城市桥梁健康监测关键问题研究

发布时间：2017-08-25 13:33

  本文关键词：城市桥梁健康监测关键问题研究

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【摘要】：桥梁是道路的重要组成部分,是交通工程中的关键性枢纽,在交通和交通发展中起着非常重要的作用。城市桥梁,指城市范围内,修筑在河流上的桥梁、道路与道路立交、跨越铁路的道路立交桥和人行天桥[1]。而桥梁结构随着桥龄的不断增长,结构的安全性和使用性能会发生退化。为了保障桥梁安全运营和延长使用寿命,建立桥梁健康监测系统便成为有效手段。桥梁健康监测系统通过在桥梁结构关键位置上安装传感器实施长期监测、评估桥梁的结构状态,在交通条件、自然环境、或运营状况出现异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导,可在第一时刻发现问题,及时避免恶性事故[2]。本文以青岛市李沧区下王埠立交桥监测系统课题研究背景,对城市桥梁健康监测系统安装与预警的关键问题进行研究,主要内容如下:(1)对桥梁建立有限元模型,分析和深入了解桥梁的受力特性和变形情况。通过对有限元模型进行受力分析,确定桥梁关键受力部位,为监测项目传感器布置方案的确定提供有效参考,同时也为选择传感器的量程、选择传感器精度等提供相应的参考。(2)对桥梁进行实车加载试验。本桥准备安装桥梁监控系统时,桥梁已建成13年,为了避免有限元模型计算结果与实际结构出入过大,给桥梁监测预警提供符合实际的技术指标,采用实车加载在桥梁上,检测各监测参数具体数值。(3)根据本桥结构特点和实际工作状态,平衡功能与造价,选择能够反映结构工作状态同时易于稳定测量的参数进行监测。确定监测项目、监测方式、设备选型及对应的测点布置方案,以实现对桥梁主要结构响应进行实时监测。(4)设定预警阈值并实施监测。根据已经获取的监测项目模型计算值、监测项目现场实测值(加载试验实测值、平日运营实测值)、以及规范限值三个方面的数据,设定本桥健康监测阈值。
【关键词】：城市桥梁 监测 预警阈值
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 城市桥梁健康监测概述12-17
• 1.1.1 城市桥梁健康监测系统的研究与现状12-13
• 1.1.2 城市桥梁健康监测系统预警阈值的研究与应用13-17
• 1.2 课题研究背景17-20
• 1.2.1 青岛市李沧区下王埠立交桥健康监测系统简介17-20
• 1.3 本文主要研究内容20-22
• 第2章 结构计算与分析22-33
• 2.1 计算分析方法22-23
• 2.2 恒载作用下的反应值23-26
• 2.2.1 自重作用下的反应值23-24
• 2.2.2 二期恒载作用下的反应值24-25
• 2.2.3 预应力作用下的反应值25
• 2.2.4 恒载作用下的反应值25-26
• 2.3 活载作用下的反应值26-27
• 2.3.1 设计汽车荷载标准作用下结构响应计算26-27
• 2.4 温度荷载作用下的反应值27-28
• 2.5 收缩徐变的计算28-29
• 2.6 承载能力极限状态检算29-30
• 2.7 承载能力极限状态检算30-31
• 2.7.1 抗弯承载能力验算30
• 2.7.2 抗剪承载能力验算30-31
• 2.8 结果分析31-33
• 第3章 实车加载试验33-41
• 3.1 静载试验33-37
• 3.1.1 试验项目33
• 3.1.2 试验荷载33-35
• 3.1.3 荷载效率35-36
• 3.1.4 实车试验结果36-37
• 3.2 动载试验37-40
• 3.2.1 测点布置37
• 3.2.2 测试方法37-38
• 3.2.3 测试结果及其分析38-40
• 3.3 实车加载试验小结40-41
• 第4章 桥梁健康监测系统41-54
• 4.1 监测项目41-49
• 4.1.1 应力监测41-44
• 4.1.2 挠度监测44-45
• 4.1.3 振动监测45-47
• 4.1.4 温度监测47-49
• 4.2 数据采集与传输系统49-51
• 4.3 现场安装51-54
• 第5章 预警阈值的分析与设定54-58
• 5.1 预警参数的确定54
• 5.2 预警阈值设定方法54-56
• 5.3 本桥健康监测预警阈值56-58
• 第6章 运行效果分析58-88
• 6.1 2014年7月1日~2014年9月30日监测结果58-65
• 6.1.1 应力监测结果58-61
• 6.1.2 挠度监测结果61-64
• 6.1.3 振动监测结果64-65
• 6.1.4 温度监测结果65
• 6.2 2014年10月1日~2014年12月31日监测结果65-72
• 6.2.1 应力监测结果66-69
• 6.2.2 挠度监测结果69-71
• 6.2.3 振动监测结果71-72
• 6.2.4 温度监测结果72
• 6.3 2015年1月1日~2015年3月31日监测结果72-79
• 6.3.1 应力监测结果72-76
• 6.3.2 挠度监测结果76-78
• 6.3.3 振动监测结果78-79
• 6.3.4 温度监测结果79
• 6.4 2015年4月1日~2015年6月30日监测结果79-86
• 6.4.1 应力监测结果79-83
• 6.4.2 挠度监测结果83-85
• 6.4.3 振动监测结果85-86
• 6.4.4 温度监测结果86
• 6.5 监测结果分析86-88
• 第7章 结论与展望88-90
• 7.1 本文主要结论88
• 7.2 本文研究的不足与展望88-90
• 参考文献90-93
• 在学期间发表的学术论文及参与的项目93-94
• 致谢94

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1 张启伟;大型桥梁健康监测概念与监测系统设计[J];同济大学学报(自然科学版);2001年01期

2 裴强,郭迅,张敏政;桥梁健康监测及诊断研究综述[J];地震工程与工程振动;2003年02期

3 邬晓光,徐祖恩;大型桥梁健康监测动态及发展趋势[J];长安大学学报(自然科学版);2003年01期

4 史正洪,史家钧;大型桥梁健康监测系统中2种数据通信技术的应用及比较[J];中南公路工程;2005年03期

5 费梁;刘立军;张连振;;桥梁健康监测系统研究[J];黑龙江交通科技;2006年05期

6 王长虎;;浅谈桥梁健康监测系统[J];北方交通;2006年11期

7 谢晓尧;严新平;;基于大跨度桥梁健康监测方法研究[J];贵州科学;2007年02期

8 卢江;王炳辉;;桥梁健康监测系统若干理论的思考[J];现代商贸工业;2007年04期

9 邢绍红;王红亚;;桥梁健康监测研究发展现状[J];黑龙江科技信息;2007年19期

10 陈勇;叶雨清;孙炳楠;楼文娟;俞菊虎;;模型预测技术在桥梁健康监测中的应用[J];浙江大学学报(工学版);2008年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 汤立群;刘逸平;刘泽佳;何庭蕙;黄小清;;集中式桥梁健康监测系统与健康监测分析[A];第三届二十一世纪的实验力学学科发展——海峡两岸实验力学研讨会摘要集[C];2009年

2 邬晓光;陈长海;赵建良;偠洁;;大型桥梁健康监测的现状、存在的问题及发展趋势[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C];2003年

3 刘西拉;杨国兴;;桥梁健康监测系统的发展与趋势[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1996年

4 吴皓莹;姜德生;;桥梁健康监测的无线光纤光栅应力传感器的设计[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（下册）[C];2005年

5 汤立群;黄培彦;黄小清;;基于互联网的集中式远程实时大跨度桥梁健康监测系统技术[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

6 张奔牛;周志祥;李星星;张开洪;;机敏膜技术及其在桥梁健康监测工程中的应用[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2008年

7 刘进明;董书伟;应明;沈松;;桥梁健康监测的动态参数识别技术[A];现代振动与噪声技术（第九卷）[C];2011年

8 袁万城;崔飞;张启伟;;桥梁健康监测与状态评估的应用与发展[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

9 亓跃峰;毕卫红;卢辉斌;;大型桥梁远程监测系统的研究[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年

10 赵启林;龚小波;陈浩森;;桥梁健康监测与损伤识别[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年

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1 本报记者 田翔;桥梁健康监测争议中走向前台[N];中国交通报;2011年

2 记者 王瑞水 通讯员 朱振宇;江苏成立长大桥梁健康监测数据中心[N];中国交通报;2010年

3 王瑞水、刁骋;百余专家交流桥梁“把脉”术[N];中国交通报;2005年

4 记者 沐滟;桥梁健康监测用上“心电图”[N];无锡日报;2010年

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1 陈世民;桥梁监测系统中海量数据分析理论与应用[D];重庆大学;2011年

2 孙磊;小波分析在桥梁健康监测中的应用研究[D];长安大学;2012年

3 孙汝蛟;光纤光栅传感技术在桥梁健康监测中的应用研究[D];同济大学;2007年

4 马广;软计算研究及其在桥梁健康监测与状态评估中的应用[D];中南大学;2010年

5 吴春利;基于应变模态桥梁健康监测关键技术研究[D];吉林大学;2012年

6 刘胜春;光纤光栅智能材料与桥梁健康监测系统研究[D];武汉理工大学;2006年

7 宫亚峰;城市立交桥梁健康监测理论与实践技术研究[D];吉林大学;2010年

8 杨栋;桥梁健康监测信号的递归特性分析[D];中南大学;2012年

9 张敏;基于无线智能传感器Imote2的桥梁健康监测的分布式算法研究[D];汕头大学;2010年

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1 赵永鹏;桥梁健康监测系统数据通信技术研究[D];长安大学;2012年

2 孙继赫;基于时间序列分析的桥梁健康监测信息处理方法研究[D];重庆交通大学;2015年

3 陈灵秋;桥梁微变形监测及其数据处理方法研究[D];东南大学;2015年

4 陈航;在役T构桥梁健康监测研究[D];福州大学;2013年

5 吴强强;桥梁健康监测数据处理方法研究及软件开发[D];华南理工大学;2016年

6 马旭明;桥梁健康监测数据分析软件集成开发及算法抗噪性能研究[D];长安大学;2016年

7 王宏鑫;公路桥梁结构安全监测预警体系研究[D];北京工业大学;2016年

8 李志鹏;桥梁健康监测数据可视化系统设计与实现[D];重庆大学;2016年

9 巩文龙;QPSO算法在桥梁健康监测中的应用研究[D];苏州科技学院;2014年

10 骆维斌;基于厦门BRT桥梁结构群的桥梁健康监测与安全预警集成系统研究[D];兰州交通大学;2016年

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本文编号：737035