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　　【摘要】： 橋梁設(shè)計理論和施工技術(shù)的不斷進步使得橋梁跨度不斷有新的突破,結(jié)構(gòu)形式也日趨復(fù)雜,作為生命線工程中的橋梁健康監(jiān)測工作顯得尤為必要和迫切。傳感器系統(tǒng)是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分,傳感器優(yōu)化布設(shè)作為目前橋梁健康監(jiān)測的一個研究熱點。本文以涪陵烏江二橋為工程背景,以烏江二橋健康監(jiān)測系統(tǒng)為研究對象,重點探討了其健康監(jiān)測系統(tǒng)中關(guān)鍵子系統(tǒng)—傳感器系統(tǒng)的優(yōu)化布置。 首先,建立全橋有限元模型對結(jié)構(gòu)進行靜力分析,并基于此模型分析了結(jié)構(gòu)在典型荷載作用下的主要靜力響應(yīng),找到結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位。以結(jié)構(gòu)分析結(jié)果為主要依據(jù)參考類似橋梁的運營服役情況,得出該橋位移、應(yīng)力、索力及溫度的傳感器布置方案。 其次,采用Ansys有限元軟件建立空間板殼模型,對整體結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析,按照模態(tài)動能法最初理論找出全橋各階振型下振幅極值點的位置,結(jié)合類似橋梁的監(jiān)測經(jīng)驗,確定出該橋的動力傳感器布置方案。 最后,匯總?cè)珮虮O(jiān)測項目包括靜力響應(yīng)、環(huán)境監(jiān)測、動力響應(yīng)以及相應(yīng)布置位置,結(jié)合目前傳感器的發(fā)展水平,確定出適合本橋的傳感器類型。 【關(guān)鍵詞】：健康監(jiān)測系統(tǒng) 斜拉橋 傳感器 靜動力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：U446.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.124053
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 橋梁健康監(jiān)測研究的現(xiàn)狀8-13
• 1.1.1 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成8-9
• 1.1.2 橋梁健康監(jiān)測國內(nèi)外發(fā)展概況9-12
• 1.1.3 橋梁健康監(jiān)測必要性與迫切性12-13
• 1.2 傳感器選擇及其布置優(yōu)化13-15
• 1.2.1 傳感器系統(tǒng)13
• 1.2.2 傳感器布置的原則13-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 本文研究的目的和意義15
• 1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 斜拉橋健康監(jiān)測相關(guān)內(nèi)容17-32
• 2.1 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項目17-26
• 2.1.1 監(jiān)測項目的設(shè)計準(zhǔn)則17-18
• 2.1.2 橋梁遠程監(jiān)測測點布置原則18-19
• 2.1.3 常見監(jiān)測橋型的監(jiān)測部位及監(jiān)測內(nèi)容19-21
• 2.1.4 橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測的主要內(nèi)容和傳感器的確定21-26
• 2.2 斜拉橋健康監(jiān)測的內(nèi)容26-29
• 2.2.1 大跨橋梁監(jiān)測項目的選擇因素26-27
• 2.2.2 大跨斜拉橋的主要監(jiān)測項目27-28
• 2.2.3 大跨斜拉橋健康監(jiān)測的等級28-29
• 2.3 斜拉橋傳感器布置的相關(guān)內(nèi)容29-31
• 2.3.1 傳感器測點優(yōu)化29
• 2.3.2 傳感器選型原則29-30
• 2.3.3 傳感器布置的主要依據(jù)30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 烏江二橋靜力特性分析及傳感器優(yōu)化布置32-56
• 3.1 烏江二橋健康監(jiān)測傳感器布置概述32
• 3.2 烏江二橋工程概況32-34
• 3.2.1 概況32-33
• 3.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)33-34
• 3.2.3 主要材料34
• 3.3 靜力分析有限元模型的建立34-37
• 3.3.1 計算荷載及結(jié)構(gòu)參數(shù)34-36
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)有限元模型36-37
• 3.4 烏江二橋靜力傳感器優(yōu)化布置37-55
• 3.4.1 位移傳感器優(yōu)化布置37-41
• 3.4.2 應(yīng)力傳感器優(yōu)化布置41-44
• 3.4.3 索力傳感器優(yōu)化布置44-48
• 3.4.4 溫度傳感器優(yōu)化布置48-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第四章 烏江二橋動力特性分析及傳感器優(yōu)化布置56-74
• 4.1 大跨度斜拉橋動力特性分析56
• 4.1.1 大跨度斜拉橋動力特性的特點56
• 4.1.2 大跨斜拉橋動力行為方面的特殊性56
• 4.2 斜拉橋動力特性有限元模型的實現(xiàn)56-62
• 4.2.1 斜拉橋有限元計算方法56-60
• 4.2.2 斜拉橋動力分析中常用的模型60-62
• 4.3 動力計算有限元模型的建立62-67
• 4.3.1 烏江二橋有限元模型所采用的單元簡介62-65
• 4.3.2 烏江二橋空間有限元模型65-67
• 4.4 自振特性分析計算67-71
• 4.4.1 自振特性分析原理67
• 4.4.2 自振特性計算結(jié)果67-71
• 4.5 烏江二橋振動傳感器優(yōu)化布置71-73
• 4.5.1 動力加速度傳感器優(yōu)化布置71-72
• 4.5.2 烏江二橋振動傳感器的布置72-73
• 4.6 本章小結(jié)73-74
• 第五章 烏江二橋健康監(jiān)測傳感器系統(tǒng)組成74-80
• 5.1 大跨度斜拉橋健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計概要74-75
• 5.2 烏江二橋傳感器監(jiān)測系統(tǒng)的組成75-79
• 5.2.1 監(jiān)測項目匯總75-77
• 5.2.2 傳感器的選擇77-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 取得的主要成果80
• 6.2 后需研究工作展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-85
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果85