应力谱软件编制及其在数据分析中的应用

应力谱监测是桥梁结构安全监测系统中一个部分,在数据分析中有重要作用。在应力谱的编制中,作为主要部分的雨流计数法由于比较符合疲劳损伤规律,目前应用较广泛,但尚未在桥梁结构健康监测系统的在线数据分析工作中得到应用。为此,该文根据雨流法的原理和改进算法,编写了应变时程的雨流计数程序,并将润扬大桥结构安全监测系统输出的应变时程数据进行在线计算,得到了桥梁相关构件的应力谱,为系统数据分析工作提供了重要依据。新开发的软件作为润扬大桥结构安全监测系统的一部分,能够对系统在交通等随机荷载下实时采集的应变时程数据进行分析,并由获得的应力谱得到润扬大桥相关构件的应力状况。     

大跨度斜拉桥健康监测系统设计与研究

随着我国近20多年来长大桥梁的大量建设与投入使用,该类桥梁运营期间的安全监测已成为相关桥梁管养部门的重要工作。介绍了高速公路主跨340 m的钢-混组合梁和主跨370 m的预应力混凝土梁两座典型斜拉桥健康监测系统的设计、安装调试以及数据初步分析。该系统包括传感器测量、系统集成与数据传输、系统数据处理与控制及状态预警和评估等。研究可供同类型大跨度斜拉桥结构健康监测与安全评估提供参考,同时为高速公路长大桥梁健康监测系统标准化建设和运行积累宝贵的数据及经验。     

基于实测参数的某斜拉桥健康监测研究

随着斜拉桥的广泛应用,斜拉桥结构运营安全越来越受到关注。为能及时掌握桥梁的状态,桥梁健康监测越来越凸显其重要性。文中以高速公路某斜拉桥为背景,对该桥的健康监测进行了研究,结合有限元分析,确立了该桥的主要监测内容、部位、测点布置方案,给出了结构状态评估方法。通过4年的监测数据分析,判断桥梁结构目前处在安全可控的范围,处于相对稳定的状态,但主梁存在局部下挠现象,后期应重点观测。为管养单位制定桥梁维修计划提供了依据。     

基于灰色理论的桥梁刚度性能退化预测方法研究

桥梁结构刚度退化可以从侧面反映出桥梁的健康状况,以子牙新河特大桥简易健康监测系统监测数据为样本,采用灰色预测中数列预测的方法对子牙新河特大桥刚度的退化趋势进行了预测,计算出了10年之后桥梁刚度退化状态,并与五年实测数据进行了对比分析,验证了基于灰色理论的桥梁结构刚度性能退化预测的可行性和有效性。     

基于BIM的桥梁健康监测系统研究

桥梁健康监测系统是保障桥梁安全运营的重要技术手段,已在国内外众多桥梁工程中得到应用。然而,传统桥梁健康监测系统存在海量数据可读性差、突发事件下难以评估等缺点。文章借助BIM(Building Information Modeling)技术,提出新型"BIM+健康监测"模式下桥梁健康监测系统架构,开发了基于BIM的桥梁健康监测系统,实现了桥梁安全运营的多用户协同管理以及监测与养护一体化运维管理。     

嵌入式数据库在桥梁实时监测系统中的应用

介绍了嵌入式数据库特点及Berkeley DB数据库体系结构,结合桥梁健康实时监测系统的具体需求,设计了一种基于嵌入式数据库Berkeley DB的桥梁监测系统结构,并给出了关键的数据库中数据处理的设计实现.简单讨论了该结构系统的扩展性和改进问题.     

嵌入式数据库在桥梁实时监测系统中的应用

介绍了嵌入式数据库特点及Berkeley DB数据库体系结构,结合桥梁健康实时监测系统的具体需求,设计了一种基于嵌入式数据库Berkeley DB的桥梁监测系统结构,并给出了关键的数据库中数据处理的设计实现.简单讨论了该结构系统的扩展性和改进问题.     

大数据分析技术在桥梁健康监测中的应用

文章首先对大数据的基本概念进行探讨,在此基础上提出桥梁健康监测大数据中心的概念,并对其处理系统的功能与内容、总体架构进行介绍,指出了大数据分析技术在桥梁健康检测中的应用前景和方向。     

江阴大桥强风报警及风场特性分析

风荷载对悬索桥的运营期安全有重要影响.文章利用健康监测系统实测数据,建立了江阴长江公路大桥风特性数据库.在此基础上,一方面针对风速设定报警阈值,从而保证了行车与结构安全,另一方面计算得到紊流强度、阵风系数等风特性,对桥梁设计风荷载参数取值的合理性进行了验证.研究结论为江阴大桥的抗风安全性评价提供了实测依据,同时可为该地区其他工程结构的抗风研究提供参考.     

时间序列分析在桥梁应力监测数据预警中的应用

目前国内越来越多的干线公路桥梁部署实施了安全监测系统,开展针对包括应力在内的桥梁结构各类响应的监测,海量的监测数据在记录桥梁状态、损伤的同时,数据处理及及时的结构预警也成为了管理者的难题。为此,将数据挖掘中时间序列分析方法引入到桥梁应力监测数据分析中,提出了基于时间序列分析的桥梁应力监测预测,为桥梁应力监测数据处理和预警提供了新思路。     

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GPS技术的大跨桥梁实时动态监测系统

大跨度桥梁,特别是主梁为钢结构的跨江大桥,其变形受台风、地震、车辆以及温度变化等因素的影响很大,对其进行实时动态的变形监测,能够获取桥梁在各种荷载作用下的变形数据,了解其工作状况,进一步掌握其变化规律。以江阴大桥结构健康监测系统中的GPS桥形在线监测系统为例,详细介绍了GPS监测系统的组成和数据分析,实践证明,该系统能够精确地记录大桥在车辆、风荷载以及温度变化情况下结构主梁和主塔的位移特征,从而为验证结构抗风、抗震设计和大桥的日常安全维护提供可靠依据。     

嵌入式系统在桥梁振动数据采集系统中的应用

介绍了一个基于嵌入式操作系统的桥梁振动状态远程数据采集系统，文中详细给出了A／D转换和数字信号的TCP传输流程，该系统实现了无人值守情况下桥梁振动状态的数据采集和数字信号的网络化传输，为远程监测、数据分析、数据共享，为确保列车过桥时的行车安全，为帮助人们认识桥梁振动规律提供了全面准确的数据。     

基于监测数据的连续刚构桥梁“零活载点”识别方法

通过分析介绍桥梁健康监测中数据分析的现状及存在的问题,提出了一种基于长期监测数据的桥梁结构"零活载点"识别的原理及其方法,给出了具体的识别过程及判断条件。根据实桥桥梁监测数据的规律,设定每天凌晨2:00—4:00作为"零活载点"识别的数据筛选时间段,取顶、底板应力同为最小时刻作为零活载点。通过每天确定一个零活载点作为基准状态,以此为参照点来处理每天的监测数据,大大减少了系统累积误差及温度等不确定因素对于监测数据处理的影响。     

智能桥梁健康监测系统硬件设计

智能桥梁健康监测系统是以桥梁结构为平台,通过结构监测系统、环境监测系统、交通监控系统、设备监控系统、综合报警系统、信息网络及分析处理系统及他们之间的最优化组合,向管理者提供一套对桥梁结构长期实时使用状态的综合监控．以期提高大桥的整体管理技术水平,更为准确地把握桥梁在各种载荷下真实的受力及变形状态。     

桥梁结构在线健康监测预警系统Ⅱ——损伤识别的信号分析及提取方法

在桥梁结构在线健康监测预警系统--监测评估预警体系和模块设计研究的基础上,进一步讨论了桥梁结构在线健康监测预警系统的数据分析的总体要求,给出了结构分析数据的获取方法,采集信号的数据处理方法与流程,分析比较了各类损伤识别方法及特征指纹的特点及适用范围,它对营运中的桥梁监测与养护管理具有重要的指导意义和实用价值.     

桥梁面相学及其研究进展

为了探索更加实效、经济、便捷、可信的桥梁安全状态检(监)测新方法,受中医望、闻、问、切诊断人体健康状态理念启迪,提出了依据桥梁外观形态变化来获知结构近期安全状态的桥梁面相学;总结了10多年来基于桥梁面相学的桥梁安全状态检(监)研究进展;介绍了基于定点相机平转+竖转拍摄的桥梁动静影像全息性态监测系统、基于激光雷达+全景数码相机拍摄的WWWQ-G桥梁安全巡检车、基于普通摄像头拍摄的常规跨径桥梁安全监测系统和基于定点旋转测量装置的拉索性态远距全域视频检测系统的构成理论,以及各系统应用于桥梁构件损伤检测的试验研究案例和实际工程应用案例;展望了融合“测点传感器+机器视觉”实现桥梁结构状态的“精+密”监测方法及其应用前景。     

基于压电薄膜传感器的公路轴载数据采集系统应用研究

车辆荷载(动态称重)监测是中小桥梁结构健康监测与状态评价技术的一个重要组成部分,建立一套能够在中小桥梁上24小365天运行的、价格低廉的、精度较高的实时轴载数据采集系统进行全天候轴载数据采集,将对桥梁的建设、辅助养护和管理具有重要的参考价值。介绍了基于压电薄膜传感器的车辆轴载称重系统的各个组成部分,给出了该系统进行测试验证的流程和校验结果,对于此类系统的搭建具有一定参考价值。     

基于监测样本的大跨索桥疲劳应力概率分布函数的参数估计和检验

疲劳应力监测是大跨桥梁结构健康监测和安全评估的关键环节。为了对桥梁实际运营状态和应力水平有总体而全面的认识,就需要对采集的大量数据进行统计分析获取其概率分布函数。以润扬大桥结构健康监测系统记录的悬索桥钢箱梁应变时程数据为基础,分析了润扬悬索桥半年内疲劳应力谱的特征．基于监测得到的应力谱样本进行了疲劳应力幅概率密度函数的参数估计和检验,拟合得到疲劳损伤增量的概率密度函数。研究结果表明：目前润扬桥应变监测部位的等效应力幅较低,最大应力幅远未达到引起疲劳损伤的阎值：半年应变样本的相对疲劳损伤增量服从对数正态分布或者Weibull分布;且以监测数据分析得到的相对疲劳损伤增量所得到的可靠度指标较高,失效概率较低,与当前工作应力状态较低的现状相吻合。     

桥梁结构在线健康监测预警系统Ⅰ——监测评估预警体系和模块设计

针对不同桥梁的特点,在参照国家有关技术规程规范的要求和相关研究成果的基础上,研究提出了运营桥梁在线健康监测及状态评估的指标体系,讨论了传感器布置的原则及一般的应力、位移传感器布置方案,给出了系统设计的模块框图及顶层数据流程图.所提出的桥梁在线健康监测状态评估的指标体系、结构应力、位移传感器布置及系统的模块设计,对营运中的桥梁监测与养护管理具有重要的指导意义和实用价值.