復雜山區(qū)鐵路大跨橋梁施工大風監(jiān)測預警技術
發(fā)布時間:2021-11-17 01:08
為保障復雜山區(qū)鐵路橋梁施工過程中的抗風安全,以鄭萬高鐵大寧河大橋為工程背景,建立適用于工程推廣應用的局地大風預警系統(tǒng)。首先,在橋址處代表性的觀測位置安裝風速監(jiān)測設備,并對風速監(jiān)測序列中的異常值進行判別與訂正;其次,基于歷史觀測數(shù)據(jù),建立基于ARIMA-GARCH模型的風速超前預測方法;最后,介紹用于橋梁施工期大風預警系統(tǒng)的架構(gòu)以及預警策略。研究結(jié)果表明:大風預警系統(tǒng)具有計算效率高、運行穩(wěn)定、預警準確等優(yōu)點,可為橋梁施工過程防災減災提供可靠的參考依據(jù)。
【文章來源】:鐵道標準設計. 2020,64(S1)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
大風預警系統(tǒng)示意
鄭萬高鐵巫山大寧河大橋為主跨282 m混凝土拱橋為例,橋址區(qū)地形陡峭,位于典型的“兩山夾一河”區(qū)域。當氣流流經(jīng)橋址范圍時,易誘發(fā)“狹管效應”,并且風速大小與當?shù)貧庀笳居泻艽蟮牟町。如圖2所示,大寧河大橋的勁性鋼骨架利用斜拉扣索系統(tǒng)輔助成拱,拱圈外包混凝土采用多工作面分段分環(huán)澆筑的施工方法[21],施工非常復雜。因此,為對大橋施工過程提供安全保障,建立指導大跨橋梁吊裝施工的大風預警系統(tǒng)十分必要。風速監(jiān)測設備均固定安裝于輔助拱橋施工的塔架上。由于拱頂位置處的脈動風速數(shù)據(jù)對于臨時結(jié)構(gòu)(塔吊,塔架,纜索系統(tǒng)等)的抗風安全評估非常關鍵,因此在該位置處安裝三維超聲風速儀。由于纜索系統(tǒng)主要用于拱肋、節(jié)段梁的吊裝,主要關注平均風速的大小,另外考慮到監(jiān)測點布置的經(jīng)濟性,在纜索吊的最低點和最高點位置處安裝二維機械式風速儀。
大寧河大橋管理人員可訪問如圖3所示的遠程客戶端,以調(diào)試預警系統(tǒng)的可靠性和掌握橋址處局地風速的相關信息。包括實時風速監(jiān)測模塊、風速預測模塊、歷史風速查詢模塊、預警及閾值信息模塊、處理措施管理模塊等,圖4為實時監(jiān)測的顯示界面,圖5為風速預測顯示界面。圖4 實時風速數(shù)據(jù)顯示界面
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于混合方法的風速預測模型研究[J]. 張如九,嚴磊,何旭輝,李睿東,孫穎. 鐵道科學與工程學報. 2020(07)
[2]鄭萬高鐵梅溪河大橋拱圈外包混凝土澆筑方法探討[J]. 蘇延文,曾永平,陳克堅,夏興新. 鐵道標準設計. 2020(07)
[3]強弱非平穩(wěn)風速對大跨橋梁抖振響應影響研究[J]. 蘇延文,黃國慶,曾永平. 鐵道工程學報. 2019(12)
[4]基于多種信號分解的臺風風速多步預測[J]. 李春祥,李洲. 振動.測試與診斷. 2019(05)
[5]平潭海峽公鐵兩用大橋施工海域風速預測研究[J]. 王波,孫家龍,劉鵬飛,伊建軍. 橋梁建設. 2017(05)
[6]基于經(jīng)驗值分解及Elman神經(jīng)網(wǎng)絡的橋址區(qū)風速預測[J]. 陶齊宇,余傳錦,李永樂,張明金,蔣勁松. 災害學. 2017(04)
[7]鐵路風速單步高精度混合預測性能對比研究[J]. 劉輝,田紅旗,李燕飛,張雷. 鐵道學報. 2016(08)
[8]基于GARCH的短時風速預測方法[J]. 姜言,黃國慶,彭新艷,李永樂. 西南交通大學學報. 2016(04)
[9]飛行器外測數(shù)據(jù)連續(xù)型野值的抽取剔除方法[J]. 代曉巍,李振興,趙麗莉. 電子設計工程. 2015(12)
[10]深切峽谷橋址區(qū)風場空間分布特性的數(shù)值模擬研究[J]. 李永樂,蔡憲棠,唐康,廖海黎. 土木工程學報. 2011(02)
博士論文
[1]非平穩(wěn)激勵下大跨橋梁隨機響應方法研究與應用[D]. 蘇延文.西南交通大學 2016
本文編號:3499927
【文章來源】:鐵道標準設計. 2020,64(S1)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
大風預警系統(tǒng)示意
鄭萬高鐵巫山大寧河大橋為主跨282 m混凝土拱橋為例,橋址區(qū)地形陡峭,位于典型的“兩山夾一河”區(qū)域。當氣流流經(jīng)橋址范圍時,易誘發(fā)“狹管效應”,并且風速大小與當?shù)貧庀笳居泻艽蟮牟町。如圖2所示,大寧河大橋的勁性鋼骨架利用斜拉扣索系統(tǒng)輔助成拱,拱圈外包混凝土采用多工作面分段分環(huán)澆筑的施工方法[21],施工非常復雜。因此,為對大橋施工過程提供安全保障,建立指導大跨橋梁吊裝施工的大風預警系統(tǒng)十分必要。風速監(jiān)測設備均固定安裝于輔助拱橋施工的塔架上。由于拱頂位置處的脈動風速數(shù)據(jù)對于臨時結(jié)構(gòu)(塔吊,塔架,纜索系統(tǒng)等)的抗風安全評估非常關鍵,因此在該位置處安裝三維超聲風速儀。由于纜索系統(tǒng)主要用于拱肋、節(jié)段梁的吊裝,主要關注平均風速的大小,另外考慮到監(jiān)測點布置的經(jīng)濟性,在纜索吊的最低點和最高點位置處安裝二維機械式風速儀。
大寧河大橋管理人員可訪問如圖3所示的遠程客戶端,以調(diào)試預警系統(tǒng)的可靠性和掌握橋址處局地風速的相關信息。包括實時風速監(jiān)測模塊、風速預測模塊、歷史風速查詢模塊、預警及閾值信息模塊、處理措施管理模塊等,圖4為實時監(jiān)測的顯示界面,圖5為風速預測顯示界面。圖4 實時風速數(shù)據(jù)顯示界面
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于混合方法的風速預測模型研究[J]. 張如九,嚴磊,何旭輝,李睿東,孫穎. 鐵道科學與工程學報. 2020(07)
[2]鄭萬高鐵梅溪河大橋拱圈外包混凝土澆筑方法探討[J]. 蘇延文,曾永平,陳克堅,夏興新. 鐵道標準設計. 2020(07)
[3]強弱非平穩(wěn)風速對大跨橋梁抖振響應影響研究[J]. 蘇延文,黃國慶,曾永平. 鐵道工程學報. 2019(12)
[4]基于多種信號分解的臺風風速多步預測[J]. 李春祥,李洲. 振動.測試與診斷. 2019(05)
[5]平潭海峽公鐵兩用大橋施工海域風速預測研究[J]. 王波,孫家龍,劉鵬飛,伊建軍. 橋梁建設. 2017(05)
[6]基于經(jīng)驗值分解及Elman神經(jīng)網(wǎng)絡的橋址區(qū)風速預測[J]. 陶齊宇,余傳錦,李永樂,張明金,蔣勁松. 災害學. 2017(04)
[7]鐵路風速單步高精度混合預測性能對比研究[J]. 劉輝,田紅旗,李燕飛,張雷. 鐵道學報. 2016(08)
[8]基于GARCH的短時風速預測方法[J]. 姜言,黃國慶,彭新艷,李永樂. 西南交通大學學報. 2016(04)
[9]飛行器外測數(shù)據(jù)連續(xù)型野值的抽取剔除方法[J]. 代曉巍,李振興,趙麗莉. 電子設計工程. 2015(12)
[10]深切峽谷橋址區(qū)風場空間分布特性的數(shù)值模擬研究[J]. 李永樂,蔡憲棠,唐康,廖海黎. 土木工程學報. 2011(02)
博士論文
[1]非平穩(wěn)激勵下大跨橋梁隨機響應方法研究與應用[D]. 蘇延文.西南交通大學 2016
本文編號:3499927
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