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混凝土桥梁裂缝远程监测系统的研究及应用
| 论文题名： | 混凝土桥梁裂缝远程监测系统的研究及应用 |
| 关键词： | 混凝土桥梁;裂缝监测系统;机敏网裂缝传感器;工程应用 |
| 摘要： | 桥梁在交通运输中起着关键作用。随着国家经济的快速增长，大量桥梁相继施工建成。其中混凝土桥梁因其造价较低和原料丰富在建设中得到广泛应用。近年来，混凝土桥梁垮塌事故频发，病害报告数量持续增长。其中最突出的病害就是混凝土结构的开裂。因此必须对混凝土桥梁的裂缝进行有效的监测，做到提前加固和处理，防止裂缝的进一步扩展而引起其他病害。 混凝土桥梁裂缝监测是结构监测的主要内容之一。近年来，国内外的专家学者均在此领域进行深入研究，并取的重要的进展。如点监测方法、以光纤传感器为主的分布式监测方法、利用同轴电缆制作的电时域反射计、基于图像识别的裂缝监测法等在一定程度上均实现对裂缝的监测，但各自都存在一定的不足而无法在实际的桥梁结构中得到广泛的应用。机敏网裂缝监测方法是重庆交通大学研究团队研究开发的一种裂缝监测方法，该方法能实现对裂缝产生、长度、宽度、形状、位置和裂缝扩展的有效监测，同时其制作和安装工艺简单，适用于实际的工程应用中。 本文在机敏网裂缝传感器基础上，围绕着基于机敏网裂缝传感器的混凝土桥梁裂缝远程监测系统进行分析和设计。主要解决了实际桥梁裂缝远程监测系统建立的两个关键问题，一是机敏网裂缝传感器的监测位置选取。本文采用人工检测裂缝位置统计和有限元分析相结合的方法分析了机敏网裂缝传感器在混凝土同类型桥梁上安装位置的选取。二是设计针对机敏网裂缝传感器数据的采集、传输、存储及处理分析的硬件设备和软件程序，实现了将桥梁现场的裂缝数据传输至远程监控中心，由远程监控中的服务器对数据进行处理和再现，最后对裂缝进行安全评估。完成系统设计后还设计实验对系统进行测试，并结合实际桥梁应用中的监测数据，对系统的监测效果进行讨论。 本文的主要内容包括:(1)采用人工检测裂缝位置统计和有限元分析相结合的方法，分析出混凝土桥梁易裂位置，为机敏网裂缝传感器的安装布置提供准确的参考。(2)设计了机敏网裂缝远程监测系统的数据传输硬件设备和软件程序，实现了对机敏网裂缝传感器数据的智能传输、存储和处理再现。(3)利用学校的混凝土箱梁模型建立了实验系统，通过人工制造裂缝的方法，对系统的耐久性、可靠性和稳定性进行验证。(4)结合系统在土坎乌江大桥和马桑溪长江大桥上应用和监测数据，讨论系统的监测效果。 |
| 作者： | 杨光 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 张奔牛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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