隧道结构健康监测及诊断系统应用研究

介绍了BOTDR光纤应变监测技术的基本原理。从结构分析出发，论证了基于BOTDR的结构健康监测及诊断技术应用于隧道结构安全监测的可行性。结合实例对隧道结构健康监测及诊断系统的组成部分（光纤传感器、信息采集与处理、健康诊断、安全评估）进行了应用研究。最后列出了基于BOTDR的健康监测及诊断系统在隧道应用中取得的部分成果。     

数据采集与通信技术在结构健康监测系统中的应用

以某结构健康监测系统为对象，介绍了该结构健康监测系统的总体设计。结构健康监测系统中的数据采集系统主要由单片机和PC机两部分组成。单片机部分是以89C51为核心，结合A／D转换、时钟、电平转换和存储器等外围芯片，实现了数据采集和存储的功能。PC机部分主要是用VB编写的程序来实现数据通讯、数据显示、和数据处理的功能。该实时数据采集系统在某结构物的健康监测系统中运行效果良好。     

多工法跨海公路隧道工程结构响应特征研究

截至目前, 浙江省多工法跨海公路隧道的工程案例并不多, 舟山市鲁家峙隧道 (同时包括明挖段、 盾构段、 山岭段) 作为多工法公路隧道的典型代表, 面临环境特殊、 技术复杂、 工法多样等诸多问题, 有必要开展大型复杂隧道结构健康监测研究, 因此针对该工程不同工法隧道在运营期的结构响应进行了数值模拟计算, 分析了不同工法的隧道结构响应规律和结构受力薄弱点, 为隧道不同断面的结构健康监测方案提供重要参考, 以期为省内外类似隧道工程的运营监测提供指导意见。     

大型水下盾构隧道结构研究现状与展望

随着我国大型水下盾构隧道的日益兴建,一系列结构问题愈发凸显,对结构的安全性提出了挑战,大型水下盾构隧道结构已逐渐成为国内外研究的热点.针对大型水下盾构隧道在设计阶段、施工阶段及长期运营阶段可能存在的结构问题,综述了国内外相关的重要研究,主要包括:隧道横向结构的力学特征与分析方法,纵向结构变形与稳定性,隧道结构及附属结构物的地震响应及抗震与减震措施.总结了近期的研究成果与新进展,包括:整环管片衬砌结构力学特征与分析方法,接头力学性能,隧道结构纵向稳定性,施工期流固耦合效应及上浮机理,施工荷载的影响,火灾的影响与评估,水环境作用下管片衬砌结构的长期耐久性及结构性能评价等.最后,讨论了尚存的问题以及相关结构问题的研究趋势.     

基于移动三维激光扫描的盾构隧道监测技术

我国城市轨道交通飞速发展,主要采用盾构法施工建设。盾构隧道结构安全监测是城市轨道交通运营监测的主要工作之一。传统盾构隧道监测主要采用全站仪、水准仪、收敛仪等测量设备。传统监测手段存在效率低、周期长、成本高、成果类型单一等缺点。针对传统监测不足,文章引入移动三维激光扫描的新型盾构隧道监测技术,通过移动三维激光扫描技术快速获取隧道结构信息,从而实现隧道结构健康状态的快速、全面监测。工程实例表明,该技术具有监测速度快,成果类型丰富等优点,较传统方法更加符合轨道交通监测行业需求。     

南京长江隧道原型管片结构破坏试验研究

为探明南京长江隧道管片衬砌结构的破坏特征,采用"多功能盾构隧道结构体试验系统",对其原型管片衬砌结构进行了试验研究.将结构承受的水压力与土压力分离加载,并对大型水下盾构隧道结构在通缝和错缝拼装方式下的不同破坏特征进行了探讨.研究结果表明:南京长江隧道管片衬砌的破坏主要以弯曲开裂为主;结构裂缝扩展往往伴随着结构变形和纵缝张开量的显著发展;不同拼装方式的结构变形、裂缝扩展与纵缝张开量存在较大差异,与通缝拼装管片结构相比,错缝拼装管片结构变形、纵缝张开量较小,而裂缝扩展较快.     

桥梁结构健康监测的最新研究和发展

在阐述桥梁结构健康监测的重要性和迫切性的基础上,指出了桥梁结构健康监测是复杂的系统,是桥梁结构研究的"真实试验室",并在介绍了桥梁结构健康概念和组成的基础上,通过对国内外桥梁结构健康监测的研究现状和发展趋势的讨论,指出了这些监测系统的共同特点和桥梁结构健康监测研究存在的共性问题,桥梁结构健康监测的研究目前仍然处于探索阶段,需要多学科的进一步交叉与发展,自动损伤识别是实现真正意义上的桥梁监测系统的核心,是目前国际上的研究热点,目前还在研究阶段,最后指出了桥梁结构健康监测应该研究的问题。     

水下大直径盾构隧道结构变形及养护措施

近年来,进入运营阶段的大直径水下盾构隧道越来越多,这些隧道在运营过程中逐渐出现渗漏水、错台、接缝张开等病害,分析结构变形趋势及养护措施至关重要。研究以扬州瘦西湖盾构隧道为例,通过为期一年的全线拱顶沉降、道面沉降、周边收敛的测量及病害的检查,给出了隧道内结构变形较大的位置和变形量,统计了隧道内病害的检查及养护情况,并以此为基础,编制出《瘦西湖隧道养护指导手册》,为保障隧道安全运营提供规范性的养护措施及合理建议。     

桥梁结构健康监测系统研究解析

随着桥梁建设数量不断的增多,对桥梁工程的建设质量也提出了更多的要求,桥梁结构的健康监测系统就成为维护桥梁工程的主要方式,阐述了研究桥梁结构健康监测系统的重要性,解析了桥梁结构健康监测系统主要研究方法。     

面向长大桥梁结构健康监测物联网的云计算

云计算可以满足长大桥梁结构健康监测海量数据存储管理与专业计算需求,为此提出一种新兴的由第三方专业机构提供服务的结构健康监测云的概念.在总结结构健康监测物联网技术特点的基础上,分析了结构健康监测云计算系统需求,描述了结构健康监测云的系统架构,回顾了相关技术的研究现状并展望应用前景.     

人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测中的应用

香港特别行政区政府路政署开始采用人造卫星定位技术应用于桥梁结构健康监测系统，以增强和改进青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥的结构健康监测工作。人造卫星定位系统（Global Positioning System of GPS）主要用作量度三座悬吊体系桥梁的桥身和桥塔瞬间位移，推算其相应的导量（截面中线）位移及各相应主要构件的应力状况。GPS监测系统是一套实时监测系统，它包括：GPS测量仪、接驳站、信息收集总控制站、光纤网络、GPS 显示器等。通过介绍路政署于青马管制区内所安装的GPS监测系统，论述有关GPS信息在桥梁结构健康监测中的应用，如风力效应监测、温度效应监测、交通荷载效应监测和各主要构件的应力监测等，亦展示一些监测分析和评估。     

地下工程结构健康监测系统应用研究

随着地下工程修建技术的不断进步,各种类型的地下工程结构在不同的复杂条件下得到了广泛的应用。为解决复杂条件下地下结构适应高水压、覆土高差、地层差异性、动荷载等一系列关系到结构耐久性和运营安全的问题,需要在建设和运营期对地下结构纵向、横向受力及变形进行分析,建立地下结构健康监测系统(USHMS),实现对地下结构的全寿命健康状态评估。文章对国内地下结构健康监测系统应用进行分析,提出隧道结构健康监测系统实施的必要性和适用范围。     

硬质围岩隧道控稳结构面的初步分析及应用

对某隧道塌方进行了全面系统的分析,探讨了在硬质围岩隧道中塌方的内在原因,归纳提出控稳结构面的存在对塌方产生的重要作用,通过分析,阐述塌方发生及破坏过程,并利用理论分析方法对控稳结构面进行预测,为隧道预防塌方技术研究做了进一步的探索。     

适用于遗产建筑的结构健康监测系统

遗产建筑具有极其宝贵的历史、文化、艺术和科学研究价值,结构安全是保证其价值存在的重要基础．结构健康监测系统目前广泛应用于土木工程的重大或复杂结构,以辅助对结构安全状况进行判断．文中分析了适用于遗产建筑的结构健康监测系统的构架、基本技术及国内外应用情况．通过在某藏式古建筑上的监测试验,验证了遗产建筑的结构健康监测系统,并对其在遗产建筑上应用的特殊性及存在的问题进行了讨论．     

大跨桥梁结构健康监测系统应用现状概述

为了确保结构的安全高效运营,大跨桥梁基本都设置结构健康监测系统。如何对不同历史阶段采集的数据进行有效提取、处理和分析,获得反映大桥结构受力状态的代表性动、静力指纹,并定期对结构的运营安全进行评估,已逐渐成为桥梁工程领域的研究热点。首先论述大跨桥梁结构健康监测系统应用研究的重要性;其次详细介绍国内外大跨桥梁结构健康监测系统的应用现状;最后对当前研究中存在的主要问题进行分析总结。     

基于木桶理论的桥梁健康监测系统研究

近年来桥梁健康监测系统的研究受到越来越多的关注,本文参考了国内外在这方面研究的最新发展状况,对属于钢桁架拱桥的江汉一桥健康监测系统加以研究,提出了基于木桶理论的桥梁健康监测系统方案,力求实现对结构整体行为的实时监控和结构状态的智能化评估。     

基于GIS+BIM的公路隧道智慧管养系统研究与设计

为解决公路隧道所处环境复杂,结构自身性能在多因素长期作用下不断劣化所带来的管养等问题,基于GIS+BIM的集成技术,研究设计了公路隧道智慧管养系统框架,通过对隧道建设的基础数据以及各类检测器所采集到的监测数据进行深度挖掘、关联分析与预测分析,实现隧道使用性能数据管理、健康检测、安全评估预警和隧道结构服役性能智慧管养等功能,进一步提升公路隧道养护维修精细化的管理水平,为隧道管养部门提供科学的管养决策支撑。     

围岩监测信息在隧道工程中的应用

以北京至承德高速公路某隧道工程实践为研究背景,在隧道围岩动态地质跟踪调查的基础上,利用常规的围岩位移监测、应力监测,以及现场点荷载试验,及时的得到了施工过程中的围岩变化综合信息。围岩位移与应力等监测信息为隧道信息化设计和施工提供依据,是隧道信息化施工、设计的重要手段,对山区高速公路隧道的施工与设计具有一定的参考意义。     

运营高速公路隧道火灾后结构应急检测及评价研究

运营高速公路隧道一旦发生火灾,不仅会影响线路的整体运营状况,而且会对隧道衬砌结构造成永久性的伤害。目前如何快速有效的检测、评价隧道火灾后的结构安全性无相关规范或指南等,此问题已成为目前亟待解决的问题。以某隧道火灾后结构应急检测和评价为例,提出了隧道火灾后应急检测及评价方法,为同类工程开展提供了依据。     

隧道拱顶溶洞处治及溶洞对隧道围岩稳定性影响分析

某高速公路隧道围岩以白云岩、粘土为主,岩溶发育,无充填物溶洞很多,主要分布在隧道拱顶,这给隧道的施工带来了困难。探讨了隧道拱顶无充填物溶洞的处理,分析了拱顶溶洞对隧道围岩稳定性的影响,对隧道的施工有一定的借鉴意义。