在橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中如何精準(zhǔn)高效地獲得與實(shí)際工程結(jié)構(gòu)更為接近的有限元模型,科學(xué)合理地實(shí)現(xiàn)橋梁安全預(yù)警是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文以某斜拉橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為研究背景,運(yùn)用響應(yīng)面方法并結(jié)合有模型預(yù)警和無(wú)模型預(yù)警,系統(tǒng)的開(kāi)展了基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)模型修正、安全預(yù)警應(yīng)用研究,具體內(nèi)容及主要研究成果如下:(1)以某斜拉橋作為工程實(shí)例,根據(jù)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)原則以及傳感器布置選型原則,設(shè)計(jì)了該斜拉橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。基于振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),運(yùn)用隨機(jī)子空間法進(jìn)行了模態(tài)參數(shù)識(shí)別,識(shí)別頻率與規(guī)范估算結(jié)果較為接近,驗(yàn)證了隨機(jī)子空間法運(yùn)用于橋梁健康監(jiān)測(cè)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的有效性。(2)根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)資料建立初始有限元模型,基于模態(tài)識(shí)別前四階豎向頻率的動(dòng)力數(shù)據(jù)和斜拉索恒載索力的靜力數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),運(yùn)用三階響應(yīng)面法擬合各修正目標(biāo)響應(yīng)面函數(shù),采用fmincon函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化得到修正結(jié)果。修正后的有限元計(jì)算值與實(shí)測(cè)結(jié)果的誤差皆在5%以內(nèi)。將修正結(jié)果與單純使用靜力修正結(jié)果和單純使用動(dòng)力修正結(jié)果進(jìn)行比較,對(duì)比結(jié)果顯示運(yùn)用三階響應(yīng)面進(jìn)行聯(lián)合靜動(dòng)力修正能夠獲得更加全面貼近實(shí)際工程響應(yīng)的有限元模型。(3)分析應(yīng)變歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1國(guó)內(nèi)橋梁坍塌事故實(shí)例

凝土強(qiáng)度檢測(cè)等，整體花費(fèi)較少但效果較差。橋梁荷載試驗(yàn)包括靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)種試驗(yàn)不僅花費(fèi)巨大，且需要在封閉交通的情況下才能進(jìn)行。而橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工具為橋梁的安全評(píng)估提供了一種新的解決方案。橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全天候監(jiān)控橋梁運(yùn)營(yíng)狀況，分析橋梁正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下結(jié)構(gòu)響應(yīng)，對(duì)問(wèn)題....

圖1-2橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本組成

某橋梁健康監(jiān)測(cè)安全預(yù)警指標(biāo)研究梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可大致分為傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)、、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)[3]。健康狀態(tài)評(píng)估子系統(tǒng)按功能又可分為安全預(yù)評(píng)估等模塊。各系統(tǒng)分別在不同的硬件或軟件環(huán)境下運(yùn)行，各系軟件系統(tǒng)集成協(xié)同工作，共同完成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的損傷預(yù)....

圖2-1橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖

（3）耐久性和可靠性原則健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)使用周期較長(zhǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)之初應(yīng)該考慮監(jiān)用年限以及各硬件部分的耐久性能，同時(shí)也應(yīng)該考慮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性以及可靠性。（4）關(guān)鍵部位優(yōu)先與兼顧全面性原則關(guān)鍵部位優(yōu)化指由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致的易破壞構(gòu)件、變形敏感區(qū)域或者結(jié)構(gòu)關(guān)此類區(qū)域必須進(jìn)行....

圖2-3斜拉橋主梁截面

圖2-3斜拉橋主梁截面拉橋的主要技術(shù)指標(biāo)如下：道路等級(jí)：城市快速主干道設(shè)計(jì)行車速度：60km/h；橋面寬度：2m(人行道)+5.5m(非機(jī)動(dòng)車道)+0.5m(防撞墻)+7.5m×2(機(jī)道)+4m(拉索錨固區(qū))，全寬35m；設(shè)計(jì)荷載：汽車—超20；驗(yàn)算荷....

本文編號(hào)：3992273