江阴大桥原结构安全监测系统设计分析

在对江阴大桥结构受力特点进行简要分析的基础上，从大跨桥梁结构健康监测的监测思想、测点布置、测试技术的应用等方面，对江阴大桥原安全监测系统及存在的主要问题进行了分析研究。并从项目选择、传感器布设、网络结构、监测设备的选用、数据采集与监测运行模式、数据存储模式、应用软件设计等方面对江阴大桥原结构安全监测系统进行了比较详细的分析，阐述了江阴大桥健康监测系统升级改造的目标需求，为升级改造工程设计与实施提供了依据。     

大跨径桥梁结构健康监测系统改造

江阴大桥结构健康监测系统是我国最早建立的特大型桥梁结构安全监测系统。由于设计施工上的缺陷,系统运行不久就出现数据采集系统硬件损坏,导致系统处于瘫痪状态。江阴大桥联合相关科研单位对损坏的硬件系统进行改造,调整了传感器系统,增加了部分监测内容。对改造后系统的硬件以及监测内容进行了分析。     

基于GPS(RTK技术)的江顺大桥空间位移变形监测系统

随着全球定位技术的发展,空间位移监测已被广泛应用于桥梁结构的安全与健康监测。该系统可以实时测量地球表面点的三维坐标,并使用差分定位,精度高达厘米,并且不受天气和能见度条件的影响。本文介绍了江顺大桥结构安全与健康监测系统,介绍了桥梁空间变形监测的技术特点和监测方案设计。根据建立的结构自动化实时监测系统,对从桥梁各结构监测点得到的数据进行统计分析。结果表明,全球定位技术可以实现对桥梁空间变形的实时动态监测和状态评估。     

江阴大桥桥梁结构健康监测系统的硬件系统改造

江阴大桥结构健康监测系统是我国最早建立、也是最早进行改造的特大型桥梁结构安全监测系统。由于设计施工上的缺陷,系统运行不久就出现数据采集系统硬件损坏,导致系统处于瘫痪状态。介绍改造前后硬件系统的组成,并对监测内容和使用的传感器进行分析,以对以后特大型桥梁结构健康监测系统设计提供借鉴。     

实测车辆荷载作用下桥梁位移响应及其相关性分析

为研究实测车辆荷载作用下桥梁的位移响应,以安庆长江公路大桥为工程背景,基于参数修正方法建立有限元模型,计算得到跨中位移影响线;基于动态称重系统(WIM)及拍照系统提取车流数据,将实际车流信息施加于位移影响线,分析实测车辆荷载下桥梁跨中位移的反演值,并与GPS系统监测得到的位移值进行对比。结果表明:基于车辆荷载反演桥梁位移响应的方法能较为准确地反演出车辆过桥时主跨跨中位移值的变化情况,车辆荷载作用下桥梁跨中位移存在时滞效应,选取120s用于修正安庆长江公路大桥GPS监测值和反演值时程曲线,消除时滞效应后两者吻合较好;车辆荷载不仅引起桥梁下挠,同时造成位移响应振荡效应,且荷载越大振荡效应越明显;单车辆荷载作用下GPS监测值与反演值两者相差小于10%,多车辆荷载作用下两者相差较大。该方法可为桥梁健康监测以及GPS监测值校验提供参考。     

一种新的桥梁线形监测系统及其在刚架拱桥中的应用

桥梁线性可直接反应桥梁的安全状态,是了解桥梁健康状态的最重要方式之一。传统的桥梁线性测量方法存在测量精度低、无法进行动态监测、测点数量少、易受环境影响、监测成本高以及无法实现实时监测等问题。基于高精度倾角传感器和最小二乘法构建了由传感器子系统、数据传输子系统和安全评估子系统构成的桥梁线性远程实时智能监测系统,本文详细介绍了该系统的硬件组成、模块功能和工作流程。为了检测该系统的性能,将本系统应用至刚架拱桥,对该桥进行加载并对测点部位进行精密水准测量,得到挠度的理论值、本系统输出值和高精密水准测量值,通过对比分析,得出本系统精度可达到亚毫米级,同时系统具有可靠性强、可实时监测和运营成本低等特点,是一套综合性能较优的桥梁形变监测系统,在桥梁线形测量领域具有较高的应用和推广价值。     

GPS与微波干涉测量在桥梁动挠度测量中的对比分析

GPS实时动态技术已经在多座大型桥梁的位移测量中得到应用,而微波干涉测量技术近年来也在一些桥梁的挠度测量中得到应用.为评价这两种方法在超大跨度桥梁动挠度测量方面的适用性,在武汉阳逻长江大桥中对比使用了以卡尔曼滤波三差解算法为核心的GPS测量系统与基于微波干涉测量技术的建筑微变远程监测雷达.结果表明,GPS可以满足超大跨度柔性结构桥梁动挠度测量的要求,而建筑微变远程监测雷达由于其一维测量特性更适合于平面位移变化很小的桥梁.     

基于GPS的南浦大桥动响应监测及刚度损伤预估

为了建立实测动响应与大跨径桥梁健康状况的紧密联系.建立了基于GPS的南浦大跨桥梁结构健康监测系统,提出了基于实测动挠度的整桥刚度损伤预估方法。首先根据桥梁结构仿真计算结果及GPS系统的监测特点,建立了桥梁动态线形变化的实时监测系统;然后根据监测数据分析了桥梁运营过程中的结构动响应分布规律,最后通过有限元迭代的方法,进行了桥梁整体刚度损伤的预估。分析结果表明,提出的南浦大桥GPS监测系统能有效地对桥梁进行关键受力部位的实时在线监测,评估方法建立了实测数据与结构健康状况的紧密联系,为实桥局部损伤定位及维护提供了理论基础。     

中小跨径桥梁结构安全状态评估研究

针对目前中小跨径桥梁健康监测系统及结构安全状态评估相关研究不足的情况,以万埠大桥为工程背景,通过安装在桥梁结构上的健康监测系统获得实时监测数据,对桥梁结构应变及倾角数据进行分析处理。基于统计学原理,采用损伤预警理论中的无模型指标训练法对万埠大桥进行安全状态评估,通过该法计算得到桥梁结构应变及倾角值的安全阈值,将监测系统实时监测数据与安全阈值进行对比,评估桥梁安全状态,为桥梁管养部门管理决策提供依据,也为今后中小跨径桥梁安全评估提供实例借鉴。     

拉绳式位移传感器在江阴大桥结构健康监测中的应用

结合江阴长江公路大桥结构健康监测系统升级改造项目,采用拉绳式位移传感器实时监测大桥主梁的纵向运动,并依据实测数据进行梁端位移变化和运动同步性的统计分析。结合突发船撞事件,采集撞击下的大桥位移响应和结构激励状态信息,评价大桥受撞击后的结构损伤和工作性能,得出结论认为此次撞击对主梁的损伤较小,并且大桥运营近6年来主桥钢箱梁结构的刚度并没有发生明显劣化。     

基于RTK GPS技术的大型桥梁动态监测与信息管理

回顾传统桥梁动态监测，结合国内外典型实例阐述采用RTK GPS进行大型桥梁动态监测的原理、方法，提出了对监测数据的数据库管理与可视化的技术方案。     

基于管养需求的实用型大跨径桥梁结构健康监测系统研究

结合江阴大桥上部结构健康监测系统升级改造工程,依据大桥的结构特点与各组成部分的监测需求,进行基于大跨径桥梁管养需求的实用型结构健康监测系统的总体目标、系统框架、层次结构和系统构成的设计。并借助于该系统提供的及时、客观的数据,将监测取得的成果成功应用于主桥阻尼器安装评价、主梁受船撞击后的损伤状况评估、大桥结构模态和动力特性分析等具体养护管理工作中,从而为江阴大桥的日常管养提供了定量化依据和科学化指导。     

GPS桥梁监测系统的构建及其在某大桥中的应用研究

基于对目前大型桥梁动态位移监测手段的优缺点总结,构建了GPS桥梁监控系统,详细介绍了该系统的测量原理、系统组成、数据处理方法及注意事项等。以江苏某大桥为例,对测量原始数据进行傅里叶转换,并对数据进行了频谱分析。为了研究该系统的测量精度,将其与有限元理论计算结果及荷载试验得到的基振频率进行比较,其误差分别为0. 48%和8. 04%,表明该系统的测量结果是稳定且精度较高的。     

无线传感网技术在如泰运河大桥结构长期实时

本文从如泰运河大桥结构概况、无线监测方案的制定和采用的结构监测系统3个方面综述了无线传感网技术在如泰运河大桥长期实时监测中的应用。重点探讨如泰运河大桥结构监测方案的制定方法,系统介绍了预应力混凝土连续箱梁的常见病害、如泰运河大桥的有限元分析结果和基于无线传感网的传感器优化布置原则、部署方法,并描述了如泰运河大桥的无线传感器监测部署、现场数据采集和分析系统情况,最后指出基于无线传感网低功耗实时结构监测系统具有部署实施方便,维护成本低的特点,并且在实时挠度、振动、应变监测方面具有实用价值。这一技术对于桥梁监测广泛推广具有重要的示范意义。     

挠度监测系统在京石高速公路滹沱河大桥中的应用

京石高速公路滹沱河大桥挠度监测系统运用先进的传感器技术、光纤通信及计算机技术,实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应和行为,获取反映结构状况和环境因素的信息,由此分析结构健康状态,评估结构的安全性和可靠性,为桥梁的管理与维护提供了科学依据。     

江阴大桥结构健康监测系统升级改造及初步数据分析

江阴大桥结构安全监测系统建于1999年,由于种种原因系统需要进行升级改造,以江阴大桥结构健康监测系统升级改造工程为背景,剖析了原系统的故障成因及新系统的解决方案,介绍了升级改造后的系统构成、传感器布置及系统软件功能等,并对系统试运行期间的部分数据进行了分析。     

宁波明州大桥磁通量传感器智能拉索制作及应用

宁波明州大桥拉索安装施工中,为了确保施工质量和桥梁的运营安全,部分关键位置安装了磁通量传感器,其与联合开关箱、磁弹仪、GPRS无线传输等组成在线监测系统,对该桥的施工和运营状况进行实时监测.以该桥智能拉索制造为例,对磁通量传感器智能拉索的制作、标定、安装等进行介绍,为磁通量传感技术在桥梁缆索上的应用提供参考.     

基于应变能量函数的桥梁损伤识别方法

为了解决传统损伤识别方法在桥梁健康监测方面的不足,借助频响函数法损伤识别的理论基础,建立应变监测数据功率谱密度函数与桥上通行荷载集群的对应关系,进而提出应变能量函数的概念,并提出了应用应变能量函数进行结构损伤识别的理论方法。在大量分析车辆荷载作用下桥梁结构应变响应监测数据的基础上,结合桥梁结构振动理论、信号处理技术以及数据分析理论,对利用应变信号能量函数进行桥梁结构损伤评估进行验证。通过在桥梁关键部位安装一定数量的应变传感器和一套动态称重系统,以固定周期对时段内的各测点的应变能量函数进行求解,利用统计分析技术得到能量函数计算值的概率分布规律,基于监测系统的工作特征,研究制订了在线损伤识别评估的方法和流程。最后以青银线济南黄河大桥为例,采用数值仿真和实测数据对该方法的有效性进行验证。结果表明,该方法效率高,精度好,通用性强,能够实现随机车流下桥梁结构损伤实时在线识别评估。     

基于光纤传感网络的桥梁实时监测系统研究

桥梁实时监测系统采用可进行长期稳定监测的光纤传感器,并结合多种光纤传感技术,部署传感器网络式分布结构,实现点面结合的实时监测模式。本系统建立了实用的安全评估及预警系统,模拟实时监测系统实际工作状态。应用结果评估表明:系统具有动态、静态数据综合采集的特点,且能实现数据自动采集、传输、存储、统计分析、远程监控与报警等功能,提高了综合监测效率,基本满足大跨度桥实时监测需求。     

杭州湾跨海大桥监测系统中应变传感器的优化布点

传感器优化布点问题是大桥监测系统的重要研究课题之一,针对在建的世界上最长的跨海大桥之一———杭州湾跨海大桥,对健康与安全监测系统中应变传感器的优化布点问题进行了研究,该文主要通过基于结构应变模态得到的广义应变能密度对桥梁应变传感器布点进行分析,并且综合考虑实际测试的情况,结合恒载作用下结构的应变情况,得出大桥应变传感器的布点,实现结构状态信息的最优采集。