本文關(guān)鍵詞：蕪湖長(zhǎng)江公路二橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與預(yù)警閾值研究

  更多相關(guān)文章： 大跨度橋梁 橋梁健康監(jiān)測(cè) 傳感器布置 預(yù)警閾值

【摘要】：橋梁是公路、鐵路運(yùn)輸上的關(guān)鍵設(shè)施,也是城市交通網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。隨著橋梁分析理論、施工技術(shù)、材料性能的迅速發(fā)展,橋梁跨度越來(lái)越大,結(jié)構(gòu)越來(lái)越柔,不僅要求精確嚴(yán)密的計(jì)算與施工技術(shù),而且對(duì)橋梁建成后的安全運(yùn)營(yíng)提出了更高的要求。采用科學(xué)合理的手段對(duì)已建成或在建橋梁進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估來(lái)保障橋梁的安全已成為工程從業(yè)人員的共識(shí)。蕪湖長(zhǎng)江公路二橋?yàn)橹骺?06米的分肢柱式塔全漂浮四索面分離式鋼箱梁斜拉橋,在同類斜拉橋中處于世界前列。本文針對(duì)蕪湖長(zhǎng)江公路二橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)展開研究,重點(diǎn)討論蕪湖長(zhǎng)江公路二橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)架、基于有限元分析的危險(xiǎn)性分析、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)指標(biāo)預(yù)警閾值確定,論文研究具有重要的理論意義及工程實(shí)用價(jià)值,可為蕪湖長(zhǎng)江公路二橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論包括：1.結(jié)合眾多橋梁健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究成果及實(shí)際應(yīng)用,給出了大跨度橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的主要原則和監(jiān)測(cè)的內(nèi)容。將健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為五個(gè)子系統(tǒng),對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。2. 建立了蕪湖長(zhǎng)江公路二橋的有限元模型,進(jìn)行了主梁剛度下降及斜拉索斷絲斷索的危險(xiǎn)性分析,旨在為健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置提供參考。結(jié)果表明,主梁及斜拉索的損傷均會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)發(fā)生改變,同時(shí)主梁局部區(qū)域剛度的變化對(duì)橋梁整體響應(yīng)影響較小,斜拉索的破損對(duì)橋梁整體響應(yīng)影響較大。3.根據(jù)有限元和危險(xiǎn)性分析結(jié)果,設(shè)計(jì)了蕪湖長(zhǎng)江公路二橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,包括橋梁所處的環(huán)境及承受的荷載、橋梁結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)、動(dòng)力特性等與橋梁健康狀況有關(guān)的多種信息,并對(duì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行了布置。4.采用基于有限元分析的預(yù)警閾值確定方法,選擇主梁跨中撓度為預(yù)警參數(shù),計(jì)算了橋梁在正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合作用下的響應(yīng),得到了本橋在兩種設(shè)計(jì)極限狀態(tài)效應(yīng)組合下主梁跨中撓度的最大值,以此二值作為該參數(shù)的一級(jí)、二級(jí)預(yù)警閾值。根據(jù)橋梁在局部構(gòu)件發(fā)生破損以及跨中撓度接近或達(dá)到規(guī)范撓度限值時(shí)的橋梁響應(yīng),最終確定以規(guī)范撓度限值作為本橋主梁跨中撓度的第三級(jí)預(yù)警閾值。
【關(guān)鍵詞】：大跨度橋梁 橋梁健康監(jiān)測(cè) 傳感器布置 預(yù)警閾值
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U446
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-25
• 1.1 研究背景16-18
• 1.2 橋梁健康監(jiān)測(cè)概述18-19
• 1.3 橋梁健康監(jiān)測(cè)理論研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 智能傳感器及其優(yōu)化布置19-21
• 1.3.2 損傷識(shí)別21-22
• 1.3.3 狀態(tài)評(píng)估與預(yù)警22-23
• 1.4 本文的主要內(nèi)容23-25
• 第二章 大跨度橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)架25-35
• 2.1 大跨度橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則25-26
• 2.2 大跨度橋梁健康監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容26-28
• 2.3 大跨度橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成28-34
• 2.3.1 傳感器子系統(tǒng)28-30
• 2.3.2 數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)30-31
• 2.3.3 數(shù)據(jù)處理與控制子系統(tǒng)31-32
• 2.3.4 結(jié)構(gòu)狀態(tài)安全評(píng)估與預(yù)警子系統(tǒng)32-33
• 2.3.5 用戶界面子系統(tǒng)33
• 2.3.6 其他33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 蕪湖長(zhǎng)江公路二橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)35-62
• 3.1 大橋工程概況35
• 3.2 有限元模型建立35-36
• 3.3 蕪湖長(zhǎng)江公路二橋靜力分析36-39
• 3.4 蕪湖長(zhǎng)江公路二橋結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)性分析39-55
• 3.4.1 主梁危險(xiǎn)性分析40-44
• 3.4.2 斜拉索危險(xiǎn)性分析44-54
• 3.4.3 危險(xiǎn)性分析總結(jié)54-55
• 3.5 蕪湖長(zhǎng)江公路二橋健康監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置設(shè)計(jì)55-61
• 3.5.1 環(huán)境及荷載監(jiān)測(cè)55-57
• 3.5.2 主梁監(jiān)測(cè)57-58
• 3.5.3 橋塔監(jiān)測(cè)58-59
• 3.5.4 斜拉索監(jiān)測(cè)59-60
• 3.5.5 動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)60-61
• 3.6 本章小結(jié)61-62
• 第四章 蕪湖長(zhǎng)江公路二橋監(jiān)測(cè)指標(biāo)預(yù)警閾值研究62-76
• 4.1 橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警閾值概述62
• 4.2 預(yù)警閾值的分析方法62-63
• 4.3 不同狀態(tài)下橋梁位移響應(yīng)分析63-74
• 4.3.1 正常使用極限狀態(tài)下橋梁位移響應(yīng)分析63-67
• 4.3.2 承載能力極限狀態(tài)下橋梁位移響應(yīng)分析67-71
• 4.3.3 構(gòu)件破損時(shí)橋梁響應(yīng)分析71-73
• 4.3.4 規(guī)范撓度限值下橋梁響應(yīng)分析73-74
• 4.4 預(yù)警閾值的確定74
• 4.5 本章小結(jié)74-76
• 第五章 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 結(jié)論76-77
• 5.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況82

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