傾角傳感器在大跨度拱橋拱肋變形監(jiān)測中的應用研究
發(fā)布時間:2021-05-19 22:44
隨著拱橋在交通網絡的重要性不斷提高,大跨度拱橋在運營期間的安全性越來越受到人們重視。拱肋變形作為大跨度拱橋安全中最直觀的變化,是判定大跨度拱橋結構承載能力和整體性最為重要的技術參數之一,因此需要對拱肋變形進行監(jiān)測測量。相比其他測量方法,傾角傳感器測量大跨度拱橋拱肋變形有著更大的優(yōu)勢。本文以新光大橋拱肋變形監(jiān)測子系統(tǒng)的開發(fā)為研究背景,在重新建立新光大橋的拱肋變形監(jiān)測子系統(tǒng)的同時,研究傾角傳感器在大跨度拱橋拱肋變形監(jiān)測中應用的關鍵技術。本文主要研究內容有:(1)根據傾角傳感器測量撓度的方法的原理,選擇分段疊加的數學模型來擬合由傾角值得出的橋梁撓度曲線。根據選取的數學模型以及測量方式,分析出影響傾角傳感器測量撓度精度的主要誤差:分段誤差及測角誤差。綜合這兩種誤差,考慮傳感器測量值符合正態(tài)分布的特征,利用蒙特卡羅法來評定傾角傳感器測量的不確定度。(2)為了驗證傾角傳感器測量的實際效果,在實驗室利用一條簡支梁進行傾角傳感器測量撓度的試驗,分析利用傾角傳感器測量橋梁靜、動態(tài)撓度變形的合理性。通過試驗結果,分析了利用傾角傳感器測量橋梁靜動態(tài)撓度變形需要注意的事項。(3)針對新光大橋拱肋撓度變形監(jiān)測內...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:132 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 大跨度拱橋變形測量概述
1.1.1 大跨度拱橋介紹
1.1.2 大跨度拱橋拱肋變形監(jiān)測的重要性
1.2 拱橋拱肋變形測量方法
1.2.1 全站儀測量法
1.2.2 連通管測量法
1.2.3 激光圖像測量法
1.2.4 機器人測量法
1.2.5 GPS測量法
1.2.6 傾角測量法
1.3 傾角法變形測量研究現狀
1.3.1 傾角傳感器簡介
1.3.2 傾角法測量變形研究現狀
1.4 課題研究背景
1.5 本文主要研究內容
第二章 傾角傳感器測量撓度方法研究
2.1 傾角傳感器測量撓度原理
2.2 傾角傳感器撓度測量精度分析方法
2.2.1 分段誤差分析
2.2.2 測角誤差分析
2.3 本章小結
第三章 傾角傳感器測量變形試驗
3.1 試驗設計
3.2 靜態(tài)試驗
3.2.1 試驗過程
3.2.2 試驗結果及分析
3.3 動態(tài)試驗
3.3.1 靜態(tài)撓度與動態(tài)瞬時撓度、動態(tài)均值撓度
3.3.2 動態(tài)均值撓度測量原理
3.3.3 試驗過程
3.3.4 動態(tài)測試結果及分析
3.3.5 同步采集—多周期平均測試結果分析
3.3.6 非同步采集-多周期平均測試結果分析
3.4 本章小結
第四章 傾角傳感器法測量新光大橋拱肋變形的方案布置及其測量精度分析
4.1 前言
4.2 工程概況
4.3 大橋有限元模型
4.4 主拱二分之一處活載最不利工況
4.4.1 變形曲線擬合
4.4.2 分段誤差分析
4.4.3 測角誤差分析
4.5 主拱三分之一處活載最不利工況
4.5.1 變形曲線擬合
4.5.2 分段誤差分析
4.5.3 測角誤差分析
4.6 主拱升溫工況
4.6.1 變形曲線擬合
4.6.2 分段誤差分析
4.6.3 測角誤差分析
4.7 邊拱二分之一處活載最不利工況
4.7.1 變形曲線擬合
4.7.2 分段誤差分析
4.7.3 測角誤差分析
4.8 邊拱升溫工況
4.8.1 變形曲線擬合
4.8.2 分段誤差分析
4.8.3 測角誤差分析
4.9 新光大橋拱肋變形的傾角傳感器布置方案及測量精度分析結論
4.9.1 新光大橋拱肋變形的傾角傳感器布置方案
4.9.2 測量精度分析結論
4.10 本章小結
第五章 新光大橋拱肋變形監(jiān)測實施
5.1 現場安裝
5.1.1 傳感器測點編號
5.1.2 傳感器安裝
5.1.3 數據傳輸
5.2 數據測量
5.3 測量數據預處理
5.3.1 異常數據識別及剔除
5.3.2 缺失數據補全
5.4 拱肋撓度變形實測結果
5.5 拱肋撓度變形實測分析
5.5.1 北主拱撓度測量分析
5.5.2 北邊拱撓度測量分析
5.6 本章小結
結論
本文主要工作
主要結論
展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于全站儀在橋梁撓度檢測中的應用和研究[J]. 張俊中,朱義朝,劉乾,宋蕾. 測繪與空間地理信息. 2019(01)
[2]一種基于六軸MEMS器件的低成本動態(tài)傾角傳感器設計[J]. 王曉蘭,鄒治弢. 環(huán)境技術. 2017(03)
[3]橋梁撓度自動測量方法研究綜述[J]. 梁天霄. 居業(yè). 2017(05)
[4]傾角儀在橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中應用研究[J]. 殷杰,張宇峰,楊超. 現代交通技術. 2017(01)
[5]基于大數據的橋梁監(jiān)測信息分類技術研究[J]. 梅文涵,楊建喜. 科技創(chuàng)業(yè)月刊. 2015(05)
[6]基于物聯(lián)網技術的橋梁健康監(jiān)測與安全預警技術研究[J]. 隋莉穎,劉浩,陳智宏,黃建玲,王立勛. 公路交通科技(應用技術版). 2015(02)
[7]二等水準測量誤差分析及控制研究[J]. 劉洪志,李洋. 黑龍江科技信息. 2014(30)
[8]計量測試中異常數據剔除方法的探討[J]. 趙媞,孫明珠,王中禹. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(28)
[9]無線傾角測量系統(tǒng)在橋梁撓度監(jiān)測中的應用[J]. 唐軍. 交通建設與管理. 2014(14)
[10]對橋梁撓度檢測技術的研究[J]. 錢芳. 安徽職業(yè)技術學院學報. 2014(01)
博士論文
[1]橋梁監(jiān)測系統(tǒng)中海量數據分析理論與應用[D]. 陳世民.重慶大學 2011
碩士論文
[1]橋梁結構健康監(jiān)測海量數據預處理與挖掘分析[D]. 韓亞爽.石家莊鐵道大學 2018
[2]傾角傳感器在橋梁撓度測量中應用關鍵技術研究[D]. 鄧楚劍.華南理工大學 2018
[3]基于蒙特卡羅滿堂支撐架靈敏度及可靠性分析[D]. 曾亞平.青海大學 2017
[4]基于傾角傳感器的橋梁線形實時監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現[D]. 何聰.南京郵電大學 2016
[5]貴州紅果跨鐵路鋼拱橋頂推施工仿真分析及關鍵技術研究[D]. 陳紹洪.云南大學 2015
[6]橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)數據處理與分析技術研究[D]. 羅明明.重慶大學 2015
[7]近期橋梁安全事故深度調查與分析[D]. 劉斐.中南大學 2014
[8]基于GPS的橋梁變形監(jiān)測應用研究[D]. 劉夢微.東華理工大學 2013
[9]基于聚類分析的數據流處理算法[D]. 汪仁紅.重慶交通大學 2013
[10]橋梁動撓度測試方法的研究[D]. 李飛.天津大學 2012
本文編號:3196568
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:132 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 大跨度拱橋變形測量概述
1.1.1 大跨度拱橋介紹
1.1.2 大跨度拱橋拱肋變形監(jiān)測的重要性
1.2 拱橋拱肋變形測量方法
1.2.1 全站儀測量法
1.2.2 連通管測量法
1.2.3 激光圖像測量法
1.2.4 機器人測量法
1.2.5 GPS測量法
1.2.6 傾角測量法
1.3 傾角法變形測量研究現狀
1.3.1 傾角傳感器簡介
1.3.2 傾角法測量變形研究現狀
1.4 課題研究背景
1.5 本文主要研究內容
第二章 傾角傳感器測量撓度方法研究
2.1 傾角傳感器測量撓度原理
2.2 傾角傳感器撓度測量精度分析方法
2.2.1 分段誤差分析
2.2.2 測角誤差分析
2.3 本章小結
第三章 傾角傳感器測量變形試驗
3.1 試驗設計
3.2 靜態(tài)試驗
3.2.1 試驗過程
3.2.2 試驗結果及分析
3.3 動態(tài)試驗
3.3.1 靜態(tài)撓度與動態(tài)瞬時撓度、動態(tài)均值撓度
3.3.2 動態(tài)均值撓度測量原理
3.3.3 試驗過程
3.3.4 動態(tài)測試結果及分析
3.3.5 同步采集—多周期平均測試結果分析
3.3.6 非同步采集-多周期平均測試結果分析
3.4 本章小結
第四章 傾角傳感器法測量新光大橋拱肋變形的方案布置及其測量精度分析
4.1 前言
4.2 工程概況
4.3 大橋有限元模型
4.4 主拱二分之一處活載最不利工況
4.4.1 變形曲線擬合
4.4.2 分段誤差分析
4.4.3 測角誤差分析
4.5 主拱三分之一處活載最不利工況
4.5.1 變形曲線擬合
4.5.2 分段誤差分析
4.5.3 測角誤差分析
4.6 主拱升溫工況
4.6.1 變形曲線擬合
4.6.2 分段誤差分析
4.6.3 測角誤差分析
4.7 邊拱二分之一處活載最不利工況
4.7.1 變形曲線擬合
4.7.2 分段誤差分析
4.7.3 測角誤差分析
4.8 邊拱升溫工況
4.8.1 變形曲線擬合
4.8.2 分段誤差分析
4.8.3 測角誤差分析
4.9 新光大橋拱肋變形的傾角傳感器布置方案及測量精度分析結論
4.9.1 新光大橋拱肋變形的傾角傳感器布置方案
4.9.2 測量精度分析結論
4.10 本章小結
第五章 新光大橋拱肋變形監(jiān)測實施
5.1 現場安裝
5.1.1 傳感器測點編號
5.1.2 傳感器安裝
5.1.3 數據傳輸
5.2 數據測量
5.3 測量數據預處理
5.3.1 異常數據識別及剔除
5.3.2 缺失數據補全
5.4 拱肋撓度變形實測結果
5.5 拱肋撓度變形實測分析
5.5.1 北主拱撓度測量分析
5.5.2 北邊拱撓度測量分析
5.6 本章小結
結論
本文主要工作
主要結論
展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于全站儀在橋梁撓度檢測中的應用和研究[J]. 張俊中,朱義朝,劉乾,宋蕾. 測繪與空間地理信息. 2019(01)
[2]一種基于六軸MEMS器件的低成本動態(tài)傾角傳感器設計[J]. 王曉蘭,鄒治弢. 環(huán)境技術. 2017(03)
[3]橋梁撓度自動測量方法研究綜述[J]. 梁天霄. 居業(yè). 2017(05)
[4]傾角儀在橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中應用研究[J]. 殷杰,張宇峰,楊超. 現代交通技術. 2017(01)
[5]基于大數據的橋梁監(jiān)測信息分類技術研究[J]. 梅文涵,楊建喜. 科技創(chuàng)業(yè)月刊. 2015(05)
[6]基于物聯(lián)網技術的橋梁健康監(jiān)測與安全預警技術研究[J]. 隋莉穎,劉浩,陳智宏,黃建玲,王立勛. 公路交通科技(應用技術版). 2015(02)
[7]二等水準測量誤差分析及控制研究[J]. 劉洪志,李洋. 黑龍江科技信息. 2014(30)
[8]計量測試中異常數據剔除方法的探討[J]. 趙媞,孫明珠,王中禹. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(28)
[9]無線傾角測量系統(tǒng)在橋梁撓度監(jiān)測中的應用[J]. 唐軍. 交通建設與管理. 2014(14)
[10]對橋梁撓度檢測技術的研究[J]. 錢芳. 安徽職業(yè)技術學院學報. 2014(01)
博士論文
[1]橋梁監(jiān)測系統(tǒng)中海量數據分析理論與應用[D]. 陳世民.重慶大學 2011
碩士論文
[1]橋梁結構健康監(jiān)測海量數據預處理與挖掘分析[D]. 韓亞爽.石家莊鐵道大學 2018
[2]傾角傳感器在橋梁撓度測量中應用關鍵技術研究[D]. 鄧楚劍.華南理工大學 2018
[3]基于蒙特卡羅滿堂支撐架靈敏度及可靠性分析[D]. 曾亞平.青海大學 2017
[4]基于傾角傳感器的橋梁線形實時監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現[D]. 何聰.南京郵電大學 2016
[5]貴州紅果跨鐵路鋼拱橋頂推施工仿真分析及關鍵技術研究[D]. 陳紹洪.云南大學 2015
[6]橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)數據處理與分析技術研究[D]. 羅明明.重慶大學 2015
[7]近期橋梁安全事故深度調查與分析[D]. 劉斐.中南大學 2014
[8]基于GPS的橋梁變形監(jiān)測應用研究[D]. 劉夢微.東華理工大學 2013
[9]基于聚類分析的數據流處理算法[D]. 汪仁紅.重慶交通大學 2013
[10]橋梁動撓度測試方法的研究[D]. 李飛.天津大學 2012
本文編號:3196568
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