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。     

润扬大桥结构安全监测系统通信网络研究

桥梁结构安全监测与评估系统是对桥梁服役期间的运营环境和结构健康状况进行监测的一个完整的长期在线监测系统．作为该系统的关键组成部分通信网络的研究与设计是非常重要的。根据不同的结构监测需求构成的通信网络种类、方案、工作原理及其网络协议．对润扬大桥结构安全监测系统中的通信网络系统的功能和设计方案进行了较为详细的介绍。     

基于实测应变的江阴长江大桥钢桥面板疲劳寿命评估

基于实测应变,对江阴长江大桥正交异性钢桥面板构造细部疲劳寿命评估进行研究。利用实桥布设的应变传感器获取应变时程数据,处理成应力时程数据后,结合雨流计数法技术,得到"日应力谱"和"标准日应力谱"。利用标准日应力谱数据和相关疲劳规范,研究江阴长江大桥钢箱梁的疲劳寿命等问题。实桥实测数据分析表明,日应力谱和标准日应力谱分布具有相似规律。应变传感器记录的数据量很大,计算机常常由于硬件限制无法对长时间段的数据进行处理。研究表明,在计算实桥钢桥面板构造细节疲劳寿命时,利用"标准日应力谱"方法可较好地解决此问题。     

大跨桥梁多源实时数据融合方法

正针对大跨桥梁交通安全所面临的问题,以嘉绍大桥为研究对象,基于大桥健康监测系统的气象、交通流、几何设计以及结构动态数据,探究大桥结构运动对行车安全的影响。一、大跨桥梁健康监测系统近年来,随着大跨桥梁结构不断复杂化,精密的健康监测系统越来越成为保障大跨桥梁安全运营的关键技术,所提供的事故相关数据在频率、类型、尺度、数据结构方面都存在较大差异,将各种类别的数据进行处     

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。     

泰州大桥钢箱梁实测疲劳应力分析

针对泰州大桥钢箱梁开展实桥疲劳应力测试,从纵桥向、横桥向及局部细节3个方面对钢箱梁疲劳受力特征进行测试。基于钢箱梁的实测应变绘制各位置处的应变时程曲线,并利用雨流计数法得到疲劳应力谱。结果表明:若以高应力幅作为疲劳开裂评价标准,则重车道下轮载对应的U肋疲劳损伤较严重,中塔附近钢箱梁顶板与U肋焊缝、弧形缺口构造的应力幅较高,且循环次数较多,需重点关注;钢箱梁不同截面疲劳细节的应力幅峰值较为接近,但各应力幅对应的循环次数存在差异;中塔附近第一根吊杆处截面测点的应力幅峰值较大,为钢箱梁易发生疲劳损伤的主要截面。在当前交通荷载作用下,泰州大桥钢箱梁各部分的疲劳寿命满足设计要求。     

人造卫星定位系统在桥梁结构健康监测系统中的应用——以香港悬索体系桥梁为例

为增强桥梁结构的健康监测工作,香港特别行政区政府路政署将GPS应用于青马大桥、汲水门大桥、汀九大桥的健康监测系统中,其主要任务是测量4座悬吊体系桥梁、桥身和桥塔瞬间位移,进而推算其相应的导量（截面中线）位移及各相应主要构件的应力状况。该文主要介绍路政署于青马管制区内所安装的GPS监测系统,并对有关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进行介绍,最后对监测结果进行分析和评估。     

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。     

斜拉桥监测系统总体方案的设计研究

结合重庆千厮门大桥的结构特点和监测要求,研究设计了千厮门大桥健康监测系统,系统包括环境监测模块、桥塔桥墩沉降监测模块、斜拉索索力监测模块、应力应变监测模块、动态特性监测模块和车辆载荷监测模块.该系统的设计具有一定的理论意义和工程实用价值,为公路和轨道双层桥梁的结构健康监测提供了很好的范例,对相同类型桥梁的监测提供了参考.     

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。     

城际动车组车轴应力谱的极值推断

为评估车轴的可靠性或扩展车轴的应力谱，需要预判车轴全寿命期内的最大应力. 首先，综合考虑推断精度和统计效率等因素，基于Sturges公式选取0.5 MPa为组距对实测车轴应力-时间历程进行雨流计数，得到车轴应力的经验累积分布函数. 其次，针对不同的门槛限值计算应力的经验均值超限函数，通过确定经验均值超限函数的拐点确定合理门槛限值. 然后，基于Pickands-Balkema-de Haan定理，利用广义帕累托分布拟合车轴应力的超限分布函数，并通过拟合分布外推车轴全寿命期内的最大应力. 最后，利用实测车轴应力数据进行了验证. 研究结果表明:为评估车轴寿命期内的最大应力，大约需要不少于 3000 km 的线路测试；基于13.5 t轴重实测数据推断的应力极值比基于14.1 t轴重计算的校核应力高出13%，因此完全按照设计轴重满载运营，需格外谨慎.      

State inspection for transmission lines based on independent component analysis

Monitoring transmission towers is of great importance to prevent severe thefts on them and ensure the reliability and safety of the power grid operation. Independent component analysis (ICA) is a method for finding underlying factors or components from multivariate statistical data based on dimension reduction methods, and it is applicable to extract the non-stationary signals. FastICA based on negentropy is presented to effectively extract and separate the vibration signals caused by human activity in this paper. A new method combined empirical mode decomposition (EMD) technique with the adaptive threshold method is applied to extract the vibration pulses, and suppress the interference signals. The practical tests demonstrate that the method proposed in the paper is effective in separating and extracting the vibration signals.     

改进的雨流法实时计数模型

通过在数据处理流程中加入数据对接处理算法,解决了发散收敛波问题,得到一种改进的雨流法实时计数模型.其计数简单,计数时不需要得到完整的应力时间历程,也不需要在计数前对应力时间历程作任何调整或修正,实现了应力循环的实时计数.该模型已应用于高速动车组应力谱数据处理之中.     

基于真实铁路振动环境的车载印制电路板可靠性分析

以我国西北地区铁路运输环境真实振动数据为基础,利用不同频率、幅值与相位的谐波叠加方法生成随机振动信号。采用理论分析方法,建立谐波相位影响随机振动的功率谱密度、峭度和偏离度的数学模型,进而根据该模型,编制Matlab程序对真实非高斯振动环境的时域信号进行数字模拟。利用ANSYS软件建立车载印制电路板（PCB ）的3D有限元模型,通过静力分析、模态分析验证有限元模型的正确性、合理性,同时根据结果对比,对有限元模型进行修正,保证获得较为准确的PCB有限元模型。最后,根据非高斯随机振动模拟结果和车载 PCB有限元模型,分析PCB的响应,根据材料的S‐N曲线、雨流计数法和Palmgren‐Miner准则,通过FE‐SAFE软件预测车载PCB在真实非高斯随机振动条件下的疲劳寿命。     

高铁预应力混凝土连续梁顶升更换支座模拟分析

高速铁路桥梁建设发展迅速,随之而产生的桥梁支座更换工作也越来越多。桥梁支座更换最常用的方法是梁体顶升法,施工时必须对梁体结构的变形及应力状态进行控制。主要阐述了桥梁支座更换方案及梁体顶升过程的模拟分析,给出了三跨连续梁不同墩顶竖向位移对梁体线形及内力的影响,从而根据规范要求,确定顶升的位移控制限值及对应梁体混凝土应力限值,并作为施工的依据,施工监测数据与结构分析数据取得一致,保证了支座更换的顺利完成。     

空心板梁桥静载试验实例

荷载试验方法是在桥梁结构鉴定中应用历史最长也是目前应用最广泛的评定方法,其通过对桥梁按设计荷载直接加载,测试桥梁在最不利荷载作用下的实际受力情况,以判断桥梁结构的实际承载能力,从而全面分析和了解桥梁的工作状态。     

中山大桥钢管初始应力稳定计算分析

利用钢管砼的本构关系,分析钢管初始应力对钢管砼拱桥稳定承载力的影响程度.钢管初始应力的存在降低了钢管砼拱桥稳定承载能力,不同荷载加载方式,钢管初始应力对钢管砼拱桥的稳定承载力影响程度不同.这为今后深入研究大跨度钢管砼拱桥钢管初始应力问题提供了参考.     

中山大桥钢管初始应力稳定计算分析

利用钢管砼的本构关系,分析钢管初始应力对钢管砼拱桥稳定承载力的影响程度.钢管初始应力的存在降低了钢管砼拱桥稳定承载能力,不同荷载加载方式,钢管初始应力对钢管砼拱桥的稳定承载力影响程度不同.这为今后深入研究大跨度钢管砼拱桥钢管初始应力问题提供了参考.     

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.