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基于GPS-RTK监测的多塔悬索桥结构状态预警
| 论文题名： | 基于GPS-RTK监测的多塔悬索桥结构状态预警 |
| 关键词： | 多塔悬索桥;状态预警;变形监测;降噪处理 |
| 摘要： | 随着大跨桥梁工程建设的蓬勃发展，利用桥梁结构健康监测系统采集到的海量数据科学合理地进行结构状态预警、评估也随之得到广泛关注。对于多塔悬索桥，由于中间塔的设置，使得多塔悬索桥的整体受力和变形与传统双塔悬索桥有很大差异。本文以泰州长江大桥为工程背景，结合大桥结构健康监测系统GPS-RTK数据分析，开展了多塔悬索桥结构状态预警评估研究。具体内容如下: (1)系统地介绍了GPS技术用于桥梁变形监测的相关理论和应用情况。阐述了GPS的发展历程和系统组成，以及GPS-RTK定位测量系统的基本思想、主要特点和基本原理，研究了GPS-RTK在大跨悬索桥变形监测中的应用情况。 (2)对GPS动态变形监测数据粗差剔除和降噪预处理。针对泰州大桥GPS-RTK监测数据的特点，采用拉依达准则（3σ准则）进行粗差剔除处理;然后选用不同小波函数、不同分解层数、不同阈值和阈值准则进行小波阈值降噪处理，并比较降噪效果，从中确定出最优组合参数。 (3)分析了环境温度对主梁位移的影响规律。首先，研究了大桥主梁三维位移与环境温度的相关性，泰州大桥主梁横向位移与温度相关性不明显，而纵向位移和竖向位移与温度有明显的强线性相关性;其次，通过采用最小二乘法建立主梁纵向和竖向的位移-温度线性回归模型;最后利用相关性模型进行环境温度归一化处理，剔除温度效应所产生的位移趋势，从而获得桥梁结构的真实位移状态。 (4)建立了基于均值控制图法的状态预警方法。构造位移残差预警指标，根据统计控制图中的均值控制图建立了主梁状态预警方法，并通过样本检验和损伤模拟的方式来考察基于均值控制图的状态预警方法用于泰州大桥的可行性和有效性。分析结果表明:采用均值控制图法能从多个截面、多方向进行结构异常状态识别和损伤预警。 |
| 作者： | 王蔓 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 缪长青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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