结合桥梁检测的桥梁健康监测及综合状态评估系统研究

发布时间：2017-07-27 06:25

  本文关键词：结合桥梁检测的桥梁健康监测及综合状态评估系统研究

  更多相关文章： 健康监测 人工巡检 养护管理 状态评估

【摘要】：随着桥梁设计理论的连续突破和桥梁施工工艺的不断创新,桥梁规模愈发庞大,结构布置日趋复杂,所处环境愈发恶劣,结构损伤的概率和造成的后果也越来越大,针对大型桥梁的健康监测工作的重要性也显得极为显著。本文结合威海香水河大桥为依托工程,研究香水河大桥结构健康监测系统为主要内容,重点研究了电子化人工巡检子系统,提出了人工巡检和养护的方法。比较分析了当今桥梁技术状况评定的3种方法,并选择以《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)相关规定对香水河大桥的技术状况进行评估。最后对桥梁的预警与评估子系统的整体框架和基本理论作了研究。论文的主要研究内容为:(1)建立全桥的有限元分析模型,对大桥进行受力分析,以桥梁结构受力响应的不利位置作为布设传感器的监测位置,制定自动化传感器监测子系统方案。(2)基于桥梁的传感器子系统制定桥梁的电子化人工巡检养护子系统,确定人工巡检和养护的内容。(3)综合比较了目前我国针对桥梁技术状况评定的3种主要现行规范,具体分析了每种规范的特点及优缺点,在此基础上选取香水河大桥的技术状况评定方法。(4)结合如今的研究成果和以往的工程实践,简要分析研究了桥梁的结构预警与综合评估子系统的总体思路和总体方案。
【关键词】：健康监测 人工巡检 养护管理 状态评估
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 论文课题的国内外研究现状11-13
• 1.2.1 桥梁健康监测系统的发展11-12
• 1.2.2 桥梁养护管理系统的发展12-13
• 1.3 本论文的研究思路及主要内容13-15
• 第二章 香水河大桥结构受力分析15-33
• 2.1 香水河大桥工程概况15-17
• 2.1.1 项目地理位置及工程规模15
• 2.1.2 总体布置15
• 2.1.3 约束体系15-16
• 2.1.4 主梁结构16
• 2.1.5 桥塔与斜拉索16-17
• 2.1.6 桥面系17
• 2.1.7 技术标准17
• 2.2 主桥结构有限元模型建立17-27
• 2.2.1 桥梁各类构件的模拟18-21
• 2.2.2 桥梁边界条件的模拟21-22
• 2.2.3 斜拉桥材料特性的模拟22-24
• 2.2.4 斜拉桥荷载的模拟24-27
• 2.3 香水河大桥运营阶段模型分析27-31
• 2.3.1 荷载组合27-28
• 2.3.2 主梁位移分析28-29
• 2.3.3 主梁应力分析29-31
• 2.3.4 斜拉索索力分析31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 桥梁结构健康监测系统方案初步设计33-65
• 3.1 健康监测系统的目标及设计原则33
• 3.2 系统的总体构架33-34
• 3.3 系统的功能要求34-41
• 3.3.1 自动化传感测试子系统34-37
• 3.3.2 电子化桥梁人工检测养护管理子系统37-39
• 3.3.3 数据存储与管理子系统39-40
• 3.3.4 结构预警与综合评估子系统40
• 3.3.5 用户界面子系统40-41
• 3.4 自动化传感子系统布置41-65
• 3.4.1 传感器的布设原则41-42
• 3.4.2 传感器子系统主要监测项目42
• 3.4.3 传感器选型42-64
• 3.4.4 主桥监测项目汇总表64-65
• 第四章 电子化人工巡检养护管理子系统65-85
• 4.1 子系统概述65
• 4.2 子系统目标65-66
• 4.3 子系统的功能结构66
• 4.4 子系统功能说明66-83
• 4.4.1 基础数据管理66-72
• 4.4.2 巡检管理72-79
• 4.4.3 养护管理79-83
• 4.4.4 综合查询83
• 4.4.5 报表及档案管理83
• 4.5 子系统特点83
• 4.5.1 网络化83
• 4.5.2 自动化83
• 4.5.3 可视化83
• 4.6 小结83-85
• 第五章 桥梁技术状况评定方法研究85-94
• 5.1 《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）相关规定85-87
• 5.2 《城市桥梁养护技术规范》（CJJ99-2003）相关规定87-88
• 5.3 《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）相关规定88-92
• 5.4 三种规范评定方法对比92-94
• 第六章 结构预警与综合评估子系统94-107
• 6.1 总体思路94-95
• 6.2 结构状态识别子系统95-99
• 6.2.1 内力及位移状态识别方案95-97
• 6.2.2 结构状态识别方案97-99
• 6.3 结构安全综合评估模块99-104
• 6.3.1 总体方案99-102
• 6.3.2 损伤指标与桥梁结构安全状态之间的关系102-104
• 6.3.3 各种安全信息之间的相互关系104
• 6.4 预警子系统104-107
• 6.4.1 预警模块设计104-105
• 6.4.2 预警指标体系的建立105-106
• 6.4.3 预警信息发布106-107
• 第七章 结论与展望107-108
• 7.1 主要贡献与结论107
• 7.2 存在的问题与展望107-108
• 致谢108-109
• 参考文献109-113
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果113

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