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基于健康监测的加固连续梁桥结构状态评估
| 论文题名： | 基于健康监测的加固连续梁桥结构状态评估 |
| 关键词： | 桥梁结构;健康监测;状态评估;加固施工 |
| 摘要： | 预应力混凝土连续梁桥是目前桥梁中采用较多的结构形式，然而这些桥梁在建造和运营过程中由于多种因素的影响，往往会出现不同程度的损伤而进行维修加固。但加固后桥梁的材料自身性能以及质量缺陷却难以得到改善，再加之加固前结构的应力状态也无法准确获知，再加上维修加固施工中可能出现的一些技术、质量问题，加固后结构的安全并非万无一失。针对这些桥梁，可以采用安装传感器结合常规定期检查的方式对结构的安全性进行评价。对于加固的中小跨径连续梁桥，如何确定健康监测的内容，并且有效利用监测系统采集的大量数据对桥梁的健康状态进行评价、对结构的安全性提供预警，是桥梁工程中的一个重要课题。 本文以某城市高速公路高架桥为工程背景，立足于工程实际应用兼顾试验需要，建立了该桥的健康监测与评估系统，对健康监测过程中遇到的一些关键问题进行了研究，主要内容包括: 1.根据国内外健康监测现有成果，设计了桥梁健康监测系统的组成成分，包括传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据处理分析子系统、数据管理查询子系统、健康状况评估与预警子系统。 2.依据经济性、实用性的原则，根据连续梁桥的受力特点以及有限元计算结果，确定了健康监测的主要项目和内容，选定了传感器的型号以及布设方案。 3.对监测系统采集得到的大量原始数据进行处理，将其转化为与结构受力效应直接相关的数据，依据3δ准则以及数据之间的相关性，对由于传感器或传输线路引起的异常数据进行判别和处理。利用线性回归的方法，对挠度等数据的温度影响进行剔除。 4.确定了数据的统计指标，通过对一段时间内各指标的直观展现，可观察得到结构的变化趋势。 5.根据设计计算值以及历史监测数据，确定了各监测项目的预警限值，建立了两级报警系统，实现了对结构安全的预警。 6.结合国内外桥梁评估领域的相关研究，建立了基于层次分析法的桥梁健康状态模糊综合评估模型，结合规范确定了构件状态的分级标准和隶属函数，根据监测数据以及定期检查结果即可得到了桥梁的健康状态等级。 |
| 作者： | 张荣荣 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 虞建成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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