橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)在長期運行中積累了大量動態(tài)數(shù)據(jù),如何利用這些數(shù)據(jù)對橋梁動力響應(yīng)進行動態(tài)預(yù)測已成為橋梁健康監(jiān)測（BHM）領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題之一,它可以協(xié)助并指導(dǎo)做出橋梁預(yù)防性養(yǎng)護維修決策,同時也為進一步評估橋梁動態(tài)可靠性提供理論基礎(chǔ)。本文定義給定時間間隔內(nèi)監(jiān)測應(yīng)力的極大值為監(jiān)測極值應(yīng)力,考慮到監(jiān)測極值應(yīng)力的耦合性（包含隨機性、動態(tài)性、周期性以及非平穩(wěn)性）,本文采用數(shù)據(jù)同化方法（如:解耦預(yù)測方法、貝葉斯動態(tài)濾波方法以及改進的粒子濾波方法）對橋梁極值應(yīng)力進行動態(tài)預(yù)測研究,具體內(nèi)容包括:（1）提出了監(jiān)測極值應(yīng)力解耦和貝葉斯動態(tài)模型相融合的兩種橋梁極值應(yīng)力預(yù)測方法:1)通過移動平均法對監(jiān)測信息進行解耦,并利用解耦所得分量建立對應(yīng)的貝葉斯動態(tài)模型,進而融合分量預(yù)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)橋梁極值應(yīng)力的動態(tài)預(yù)測;2)利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)法（EMD）提取監(jiān)測信息的本征模函數(shù)（IMF）,基于分解所得各IMF分量信息建立對應(yīng)的貝葉斯動態(tài)模型,并融合實現(xiàn)橋梁極值應(yīng)力的動態(tài)預(yù)測;最后基于實際橋梁的監(jiān)測數(shù)據(jù)對兩種方法進行比較。（2）提出了橋梁結(jié)構(gòu)非平穩(wěn)極值應(yīng)力的兩種貝葉斯動態(tài)非線性預(yù)測模型:1)針對帶有長周期性的非線性監(jiān)測數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

魁北克橋事故

梁結(jié)構(gòu)難免發(fā)生各種各樣的損傷，同時也可能會因設(shè)計與施工的原因存在不度的缺陷[1]。此外，橋梁使用過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件會因老化而使結(jié)構(gòu)的安全性、性、耐久性受到影響[2]，超出臨界荷載甚至?xí)l(fā)災(zāi)難性事故[3]，對人民生產(chǎn)安全造成重大損失。國外，18 世紀(jì) 70 年代末，自世界上第一座鑄鐵橋（英國工業(yè)革命重要標(biāo)生以來，全球范圍內(nèi)的橋梁事故便屢有發(fā)生，大型橋梁“非正常死亡”的悲頻上演，給人民和國家造成了很大損失；1907 年 8 月底，當(dāng)時世界上跨度的鋼懸臂橋—“魁北克”由于設(shè)計上的缺陷，即將竣工時突然倒塌，數(shù)十名工人落水身亡，近兩萬噸鋼材墜入水中；1967 年 12 月中旬，位于美國俄亥上的某橋由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞發(fā)生斷裂，造成極為嚴(yán)重的垮塌事故，致使四十喪生；1994 年 10 月下旬，由于材料及施工缺陷，位于韓國首爾的圣水大橋流量高峰期發(fā)生了橋板塌落事故，造成 33 人死亡 17 人受傷；此外，由于橋護不足，位于美國明尼蘇達州的 I-35W 大橋于 2007 年 8 月發(fā)生了十分嚴(yán)重外部因素坍塌事故，致使 8 人死亡，數(shù)十人受傷；國外許多橋梁建設(shè)時間較早今很大一部分已經(jīng)“老齡化”，且大都存在著一定的安全隱患。

有著發(fā)生類似于公館大橋垮塌事故的可能；此外，盡管如今我國橋梁工程技術(shù)的理論水平與施工技術(shù)水平等已經(jīng)取得了長足進步，但現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)亦不可避免地發(fā)生老化，結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性不斷下降—這些因素共同作用造成了眾多橋梁的安全問題。時至今日，我國擁有橋梁百萬，但其中僅危橋就占據(jù)著十分之一頻繁發(fā)生的橋梁事故更是危及人民安全與國家經(jīng)濟的心腹之疾。2004 年 6 月，由于超限運營，遼寧省的田莊臺大橋發(fā)生了由內(nèi)部結(jié)構(gòu)疲勞受損所引起的垮塌事故，所幸未有人員傷亡；2009 年 6 月底，位于鐵西市呼蘭河上的西大橋由于車輛超載發(fā)生了斷裂，數(shù)臺車輛墜入河中，造成了 1 死 5 傷的慘劇；2010 年 6 月初，由于養(yǎng)護不足，吉林錦江大橋發(fā)生了傾塌事故，致使 6 人受傷，同年 7 月末位于洛陽市的湯營大橋遭受洪水沖擊而發(fā)生傾塌，造成了數(shù)十人死亡的重大災(zāi)難，不可否認(rèn)，外部因素與橋梁的安全有著極大的相關(guān)性；2011 年 7 月，位于著名風(fēng)景區(qū)武夷山的公館大橋，因長期超載運行，致使其吊桿產(chǎn)生疲勞損傷與強度破壞，造成大橋北端發(fā)生了垮塌，共計二十余人受傷；2012 年 3 月，由于質(zhì)量問題，位于湖南省婁底市橫跨湘黔鐵路與漣水河的三大橋出現(xiàn)部分下塌，所幸未出現(xiàn)人員傷亡。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于ARMA模型的伊通河橋監(jiān)測數(shù)據(jù)建模與可靠度分析[D]. 趙卓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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本文編號：3052892