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集中式桥梁健康监测系统设计与监测数据分析
| 论文题名： | 集中式桥梁健康监测系统设计与监测数据分析 |
| 关键词： | 集中式;桥梁健康;监测系统设计;健康监测系统;收缩徐变;混凝土箱梁;徐变效应;温度场;数据管理系统;监测数据;有限元软件;有限元模型;影响分析;混凝土桥梁;西江大桥;实测;内力状态;总体设计思想;预应力混凝土;问题 |
| 摘要： | 桥梁的健康监测问题已经得到越来越多的研究人员的关注,健康监测系统的合理部署以及对监测数据进行有效管理和分析关系到整个健康监测系统可靠性和效能。 本文针对目前在桥梁健康监测系统及其数据分析中存在的若干关键问题进行研究。这些问题有：(1)如何设计高效而低成本的桥梁健康监测系统,使得桥梁健康监测系统能够更好地推广与普及；(2)比较可靠地了解实际桥梁中的温度场(特别是针对混凝土桥梁),进而分析温度应力效应；(3)如何客观地测量在成桥情况下混凝土的收缩徐变,了解收缩徐变效应对混凝土桥梁内力、挠度影响,并且帮助合理地修正基于应变的传感器结果等等。本文的主要研究内容包括： (1)首先介绍了集中式桥梁健康系统的总体设计思想,然后介绍了传感系统、数据采集系统以及远程数据传输系统。接着论述了集中式桥梁健康监测数据管理系统需求分析,数据库设计、网络体系构建方案以及相应的开发技术以及整个的系统的构建与实施过程。最后以肇庆西江大桥为例,介绍了集中式桥梁健康监测的实施。 (2)利用集中式桥梁健康监测数据管理系统中保存的实测温度数据,分析了预应力混凝土箱梁桥温度场沿纵桥向、横桥向以及沿高度方向的温度分布规律,最后结合实测最不利温度场,利用平面有限元软件桥梁博士和有限元软件ANSYS分析了实测最不利温度场的纵向效应和横向效应。最后分析了不同沥青铺装层对混凝土箱梁温度效应的影响。 (3)在混凝土收缩徐变方面,本文给出了环境平均湿度、构件尺寸、混凝土的强度对混凝土收缩徐变的影响分析。通过混凝土收缩徐变有限元模型的建立,进行了收缩徐变效应对成桥内力状态和线型的影响分析,同时对比了不同的成桥内力状态对肇庆西江大桥收缩徐变效应的影响。最后分析了收缩徐变效应引起的实际应变的提取方法,并结合有限元模型对实测结果和理论计算结果进行对比。 |
| 作者： | 李保木 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 汤立群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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