在役大跨徑梁橋撓度監(jiān)測與結(jié)構(gòu)運營狀態(tài)分析的關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-17 10:37
大跨徑梁橋在運營中過程中的梁體開裂和長期下?lián)系葐栴},影響到這類橋型的正常運營與維修管養(yǎng)。一方面需要從設(shè)計、施工、運營等角度深思引發(fā)上述病害的原因,另一方面需要建立對結(jié)構(gòu)進行跟蹤評估的監(jiān)測系統(tǒng),以實時掌握結(jié)構(gòu)狀態(tài)并避免突發(fā)性損傷和垮塌。撓度是反映結(jié)構(gòu)狀態(tài)的最直觀指標(biāo),對橋梁在運營荷載作用下的撓度進行監(jiān)測和分析非常重要。本文研究了大跨徑梁橋的動撓度連通管法監(jiān)測技術(shù)、動撓度信號分離方法、撓度效應(yīng)的移動荷載識別理論和分離撓度的結(jié)構(gòu)狀態(tài)分析方法,并將這些方法應(yīng)用于某大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中,試圖形成面向大跨徑梁橋基于撓度的監(jiān)測技術(shù)、數(shù)據(jù)解析、荷載評估和狀態(tài)分析的方法體系。主要研究內(nèi)容及成果包括:(1)研究了基于壓力場連通管的橋梁撓度監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù):首先,研究基于壓力場連通管法的橋梁動撓度測量理論,引入水錘理論分析管道粘滯阻尼特性及其對管道流體壓強的影響,參數(shù)化研究管道設(shè)計等參數(shù)對其影響;其次,建立了基于壓力場連通管法的橋梁撓度試驗?zāi)P?分析了連通管法對靜撓度和動撓度的監(jiān)測效果,并通過模型試驗驗證了橋梁振動對連通管法撓度監(jiān)測的影響;最后,研究了連通管系統(tǒng)的布設(shè)對于動撓度測試影響以及精度改進措施,...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:218 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
莫迪圖
第二章大跨徑梁橋的動撓度監(jiān)測技術(shù)研究39撓度測試,其中壓力變送器是信號感知元件,本試驗選用羅斯蒙特3051型號的差壓變送器,其采集頻率達到4Hz,這一般是橋梁撓度實時監(jiān)測所需要的最低采樣頻率。根據(jù)香農(nóng)采樣定理,為了不失真地還原測試信號,采集頻率至少是結(jié)構(gòu)振動頻率的2倍以上,由于結(jié)構(gòu)振動是自由振動衰減,因此要求梁體結(jié)構(gòu)的自振頻率不高于2Hz,在滿足上述采樣頻率的基本要求上,應(yīng)盡可能使得數(shù)據(jù)采集結(jié)果準(zhǔn)確,這需要結(jié)構(gòu)自振頻率盡量小,因此梁體的剛度也應(yīng)該盡量小,本試驗選用了薄鋼板進行測試,后續(xù)參數(shù)研究試驗采用了鋼筋進行測試。圖2.12基于壓力場連通管法的撓度監(jiān)測模型試驗設(shè)計圖圖2.13基于壓力場連通管法的撓度監(jiān)測系統(tǒng)實圖筆記本電腦動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀采集模塊鋼支架鋼管基準(zhǔn)桶橡膠支座不銹鋼板梁加速度計導(dǎo)線連通管壓力變送器
第二章大跨徑梁橋的動撓度監(jiān)測技術(shù)研究41(e)差壓變送器(f)連通水管圖2.14試驗?zāi)P偷募毑繉崍D2.2.2試驗設(shè)備參數(shù)試驗梁體結(jié)構(gòu)采用鋼板,鋼板的長度為2000mm,厚度1.7mm,寬度100mm,其力學(xué)模型可以視為支撐在兩側(cè)的簡支梁橋。多用輔助管采用鋼材,內(nèi)經(jīng)20mm長度1000mm。所用基準(zhǔn)桶為硬質(zhì)塑料桶,直徑350mm高度200mm,具有較好的剛度以避免試驗過程中容易被干擾。基準(zhǔn)桶通過在中間和下部(水位以下)分別預(yù)留直徑60mm的孔以供水管穿入,同時預(yù)留直徑20mm的連接孔和差壓變送器連接,所用液體為礦泉水。圖2.15羅斯蒙特3051差壓變送器的拆解圖和基本技術(shù)參數(shù)所用羅斯蒙特3051型號的差壓變送器,其基本參數(shù)如圖2.15所示,其采集信號穩(wěn)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于變權(quán)重和D-S證據(jù)理論的橋梁安全評估[J]. 梁力,孫爽,李明,李鑫. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]基于計重收費數(shù)據(jù)的大跨徑橋梁荷載效應(yīng)評估[J]. 韓大章,周軍勇,朱榮,石雪飛. 橋梁建設(shè). 2018(04)
[3]中國公路車-橋耦合振動車輛模型研究[J]. 鄧露,段林利,何維,冀偉. 中國公路學(xué)報. 2018(07)
[4]結(jié)構(gòu)溫度與懸索橋主梁撓度的關(guān)聯(lián)性分析[J]. 李明,鐘繼衛(wèi),嚴(yán)鳳. 振動與沖擊. 2018(11)
[5]大跨徑纜索承重橋梁狀態(tài)評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃僑,任遠,許翔,劉小玲. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(09)
[6]基于自適應(yīng)模糊推理和RBF網(wǎng)絡(luò)的橋梁安全評估[J]. 王彬,徐秀麗,李雪紅,李枝軍,張建東. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[7]基于NSCT和稀疏表示的多聚焦圖像融合[J]. 歐陽寧,鄭雪英,袁華. 計算機工程與設(shè)計. 2017(01)
[8]基于D-S證據(jù)理論的公路橋梁技術(shù)狀況評估方法改進[J]. 陳科樺,季云峰. 城市道橋與防洪. 2016(11)
[9]基于云模型和D-S證據(jù)理論的尾礦庫失穩(wěn)潰壩警情評價模型及應(yīng)用[J]. 姜洲,黃艷華,吳賢國,張立茂. 水電能源科學(xué). 2016(10)
[10]基于小波變換的橋梁動態(tài)稱重系統(tǒng)車軸高精度識別研究[J]. 趙華,譚承君,張龍威,喬東欽. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(07)
博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于車流—橋耦合的斜拉橋動力響應(yīng)及相關(guān)問題研究[D]. 陳祥祥.廣州大學(xué) 2017
[2]水錘激勵下輸水管道流固耦合響應(yīng)特性研究[D]. 楊志強.福州大學(xué) 2017
[3]壓強測量法撓度監(jiān)測系統(tǒng)在云南連續(xù)剛構(gòu)橋梁中的應(yīng)用研究[D]. 柴方.重慶交通大學(xué) 2016
[4]基于動撓度監(jiān)測的橋梁異常車輛荷載識別關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張裔佳.重慶交通大學(xué) 2015
[5]基于懸絲位移光電傳感技術(shù)的橋梁動撓度檢測[D]. 于愛玲.長安大學(xué) 2014
[6]振動環(huán)境對基于壓力變送器的橋梁主梁變形監(jiān)測影響研究[D]. 蔡長林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于ZigBee的無線壓力變送器系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 郭利芳.蘭州交通大學(xué) 2013
[8]基于奇異值分解和特征值分析的橋梁撓度分離研究[D]. 楊堅.廣州大學(xué) 2013
[9]大跨度PC梁橋動態(tài)撓度信號特征研究[D]. 王仕實.廣州大學(xué) 2013
[10]動撓度在橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 喬麗霞.河北工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3143304
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:218 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
莫迪圖
第二章大跨徑梁橋的動撓度監(jiān)測技術(shù)研究39撓度測試,其中壓力變送器是信號感知元件,本試驗選用羅斯蒙特3051型號的差壓變送器,其采集頻率達到4Hz,這一般是橋梁撓度實時監(jiān)測所需要的最低采樣頻率。根據(jù)香農(nóng)采樣定理,為了不失真地還原測試信號,采集頻率至少是結(jié)構(gòu)振動頻率的2倍以上,由于結(jié)構(gòu)振動是自由振動衰減,因此要求梁體結(jié)構(gòu)的自振頻率不高于2Hz,在滿足上述采樣頻率的基本要求上,應(yīng)盡可能使得數(shù)據(jù)采集結(jié)果準(zhǔn)確,這需要結(jié)構(gòu)自振頻率盡量小,因此梁體的剛度也應(yīng)該盡量小,本試驗選用了薄鋼板進行測試,后續(xù)參數(shù)研究試驗采用了鋼筋進行測試。圖2.12基于壓力場連通管法的撓度監(jiān)測模型試驗設(shè)計圖圖2.13基于壓力場連通管法的撓度監(jiān)測系統(tǒng)實圖筆記本電腦動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀采集模塊鋼支架鋼管基準(zhǔn)桶橡膠支座不銹鋼板梁加速度計導(dǎo)線連通管壓力變送器
第二章大跨徑梁橋的動撓度監(jiān)測技術(shù)研究41(e)差壓變送器(f)連通水管圖2.14試驗?zāi)P偷募毑繉崍D2.2.2試驗設(shè)備參數(shù)試驗梁體結(jié)構(gòu)采用鋼板,鋼板的長度為2000mm,厚度1.7mm,寬度100mm,其力學(xué)模型可以視為支撐在兩側(cè)的簡支梁橋。多用輔助管采用鋼材,內(nèi)經(jīng)20mm長度1000mm。所用基準(zhǔn)桶為硬質(zhì)塑料桶,直徑350mm高度200mm,具有較好的剛度以避免試驗過程中容易被干擾。基準(zhǔn)桶通過在中間和下部(水位以下)分別預(yù)留直徑60mm的孔以供水管穿入,同時預(yù)留直徑20mm的連接孔和差壓變送器連接,所用液體為礦泉水。圖2.15羅斯蒙特3051差壓變送器的拆解圖和基本技術(shù)參數(shù)所用羅斯蒙特3051型號的差壓變送器,其基本參數(shù)如圖2.15所示,其采集信號穩(wěn)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于變權(quán)重和D-S證據(jù)理論的橋梁安全評估[J]. 梁力,孫爽,李明,李鑫. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]基于計重收費數(shù)據(jù)的大跨徑橋梁荷載效應(yīng)評估[J]. 韓大章,周軍勇,朱榮,石雪飛. 橋梁建設(shè). 2018(04)
[3]中國公路車-橋耦合振動車輛模型研究[J]. 鄧露,段林利,何維,冀偉. 中國公路學(xué)報. 2018(07)
[4]結(jié)構(gòu)溫度與懸索橋主梁撓度的關(guān)聯(lián)性分析[J]. 李明,鐘繼衛(wèi),嚴(yán)鳳. 振動與沖擊. 2018(11)
[5]大跨徑纜索承重橋梁狀態(tài)評估的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃僑,任遠,許翔,劉小玲. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(09)
[6]基于自適應(yīng)模糊推理和RBF網(wǎng)絡(luò)的橋梁安全評估[J]. 王彬,徐秀麗,李雪紅,李枝軍,張建東. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[7]基于NSCT和稀疏表示的多聚焦圖像融合[J]. 歐陽寧,鄭雪英,袁華. 計算機工程與設(shè)計. 2017(01)
[8]基于D-S證據(jù)理論的公路橋梁技術(shù)狀況評估方法改進[J]. 陳科樺,季云峰. 城市道橋與防洪. 2016(11)
[9]基于云模型和D-S證據(jù)理論的尾礦庫失穩(wěn)潰壩警情評價模型及應(yīng)用[J]. 姜洲,黃艷華,吳賢國,張立茂. 水電能源科學(xué). 2016(10)
[10]基于小波變換的橋梁動態(tài)稱重系統(tǒng)車軸高精度識別研究[J]. 趙華,譚承君,張龍威,喬東欽. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(07)
博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于車流—橋耦合的斜拉橋動力響應(yīng)及相關(guān)問題研究[D]. 陳祥祥.廣州大學(xué) 2017
[2]水錘激勵下輸水管道流固耦合響應(yīng)特性研究[D]. 楊志強.福州大學(xué) 2017
[3]壓強測量法撓度監(jiān)測系統(tǒng)在云南連續(xù)剛構(gòu)橋梁中的應(yīng)用研究[D]. 柴方.重慶交通大學(xué) 2016
[4]基于動撓度監(jiān)測的橋梁異常車輛荷載識別關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張裔佳.重慶交通大學(xué) 2015
[5]基于懸絲位移光電傳感技術(shù)的橋梁動撓度檢測[D]. 于愛玲.長安大學(xué) 2014
[6]振動環(huán)境對基于壓力變送器的橋梁主梁變形監(jiān)測影響研究[D]. 蔡長林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于ZigBee的無線壓力變送器系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 郭利芳.蘭州交通大學(xué) 2013
[8]基于奇異值分解和特征值分析的橋梁撓度分離研究[D]. 楊堅.廣州大學(xué) 2013
[9]大跨度PC梁橋動態(tài)撓度信號特征研究[D]. 王仕實.廣州大學(xué) 2013
[10]動撓度在橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 喬麗霞.河北工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3143304
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