箱梁桥挠度在线监测系统研究

为获取箱粱桥实时挠度数据,根据箱梁桥结构特点,研究了新型激光视频挠度/位移测量系统(LVDMS)和非接触式张力线桥梁挠度测量系统(NWSWS),阐述两种系统的结构、原理,分析两种系统的性能、测量精度和影响因素。对不同测量需要的情况可分别采用两种系统进行在线监测。对渝黔高速公路上两座大型箱梁桥挠度变化进行了在线监测,在试验过程中对桥梁挠度、箱内温度和箱外温度数据进行同步测量,将各组测量数据绘成曲线。从其变化趋势分析两种测量系统的有效性和一致性。结果表明LVDMS和NWSWS能够达到桥梁挠度在线测量的性能要求,可以运用于桥梁的在线健康监测。     

基于全站仪对边测量功能的公路横断面测量方法

针对传统道路横断面测量方法劳动强度大、作业效率低、测量精度低的缺点,采用全站仪坐标放样和对边测量功能,进行高效、灵活、高精度的道路横断面测量是现代测绘技术工程应用的新方法;结合道路工程横断面测量新方法的实施和测量数据精度分析,验证道路横断面测量新方法的效能与精度,为对边测量技术横断面测量方法的推广应用提供依据。     

柔性边坡变形监测阵列设计与试验研究

位移场监测是滑坡灾害监测的重要参数。常规位移测量方法不具备方向性,无法描述位移空间坐标。以MEMS惯性传感器为基础,集成构建了三轴加速度计和三轴磁力计的传感单元,设计了由刚性段和柔性段串联组成的柔性传感器阵列,推导了传感节点变形坐标计算公式,并进行了不同工况下的变形试验。试验结果表明：该传感器阵列能够实现多个方向上的变形测量,综合位移测试精度在2 mm之内,满足实际工程应用的需要。     

干扰对FMCW雷达测量精度的影响研究

搭建基于调频连续波雷达测距精度分析的实验平台,用于研究雷达在对钢板的检测过程中环境干扰对调频连续波雷达系统测量精度的影响.采用中心频率为77GHz、带宽为7GHz的调频连续波雷达(FMCW)系统,对雷达的调频连续波测距原理进行推导,通过采集实际雷达系统的测量数据,提取目标距离信息,分析系统的距离测量精度.并在雷达与目标之间增加干扰,如雾气、水滴等,分析环境变化对该雷达系统的测距精度影响.该研究可为雷达系统的开发提供前期验证,也可为雷达系统各项参数的修正及优化提供参考依据.     

多跨预应力混凝土连续刚构施工监控研究

结合某大跨径悬臂浇筑预应力混凝土连续刚构桥梁,分析预应力混凝土连续刚构桥梁施工监控线形与应力的测量,详细介绍了线形测量、应力测试、合龙技术要求等内容,为类似桥梁施工监控测量提供参考。     

基于MEMS的数字压力传感器在竖向位移测量中的应用

为实现结构竖向位移的便捷、高精度、远程实时测量,开发了一种基于连通管技术和MEMS技术的结构竖向位移测量系统,阐述了封闭差压连通管式位移测量原理及测试模块的实现。重点从稳定性、可靠性角度分析了封闭差压连通管式位移传感器的应用性能,并进行了试验验证。试验结果表明:该位移测量技术及其设备具有优于0.1mm的竖向位移测量分辨率和较高的灵敏度,长期稳定性0.3 mm,能够满足日常工程测量和在线长期监测项目中的竖向位移测量需求。在桥梁静载试验时的主梁挠度测量中实际应用验证了该系统具有实时测量、布设及操作便捷、低成本等优点。     

基于WIFI的无线桥梁应变采集系统

对比分析了各种无线通信技术,提出了基于WIFI无线通信技术的桥梁无线应变采集系统。系统设计了现场应变数据采集设备以及上位机监测软件,实现了桥梁结构检测数据的无线通信。系统有效解决了应变片测量桥梁应变时导线线阻引起的测量误差,设计的高精度数据采集电路有效提高了测量精度。采用电校准方法校准系统并对系统进行了对比试验研究,研究结果表明,该系统具有测量准确、测试效率高、采集控制灵活方便、稳定性好、成本低等优点,验证了WIFI无线通信技术应用在桥梁无线结构监测系统中的可行性。     

机器视觉理论下的桥梁形变在线监测技术探讨

光学原理是机器视觉理论的基础,其主要是将采集而来的目标图像,通过计算机将其结构的位移值计算域分析出来。将简易的标志点布置在桥梁结构待测的部位中,人们便可以利用标志点的特性,将形心跟踪定位算法研究并开发出来。将机器视觉理论作为理论基础,对桥梁形变在线监测技术进行了研究与探讨,并运用相应的测试系统,对拱肋与桥塔偏位、桥梁斜拉索振动位移监测等桥梁较为关键的部位的位移情况进行了测量,旨在对桥梁测试技术进行丰富与完善。     

北斗定位技术在山区桥梁高墩纠偏监测中的应用

北斗定位技术可对桥梁形变监测和预警提供全天候的实时高精度定位结果,但目前国内北斗定位技术针对山区恶劣环境下高墩桥梁形变监控尚属于研制开发阶段,未有相应技术规范。通过实际工程,阐述了北斗卫星定位技术在山区高墩桥梁变形健康监测中设备的安装及运用,介绍了纠偏控制过程及北斗监测系统云平台内部框架和功能目的。并采集病害桥梁纠偏位移北斗数据和人工监测数据进行对比分析,倾角仪在测量计算高墩位移时数据并不准确,北斗和人工监测数据误差在3 mm之内,误差值相对标准差均小于1。因此北斗定位技术在山区桥梁高墩偏位监测中具有良好的精确度及可靠性。     

频闪动态干涉法测量离面位移的研究

频闪视觉测量和频闪干涉测量代表了目前先进的微机电系统动态测试技术,尤其在非接触无损测量技术有重要意义.通过微机电三维静动态测试系统,综合运用等厚干涉原理和基片曲率法,实时测量,计算出镀膜样品在升温和退火过程中应力的变化.结果表明,该方法适合测量微机电器件的离面位移.     

基于数字照相技术的边坡变形自动化监测技术研究

将数字摄影测量技术应用于边坡位移自动监测。在边坡上布设固定标志点,将非量测数码相机置于边坡正面,运用程序控制相机间隔一定时间对边坡进行拍摄。对拍摄图像预处理后使用圆心亚像素识别算法确定测点亚像素位置。根据标志初始实际距离与初始相片像素距离建立物象比例,对比各次识别结果得到各测点实际的相对位移。运用GPS技术和计算机技术,本系统可实现数据交换、控制指令发送和预警的适时监控。本系统采用非量测数码相机,相对于传统边坡检测方法具有成本低,精度高,需要人工干预少等优点,现场试验50 m距离识别精度达到3 mm,取得较好效果,可以作为大量边坡自动化监测的有效手段。     

沥青路面表面纹理三维高精度激光非接触式检测

为实现沥青路面纹理构造高精度自动检测,借助三维激光技术实现路面纹理三维重构,提出模拟铺砂的沥青路面构造深度测量方法.首先采用高精度三维激光扫描仪获取雅康高速公路沥青路面0.1 mm精度三维高程数据,同时人工铺砂法获取对应区域的宏观构造深度值;其次通过数字图像处理技术实现重构沥青路面三维云图并进行数据噪声处理;最后设计四连通多种子组合填充算法,实现在滤波后的三维路面纹理云图上自动铺砂并获取路面纹理宏观构造深度值.研究结果表明:模拟铺砂测量方法与人工铺砂法测量的平均构造深度(MTD,M)的平均绝对误差为0.052 mm,两者相关系数为0.96.研究成果验证了用非接触式路面纹理测试替代现有的接触式路面摩擦性能测试的可行性,为道路交通安全网级监测与管理奠定基础.     

地质雷达在公路隧道施工中的应用

该文章介绍了地质雷达的工作原理及其探测方法,采用瑞典便携式多功能地质雷达进行探测,同时结合掌子面的地质描述对庄盖高速公路隧道进行超前预报及衬砌的监测检测。根据现场施工条件及其探测精度和深度的要求,侧线布置采用"一"字型测线,测量方法采用点测方式;衬砌检测方面采用线测方式。采用该方法对断层、含水裂隙、软弱夹层、初衬质量和钢拱架数量进行了全面的监测,其监测检测结果基本符合实际状况,同时为地质雷达在公路隧道监测检测方面的应用积累了一些宝贵的经验。     

悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥施工监控技术

结合某桥对大跨径悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥施工监控技术进行探讨,详细介绍了现场测量、现场测试和测验结果分析判别等主要方法及内容,为类似桥梁施工监测提供参考。     

锦屏一级双曲拱坝形体控制施工测量

以锦屏一级双曲拱坝为例,介绍双曲拱坝形体控制测量和施工测量方法;通过对锦屏一级大坝每层曲率最大处采用平面多卡模板代替曲面的拟合误差的理论计算,证明平面模板代替曲面对大坝形体的影响超出规范的要求,提出在施工测量过程中采取折中的处理措施;利用可靠的检测数据和测量精度估算证实,采用折中的测量处理方法对提高大坝形体质量是有效的。     

高速铁路接触网研究进展

接触网与受电弓之间动态性能是影响列车运行的重要因素之一,高速铁路中接触网的不良状态直接影响牵引供电系统对动车组的供电安全.论文系统地讨论了高速铁路接触网研究的4个方面,即接触网的初始平衡态求解、接触网动力学建模、接触网非接触检测和接触网静态动态评估,并给出了目前高速铁路接触网研究的最新进展:针对接触网的初始平衡态求解精度不高的问题,通过引入多目标约束的结构找形方法和非线性有限元过程进行求解;在接触网动力学建模方面,考虑环境风对接触网影响的问题,通过环境风模拟和风洞实验获得气动力系数,建立沿线风场进行接触网风振特性分析;对于接触网非接触检测算法的精度不高问题,基于深度学习理论的检测技术和实时图像检测算法是今后发展方向;针对目前接触网动态评估方法缺乏的问题,现代谱估计、时频分析和大数据技术及其融合将是今后接触网评估的重要手段.      

基于时序InSAR技术的京津高铁区域沉降稳定性评估

高速铁路对轨道的平顺性及线下构筑物的稳定性有严格的要求,而铁路地理跨度大,采用定期的常规地面人工测量方法无法及时有效得到高速铁路沿线的形变,给线路的稳定性评价和列车的安全运营造成了潜在的隐患．本文以京津高速铁路永乐站至天津站区段为研究区域,利用时序差分雷达干涉测量技术,选用C波段雷达数据对沿线区域进行了形变监测,获得了该区域在2007-02-2010-07时间范围内的纵断面方向平均沉降速率曲线及沿线平均沉降变化率曲线;对比分析了沿线区域沉降变形规律,提出区域内差异性沉降是对线路稳定性影响较大的因素;并根据影响程度对线路进行了分级评估．该结论对于京津高铁的运营及维护具有重要参考意义和实用价值．     

高架桥梁应力结构安全监测方法研究

为解决传统监测方法应用于高架桥梁应力结构安全监测时,监测结果与实际测量结果相差较大的问题,开展无线传感技术在高架桥梁应力结构安全监测中的应用研究。通过监测传感器选型、监测点布置、基于无线传感技术的应力结构现场数据采集以及高架桥梁结构应力横向分布判断和预测,提出一种全新的监测方法。试验结果表明,新的监测方法应用于高架桥梁应力结构监测时,监测数据与实际结果基本一致,与传统监测方法相比监测精度更高,具备桥梁工程应用价值。     

动态三维面形测量研究

光学三维面形测量技术，具有非接触、快速、精度高等优点，已得到了广泛的应用。基于傅里叶变换轮廓术（Fourier Trans form Profilometry，简称FTP）的三维面形测量是一种具有广泛应用前景的方法。其基本思想是利用信号的频谱特性来恢复物体的三维面形。和莫尔轮廓术、位相测量轮廓术等其它三维传感技术比较，FTP具有只需要一帧变形条纹图就能恢复出物体的三维面形的特点，     

桥梁结构检测与评估中若干动力学应用问题的研究

在桥梁结构检测与技术状态评估中,涉及到一些结构动力学基本概念理解和应用的问题．对结构各阶模态的位移响应与应变能的关系、结构自由衰减响应及其在桥梁结构阻尼识别中的应用、结构无阻尼固有频率与有阻尼固有频率的关系及其桥梁结构技术状态的评估、混凝土材料弹性模量动态测试方法、混凝土材料抗压强度推定的基本原理以及桥梁斜拉索／吊杆内力测试的正确运用等结构动力学应用问题进行了辨析与探讨,使其在桥梁检测、桥梁荷载试验及桥梁结构技术状态评价中能正确运用,从而获得客观、可靠的结论．