥健康监测系统。基于振动加速度监测数据,运用随机子空间法进行了模态参数识别,识别频率与规范估算结果较为接近,验证了随机子空间法运用于桥梁健康监测模态参数识别的有效性。(2)根据桥梁设计资料建立初始有限元模型,基于模态识别前四阶竖向频率的动力数据和斜拉索恒载索力的静力数据构建目标函数,运用三阶响应面法拟合各修正目标响应面函数,采用fmincon函数进行优化得到修正结果。修正后的有限元计算值与实测结果的误差皆在5%以内。将修正结果与单纯使用静力修正结果和单纯使用动力修正结果进行比较,对比结果显示运用三阶响应面进行联合静动力修正能够获得更加全面贴近实际工程响应的有限元模型。(3)分析应变历史监测数据...

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【部分图文】：

图1-1国内桥梁坍塌事故实例

凝土强度检测等，整体花费较少但效果较差。桥梁荷载试验包括静载试验和动载试验种试验不仅花费巨大，且需要在封闭交通的情况下才能进行。而桥梁健康监测系统一种实时监测工具为桥梁的安全评估提供了一种新的解决方案。桥梁健康监测系统全天候监控桥梁运营状况，分析桥梁正常运营状态下结构响应，对问题....

图1-2桥梁健康监测系统基本组成

某桥梁健康监测安全预警指标研究梁健康监测系统组成健康监测系统可大致分为传感器子系统、数据采集与传输子系统、、数据管理子系统[3]。健康状态评估子系统按功能又可分为安全预评估等模块。各系统分别在不同的硬件或软件环境下运行，各系软件系统集成协同工作，共同完成监测系统对桥梁结构的损伤预....

图2-1桥梁健康监测系统硬件架构图

（3）耐久性和可靠性原则健康监测系统是一个使用周期较长的实时监测系统，在设计之初应该考虑监用年限以及各硬件部分的耐久性能，同时也应该考虑监测数据的可靠性以及可靠性。（4）关键部位优先与兼顾全面性原则关键部位优化指由于结构特点导致的易破坏构件、变形敏感区域或者结构关此类区域必须进行....

图2-3斜拉桥主梁截面

图2-3斜拉桥主梁截面拉桥的主要技术指标如下：道路等级：城市快速主干道设计行车速度：60km/h；桥面宽度：2m(人行道)+5.5m(非机动车道)+0.5m(防撞墙)+7.5m×2(机道)+4m(拉索锚固区)，全宽35m；设计荷载：汽车—超20；验算荷....

本文编号：3992273