桥梁长期监测数据完整性研究

发布时间：2017-09-04 04:21

  本文关键词：桥梁长期监测数据完整性研究

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【摘要】：目前桥梁在交通设施中所占的比重很大,对国民经济的发展起到了非常重要的作用。然而随着桥梁使用年限的增长,运营安全性和养护工作变得越来越复杂,因此对桥梁安装监测系统成为了一种必然趋势。但是现阶段监测系统没有统一的建设标准,并面临很多应用中的问题。本文选取监测数据完整性作为切入点,探究了数据完整性保障的原则、方法和技术体系,对结构状态评价和后续桥梁养护有深远的意义。本文通过分析影响数据完整的因素,分别从桥梁结构特征、监测系统、外部环境方面建立了数据完整性保障技术体系。主要研究工作包括:1.在学习有关桥梁监测系统方面的国内外文献基础上,通过了解桥梁监测系统发展动态和应用前景,并研究桥梁监测系统的组成和目前使用的先进方法后,提出了桥梁监测系统数据完整性的定义和具体内容。2.根据各型桥梁结构特点,提出适用于桥型自身结构体系的数据完整性分析流程。并结合设计描述和结构特性,对各型桥梁进行具体的分析,分别得出梁式桥、拱式桥、悬吊式桥和组合体系桥梁基于结构自身特性的监测项目完整性要求。3.同时,在工程实际中受到外部荷载作用和地理环境因素影响,导致每个桥梁监测系统所要采集分析的数据各不相同。本文分析了桥梁可能面对的结构响应类型,并考虑影响桥梁监测系统的地理环境因素,得出数据完整性的外部影响因素,提出了不同环境荷载条件下的数据完整性保障原则,并进一步阐述温度和活载对数据的影响。4.系统地提出数据级、网络级、传输级和应用级的数据完整性保障技术与体系。通过对桥梁监测系统各组成部分进行详细分析,在了解各组成部分特点基础上,分别给出各组成部分保障数据完整性的方法,构建出多层次数据完整性保障技术体系。5.对桥梁全寿命监测进行了研究,重点研究建设期的施工监控和运营期的监测系统之间的异同点,并对它们进行综合分析。在考虑建设期监测数据可以作为运营期监测系统的重要补充和参考基础上,本文对全寿命周期的桥梁数据完整性保障体系进行了探讨。
【关键词】：桥梁监测系统 数据完整性 结构响应 全寿命监测
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446
【目录】：

• 摘要3-5
• abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 桥梁监测系统实施背景和意义10-11
• 1.2 桥梁监测系统的组成11-12
• 1.3 桥梁监测系统的目的和面临的问题12-14
• 1.3.1 桥梁监测的目的12-13
• 1.3.2 桥梁监测系统面临的问题13-14
• 1.4 桥梁监测系统的数据完整性研究14-15
• 1.5 本文的主要研究方案和创新点15-17
• 1.5.1 主要研究方案15-16
• 1.5.2 主要创新点16-17
• 第二章 面向数据完整性的监测项目研究17-28
• 2.1 基于桥型的监测项目完备性分析17-18
• 2.2 结构状态分析18-19
• 2.2.1 设计描述与结构建造18
• 2.2.2 结构识别18-19
• 2.3 各型桥梁结构监测项目分析19-27
• 2.3.1 梁式桥19-21
• 2.3.2 拱式桥21-23
• 2.3.3 悬吊式桥23-25
• 2.3.4 组合体系桥梁25-27
• 2.4 面向数据完整性的监测项目冗余设计27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 结构响应监测数据特征分析28-41
• 3.1 结构响应分析28-34
• 3.1.1 结构响应类型28-29
• 3.1.2 结构响应特点29
• 3.1.3 结构响应的确定29-34
• 3.1.4 面向数据完整性的结构响应分析34
• 3.2 地理环境因素34-39
• 3.2.1 腐蚀、碳化和亚氯酸盐含量34-35
• 3.2.2 火灾35-36
• 3.2.3 泥石流36-37
• 3.2.4 地震37-38
• 3.2.5 风场38-39
• 3.3 频率分析中的条件补偿39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 桥梁监测系统中的数据完整性技术41-67
• 4.1 数据级保障42-44
• 4.1.1 传感器子系统42-44
• 4.1.2 传感器子系统保障体系44
• 4.2 网络级保障44-49
• 4.2.1 数据采集子系统44-48
• 4.2.2 采集子系统保障体系48-49
• 4.3 传输级保障49-54
• 4.3.1 数据传输子系统50-51
• 4.3.2 传输保障51-53
• 4.3.3 传输子系统保障体系53-54
• 4.4 应用级保障54-66
• 4.4.1 结构安全评价子系统54-63
• 4.4.2 数据库管理子系统63-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 桥梁全寿命周期内数据完整性保障67-74
• 5.1 桥梁全寿命监测模式分析67-69
• 5.1.1 桥梁监测系统状况67
• 5.1.2 桥梁全寿命监测67-68
• 5.1.3 全寿命监测组成68-69
• 5.2 桥梁全寿命数据完整性保障69-73
• 5.2.1 建设期的监测参数与内容69
• 5.2.2 运营期的监测参数与内容69-70
• 5.2.3 全寿命监测数据保障技术70-71
• 5.2.4 全寿命监测数据完整性保障技术体系71-73
• 5.3 本章小结73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 个人简历、在学期间的研究成果81

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本文编号：789314