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橋梁結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)理論與工程應(yīng)用研究

時(shí)間:2010-05-23 21:48來源: 作者:馬俊   點(diǎn)擊:
橋梁 結(jié)構(gòu)安全 在線監(jiān)測 安全評(píng)估
  【摘要】: 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求增長,大型橋梁在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中的作用越來越重要,橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)相繼運(yùn)用到這些大型橋梁中,并得到了迅速發(fā)展,這項(xiàng)課題日益成為國內(nèi)外橋梁學(xué)術(shù)界和工程界的研究熱點(diǎn)。 本文以國內(nèi)外橋梁監(jiān)測及評(píng)估的理論和技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)本文中監(jiān)測對(duì)象的自身特點(diǎn)及項(xiàng)目需要,提出了通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和通訊網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)基于振動(dòng)的橋梁局部結(jié)構(gòu)安全評(píng)估指標(biāo),建立了以層次分析法為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)安全狀況綜合評(píng)估的架構(gòu)與模式,并確定了系統(tǒng)軟件架構(gòu)和實(shí)施解決方案,介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程,總結(jié)了建立橋梁結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)的一般方法。本文的主要工作包括: 1.根據(jù)監(jiān)測參數(shù)的實(shí)際需要,對(duì)傳感器進(jìn)行選型,并針對(duì)傳感器數(shù)量和布點(diǎn)的選擇進(jìn)行了研究,分析寬帶方式和無線方式兩種數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)方案的選取,并提出了混合型遠(yuǎn)程通訊處理機(jī)制。 2.針對(duì)本文的實(shí)際情況,提出橋梁結(jié)構(gòu)局部安全評(píng)估方法—相對(duì)劣化度法,通過對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化、消除趨勢項(xiàng)、帶通濾波和選擇合適的窗函數(shù)等數(shù)據(jù)預(yù)處理、得到需要的時(shí)域數(shù)據(jù),進(jìn)而采用周期圖法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,給出得到該安全評(píng)估指標(biāo)的具體方法,并在最后通過對(duì)現(xiàn)場采集的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。 3.針對(duì)本系統(tǒng)中監(jiān)測對(duì)象的實(shí)際特點(diǎn),在吸收和采用已有成果的基本思想的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外橋梁評(píng)估領(lǐng)域和其他相關(guān)領(lǐng)域的研究成果,建立了以層次分析法為基礎(chǔ)的的結(jié)構(gòu)安全狀況綜合評(píng)估的架構(gòu)與模式,設(shè)計(jì)了針對(duì)本系統(tǒng)中所監(jiān)測的中河高架的狀態(tài)評(píng)估模型。 4.監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)入手,綜合考慮系統(tǒng)架構(gòu)、用戶接口、運(yùn)行環(huán)境、性能、安全性、用戶易操作性、給出了建立橋梁結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)方法,并分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中界面層次設(shè)置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系選取等具體實(shí)現(xiàn)問題。 【關(guān)鍵詞】:橋梁 結(jié)構(gòu)安全 在線監(jiān)測 安全評(píng)估
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TP274
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2007.189420
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-6
  • 致謝6-7
  • 目錄7-10
  • 第1章 緒論10-20
  • 1.1 引言10-11
  • 1.2 橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測研究現(xiàn)狀11-16
  • 1.2.1 橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)11-13
  • 1.2.2 損傷識(shí)別13-16
  • 1.3 橋梁結(jié)構(gòu)安全評(píng)估技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r16-17
  • 1.4 存在問題與需解決的關(guān)鍵技術(shù)17-18
  • 1.5 本文背景與主要研究內(nèi)容18-19
  • 1.6 小結(jié)19-20
  • 第2章 數(shù)據(jù)采集和通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇20-32
  • 2.1 引言20
  • 2.2 監(jiān)測內(nèi)容20
  • 2.3 監(jiān)測系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)20-21
  • 2.4 傳感器的選型21-24
  • 2.5 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)方案選取分析24-26
  • 2.6 監(jiān)測布點(diǎn)方法26-30
  • 2.6.1 傳感器數(shù)量的選擇26-29
  • 2.6.2 傳感器布點(diǎn)位置的選擇29-30
  • 2.7 小結(jié)30-32
  • 第3章 基于振動(dòng)的局部結(jié)構(gòu)安全評(píng)估方法研究32-52
  • 3.1 引言32-33
  • 3.2 常用的方法與理論33-35
  • 3.3 本文提出的局部結(jié)構(gòu)安全評(píng)估指標(biāo)(相對(duì)劣化度法)35-37
  • 3.4 方案選取分析37-50
  • 3.4.1 時(shí)域處理37-43
  • 3.4.2 功率譜分析43-46
  • 3.4.3 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證46-50
  • 3.5 小結(jié)50-52
  • 第4章 基于層次分析的全局結(jié)構(gòu)安全評(píng)估方法研究52-68
  • 4.1 引言52
  • 4.2 層次分析法52-58
  • 4.2.1 層次分析法的特點(diǎn)53
  • 4.2.2 層次分析法的形狀結(jié)構(gòu)53-54
  • 4.2.3 層次分析法的思路54
  • 4.2.4 層次分析法的基本原理與步驟54-58
  • 4.3 本文采用的評(píng)估實(shí)例58-66
  • 4.3.1 指標(biāo)確定原則58-59
  • 4.3.2 中河高架狀態(tài)評(píng)估模型59-60
  • 4.3.3 評(píng)估指標(biāo)的無量綱化處理60-61
  • 4.3.4 評(píng)估指標(biāo)的確定61-62
  • 4.3.5 指標(biāo)權(quán)重的確定62-64
  • 4.3.6 算例64-66
  • 4.4 小結(jié)66-68
  • 第5章 橋梁結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)68-82
  • 5.1 引言68
  • 5.2 運(yùn)行環(huán)境68-69
  • 5.3 監(jiān)測系統(tǒng)總體框架69-70
  • 5.4 模塊化設(shè)計(jì)70-75
  • 5.4.1 交通干道橋梁信息管理模塊71
  • 5.4.2 橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測預(yù)報(bào)模塊71-72
  • 5.4.3 橋梁突發(fā)事件監(jiān)測處置模塊72-73
  • 5.4.4 橋梁維護(hù)管理模塊73-75
  • 5.5 系統(tǒng)軟件部分的實(shí)現(xiàn)75-77
  • 5.5.1 界面層次設(shè)置75-76
  • 5.5.2 用戶接口76-77
  • 5.6 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析77-78
  • 5.7 橋梁結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用78-79
  • 5.8 小結(jié)79-82
  • 第6章 總結(jié)與展望82-84
  • 6.1 本文的主要結(jié)論82-83
  • 6.2 工作展望83-84
  • 參考文獻(xiàn)84-90
  • 附錄90
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