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     

大跨桥梁结构健康监测和状态评估研究综述

简要介绍大跨桥梁健康监测系统的发展，并结合润扬长江大桥健康监测系统，介绍了桥梁健康监测系统的组成、监测内容、功能及特点。对几种桥梁结构常用的健康状态评估方法进行了分析比较，最后探讨了健康监测领域今后的主要研究问题和发展方向。     

飞云江大桥健康监测系统设计及预警阈值分析

为保障飞云江大桥的运营结构安全,更好地进行管理养护,对飞云江大桥桥梁健康监测系统进行设计,对预警阈值进行设定。首先,利用有限元分析软件对飞云江大桥进行建模分析,分析其在不同荷载工况下结构受力变形差异,得到结构危险特征点位置,根据结构分析结果,确定监测项目以及测点位置。然后,针对飞云江大桥的结构特点和运营情况,对其健康监测系统进行设计,整个健康监测系统共分为六个子系统。最后,结合有限元结构分析结果和前期监测数据,对监测项目设定两级预警阈值。     

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。     

基于动态称重系统的安庆长江大桥车辆荷载监测及分析

随着经济的高速发展,大型重型运输车辆增多,公路超载现象日益严重。为了解安庆长江公路大桥车辆运行的实际情况,分析车辆荷载对结构的影响,文章通过动态称重系统对车辆荷载等参数进行统计,结合健康监测系统数据,对桥梁跨中挠度变化的主要原因进行分析,以期为桥梁的养护管理和健康运营提供参考。     

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。     

基于短板效应的高速公路桥梁安全监测系统研究

近年来桥梁结构安全监测系统的研究受到越来越多的关注,针对高速公路桥梁结构安全监测的需要,提出了基于短板效应的桥梁结构安全监测系统方案。采用连通管、电感式液位传感器、RS—485通讯技术和无线网络技术,设计了一种桥梁墩台沉降自动监测系统,应用于长潭高速浏阳河大桥结构安全监测。工程应用表明系统性能稳定可靠、经济性好,能有效用于高速公路桥梁的结构安全监测。     

廊坊光明道立交上跨高铁桥梁方案研究与设计

因地制宜选取桥梁设计技术和做好跨越高铁防护是保障市政道路上跨高铁大跨度桥梁设计、施工和运营安全的关键。针对传统上跨高铁大跨度桥梁设计研究中多考虑桥梁设计、对施工及运营等环节的一体化统筹尚需改进问题,以实际工程案例为背景提出了市政道路上跨大跨度桥梁设计、施工和运营全过程一体化研究方法。首先,针对大跨桥梁设计关键技术,从结构选型、转体施工和临近高铁深巷坑设计等方面给出了具体方案;其次,从防异物入侵、防抛网设置和桥梁防撞三个角度给出了跨越高铁桥梁防护措施;最后,从主桥施工及运营阶段对高铁路基变形的影响进行验证,结果表明所提方法能够满足设计、施工和运营要求。     

有损伤简支桥梁的波动分析

大跨度桥梁这种大、轻、柔结构在承受扰动时,响应呈现明显的波动现象.出于对该类结构进行局部控制和健康安全监测的需要,应用回传射线矩阵法,对方波脉冲作用下的有损伤简支桥梁进行波动分析.桥梁结构的局部损伤用减小单元的杨氏模量来模拟.比较方波作用下有损伤结构与无损伤结构跨中处的弯矩波,研究损伤程度对弯矩波的影响.结果表明,当方波脉冲以力偶方式作用时,通过结构跨中处的弯矩波曲线能够准确的判断损伤存在,确定损伤位置和损伤区域.     

高速铁路桥梁-轨道体系检测监测与行车安全研究进展

为了提升桥梁-轨道结构服役安全性能,保证复杂环境条件下高速铁路结构适应性和行车安全舒适性,研究了高速铁路桥梁-轨道体系检测监测装备的改进与优化,分析了桥梁-轨道结构服役性能动态演变规律,总结了复杂条件下桥上行车安全评价与预测方法,展望了未来研究重点与方向.研究结果表明:在桥梁-轨道体系检测监测技术方面,现有研究聚焦于传...     

千米级混合梁斜拉桥双目标控制施工监控体系

为确保千米级混合梁斜拉桥施工监控的高效性、高精度以及安全性,以鄂东大桥为背景,通过理论分析、有限元数值计算,在充分考虑结构非线性效应,并结合现场实际及工程面临问题的基础上,开展了特大跨度混合梁斜拉桥施工监控理念、监控方法及监控内容研究,构建了适用于该复杂结构的监控体系.首先,根据千米级混合梁斜拉桥施工控制特点及面临的问题和挑战,基于几何控制理论,构建了双目标监控体系;其次,根据双目标控制系统关键问题,重点针对初始无应力状态量的确定、关键构件计算分析、制造浇筑及安装控制、施工期安全稳定等问题进行深入研究,得到了其计算分析及安装控制方法;最后,利用建立的监控体系,对鄂东桥进行了全过程控制.研究结果表明:采用的监控系统,制造阶段误差梁顶最大为16 mm,轴线误差2.7 mm,累计梁长误差10.8 mm;非线性稳定安全系数最小2.5,满足要求;边跨混凝土线形最大误差11 mm,中跨钢箱梁最大误差157 mm;塔偏相对误差为L/12 434,混凝土梁单根拉索索力最大误差为4.50%,钢梁索力最大为6.30%,全桥应力合理,监控各项指标均满足规范要求.      

钢桁式腹板组合截面在桥梁工程中的应用

钢桁式腹板组合截面能有效地减少结构自重,在大跨径梁桥应用其优点显著。本文介绍了该组合截面形式的主要特点,并与其他类型的钢-混凝土组合截面进行了比较,同时介绍了该截面类型在桥梁工程中的应用,并以法国的Bins de la Plaine桥为例,重点介绍其在刚构桥中的应用。     

桥梁损伤安全评定与维护管理策略

既有桥梁总会存在着不同程度的结构累积损伤 ,这不但影响桥梁的正常运营 ,而且会危及结构的使用安全。常规桥梁承载能力试验与新近发展起来的健康监测技术都很难独自对会导致桥梁脆性破坏的损伤累积进行有效检测。因此 ,提出基于损伤机理的结构损伤安全评定方法的设想 ,采用局部无损探测和整体、长期健康监测相结合的损伤判断、定位技术 ,在正确诊断桥梁损伤基础上 ,综合应用基于损伤力学、疲劳断裂、可靠度理论等多种方法和理论进行损伤安全评定。根据实时安全评定结果 ,按照不同桥梁结构的损伤特点 ,即时给出桥梁维护管理对策 ,以便桥梁管理部门采取相应措施保障桥梁安全使用。以上海市外白渡桥为例简要介绍该方法的实际应用成果 ,并对今后桥梁损伤安全评定研究提出了一些具体建议     

大跨度桥梁健康监测过程中的温度影响研究

大跨度桥梁健康监测是近年来工程界的研究热点,但是由于桥梁结构的复杂性和特殊性,监测变量受环境因素的影响较大,增加了系统评估的难度．本文分析了大跨度桥梁在不同温度场荷载作用下的结构反应,研究表明结构各构件间的温度差和梯度温度效应对桥梁结构影响较大．本研究的结果可为桥梁健康监测系统策略的制订提供参考．     

世界拱桥建设与技术发展综述

为了解近20年世界拱桥的发展情况, 分析了钢拱桥、混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥等拱桥的建设和技术创新, 展望了拱桥今后的发展趋势。分析结果表明: 在活载比重较大、动力问题比较突出的高速铁路桥梁中, 拱桥刚度大, 应用优势突出。在跨径方面, 3种大跨径拱桥的平均跨径分别为464、370和425 m, 且最大跨径不断增大, 以钢管混凝土拱桥最为明显。在材料方面, 高强钢在钢拱桥中的应用趋势并不明显; 混凝土拱桥的材料强度随着跨径的增大而不断提高, 超高性能混凝土已经得到应用; 钢管混凝土拱桥的拱肋材料强度在不断提高; 超高性能砂浆的提出将有助于提高圬工拱桥的竞争优势。在结构方面, 主拱采用新材料和钢腹板(杆)-混凝土组合截面, 与其他结构形成组合结构, 以及桥面连续化、轻型化和强调强健性, 是重要的技术进步。在施工技术方面, 钢管混凝土劲性骨架施工法、转体施工法和快速施工法等的发明, 推动着拱桥施工技术的进步。在结构创新与技术进步的推动下, 由于拱桥在美观、经济、结构等方面的独特优势, 今后仍将被大量修建; 超高性能混凝土有望为拱桥发展带来革命性的变化; 在跨径方面, 近期可望取得明显突破的是混凝土拱桥; 桥面系与主拱共同受力、连续化、轻型化和强调强健性也是重要发展方向。      

大跨度连续刚构桥梁应力、挠度和裂缝实时监测系统研究

大跨度连续钢构桥梁普遍存在的病害问题是主跨跨中下挠过大和箱梁开裂。针对大跨度连续钢构桥梁病害特征及其致病因素,研究该类桥梁结构的监测方法。设计了大跨度连续钢构桥梁实时监测系统,并应用于太平庄大桥实体工程中。监测结果表明,该系统能实时地监测桥梁结构的实际损伤情况,灵敏度高,可靠性好,可广泛应用于大跨度连续刚构桥梁监测。     

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.     

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．