大跨径预应力砼箱梁桥挠度监测与分析

大跨径预应力砼箱梁桥运营中梁体会随着时间的推移发生下挠,严重影响桥梁的运营安全。文中以湖南省涟源龙塘至新化琅塘高速公路白芦大桥为依托,采用倾角仪对其挠度进行监测,并运用灰色模型进行挠度预测。结果表明,倾角仪实测挠度与灰色模型预测挠度基本一致,采用灰色模型预测大跨径预应力砼箱梁桥挠度的整体精度高、可靠性强,能实时预测桥梁变形。     

中小跨径桥梁挠度监测技术探讨

挠度监测是桥梁结构安全性监测的重要指标。本文介绍了利用芳纶线作为拉线材料与挠度测量传感器构成间接式挠度监测技术,用其监测中小跨径梁式桥的跨中挠度,该技术在北京东六环潞阳桥结构安全监测项目中实际应用,取得了良好效果。     

中小跨径桥梁挠度监测数据的分析与应用

为挖掘中小跨径桥梁挠度监测数据的价值,研究了桥梁挠度监测数据的处理方法,提出了基于挠度监测数据的桥梁性能评价流程,并在一座装配式预应力T梁桥的监测项目中进行了应用。结果表明,监测周期内T梁最大挠度远小于荷载试验结果和规范限值;挠度概率分布与对数正态分布吻合较好,以荷载试验结果作为抗力标准的桥梁刚度可靠度指标大于3.0;各T梁实际冲击系数均值高于理论计算值,且呈现从超车道向应急车道方向依次增大的规律,冲击系数的概率分布不拒绝服从于广义极值分布;挠度沿横桥向变化曲线基本呈直线,变化规律与刚性横梁法的理论假定基本吻合;各T梁实际荷载分担系数明显小于理论横向分布系数,桥梁表现出较好的整体性。     

倾角仪在大跨度桥梁挠度检测中的应用

桥梁挠度值在进行桥梁的安全性评定时是一项非常重要的指标.介绍了一种适合大跨度桥梁挠度测量的方法及其软件的开发原理.在一跨或者连续多跨桥梁上布置适当数量的倾角仪,通过倾角的测量,可算得试验跨桥梁各个断面的挠度值.通过工程实例来说明使用倾角仪法测量大跨度桥梁挠度的优点;通过对倾角仪法与光电挠度仪法测量的桥梁挠度值进行对比和分析,证明了倾角仪法计算得到的桥梁挠度值精度满足工程测量要求;最后对倾角仪法测量大跨度桥梁挠度所产生的误差进行了分析.结果表明,将该方法用于大跨度桥梁的挠度测量是切实可行的.     

桥梁结构状态监测系统中挠度自适应修正方法研究

以微电子器件为核心构成的桥梁结构状态监测系统与以钢筋、水泥构造的桥梁之间存在的巨大寿命差异,使得监测仪器的修复和更换成为必然。修复和更换传感器的过程会造成监测数据出现前后不一致性问题,影响到整个桥梁结构状态监测系统的正常工作,而传统上通过重新找一个准恒载工况下的新初始基准点方法在实践中很难得以实现。以桥梁结构状态监测系统中常用的连通管光电挠度系统为研究对象,以监测系统中一个重要监测指标———挠度为研究目标,在分析了连通管光电挠度系统工作原理基础上,对连通管光电挠度系统传感器维修前后导致前后挠度数据不一致的各种因素进行了深入研究,以准恒载工况为基准建立了挠度修正数学模型,在此基础上提出了一种挠度自适应修正方法。该方法有效地解决了挠度数据前后不一致性问题,并在重庆市石板坡长江大桥结构状态监测系统得以成功验证。     

基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差,以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题,引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理,基于降噪后数据实现地下连续墙弯矩估算。以福州地铁2号线上街站基坑工程地下连续墙典型测点的侧向位移监测数据为研究对象,选择db3小波基函数、硬阈值函数、heursure 阈值对其进行5层小波降噪处理,采用6次多项式对降噪后的监测数据进行拟合并确定拟合曲线曲率半径（挠度）,结合材料力学受弯构件相关理论实现地下连续墙弯矩估算。结果显示： 1)小波降噪可以有效去除侧向位移监测数据误差,监测数据误差主要分布在-0.6~0.6 mm; 2)利用降噪后的监测数据进行多项式拟合可以有效提高拟合精度; 3)地下连续墙最大估算弯矩为635.1 kN·m,约为设计值的40%,施工过程中地下连续墙安全状况良好。     

倾斜传感器在高墩桥墩顶位移监测中的应用

墩顶位移是表征高墩桥桥墩安全的重要参数之一。文中分析了倾斜传感器测量墩顶位移的原理,并以重庆市向家坡立交桥监测系统为例,应用倾斜传感器对该桥Ⅳ匝道10号桥墩的墩顶位移进行了长期监测,根据实际获得的监测数据,分析了该桥墩墩顶在桥梁运营过程中的变化,初步讨论了环境温度的变化对桥墩结构变形的影响。     

桥梁健康监测系统在滹沱河特大桥中的应用

滹沱河大桥挠度连续监测系统运用了倾角仪传感器,光纤通信及计算机技术,是一个较先进准确的桥梁健康评价方法。     

混凝土桥梁应变监测的时变温度效应分离方法

温度对桥梁应变监测值的影响极大,往往使得荷载引起的应变响应湮没于应变的温度效应中。该文以北京市二环某连续梁桥的监测数据为背景,研究了一种从桥梁健康监测系统的应变监测值中实时分离温度效应的方法。根据对不同季节的温度及应变监测数据进行分析,提出采用时变多元线性拟合方法建立温度作用与应变之间关系的模型。该模型参数随时间动态变化,可长期使用,对在线监测系统中的应变监测值进行实时修正。分离温度效应后的应变仅由荷载作用产生,可用于桥梁结构的预警、荷载识别和安全评估。     

基于MEMS倾角仪的桥梁挠度监测动态及长期性能研究

为了分析基于MEMS倾角仪的桥梁挠度监测技术的可靠度及稳定性,该文从算法优化、长期温度影响、瞬时振动影响等多方面着手进行了研究。提出了一种多方案融合的修正样条插值方案,在典型工况下,算法引起的误差小于0.1 mm;其次,通过对MEMS倾角仪的温度敏感性能研究,提出了倾角温漂修正方法;此外,通过对不同车速车辆过桥时的倾角时域、频域空间的研究,提出了采用带通滤波算法对倾角数据进行预处理,可以得到桥梁的准动态挠度;最终,经过实桥的应用及测试,验证了这一挠度监测方案在数据动态采集以及长期性能监测方面的可靠性。     

预应力混凝土连续梁桥应变监测预警阈值研究

在桥梁健康监测系统中,预警系统是其重要组成部分,对海量监测数据设定合理的预警阈值至关重要。该文通过分析沈阳绕城高速某桥的长期应变监测数据,计算实测数据的特征参数,分析其数据变化特征,再将其与梁体温度进行回归拟合,分析温度变化对混凝土应变监测数据的影响,再对数据进行正态性检验,选取海量监测数据的常态阈值,作为S级预警阈值,并计算优化后的理论模型计算值,分别以其80%、100%和120%作为C级、B级和A级预警阈值。通过以上方法共设定4级应变预警阈值,且目前监测数据均未超过预警阈值,桥梁结构处于安全状态。笔者提出的预警阈值已应用于该桥健康监测系统中。     

瑞士跨勒都安河整体式桥台桥梁监测研究

因季节性温差导致桥梁上部结构纵向长度发生变化是整体式桥台桥梁最常见的问题之一。为了研究在季节性温差、瞬时交通荷载作用下整体式桥台桥梁梁体、桩基受力机理,对瑞士北部跨勒都安河桥进行了长期、短期监测。该桥为一座跨径40m的单跨整体式桥台桥梁,长期监测为期18个月,短期监测每3月1次,采用荷载试验的方法。通过粘贴在梁体、桩基上的应变片测量结构应变,进而得到结构在荷载作用下的应力,并与有限元计算结果进行对比。长期监测结果显示:桥北和桥南的桩应变表现出相似的变化趋势,但变化幅度却明显不同。短期监测结果显示:桥梁挠度变形不对称,东侧变形一直大于西侧,但差值较小;桩在冬季时的弯曲应力低于夏季时的46%~50%;跨中最大挠度变形时夏季测得的弯曲应力大于冬季时的28%,且10月份的挠度变形较大。     

基于FBG光纤监测系统的混凝土桥梁张拉过程监控

为验证光纤光栅可应用于钢筋混凝土桥梁的施工监测，在介绍光纤光栅传感器的基本原理的基础上，在桥梁施工过程中，使用埋设在桥体混凝土结构内部的光纤光栅传感器，实时测量预应力索张拉过程中桥体关键部位的应变变化，评估张拉过程的质量，并利用监测数据进行有限元模拟计算，比较实测值与理论值，从而评价桥梁的施工质量和安全性。     

三次样条插值函数在桥梁挠度测量中的应用研究

桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分。通过在所测桥梁上布设倾角仪,测量各测点的倾角值,然后用专用软件给出关心桥梁截面的挠度、倾角和曲率值,从而为桥梁安全性评价提供依据。该文介绍了利用倾角仪测量桥梁挠度的方法及其计算原理,通过在所测桥梁上布设倾角仪,测量倾角仪布点处的倾角值,然后利用三次样条插值函数构建桥梁挠度曲线函数,从而计算出所求桥梁截面的挠度、倾角和曲率值,为桥梁安全性评价提供依据。该方法计算简便,不仅适用于简支梁和静载情形,而且适用于连续梁和动载情形。     

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.     

预应力混凝土连续刚构桥挠度长期观测

介绍预应力混凝土连续刚构桥挠度长期观测的目的、方法、监测数据整理、误差分析以及挠度变化规律分析。通过已测得的虎门大桥辅航道桥挠度观测数据，并进行挠度变化规律分析，可对该类型桥的使用状况有一个直观的认识，从中找出可能发生的病害，及时采取补救措施，进而能为改进此类桥梁的设计提供宝贵的依据。     

无线传感器网络桥梁健康监测系统时钟同步设计

基于无线传感器网络构建了桥梁健康监测网络系统,为了实时检测和获取桥梁状态信息,研究了无线传感器网络桥梁健康监测系统中传感器节点间数据传输的时间同步问题.同时通过时钟同步算法仿真,验证了自适应式时间同步算法在无线传感器桥梁健康监测系统中的有效性与可靠性.仿真结果表明,非对称式自适应时钟同步算法能够较好地实现时钟同步并对桥梁的健康状况进行实时监测.     

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。     

基于长期监测数据的曲线箱梁桥位移研究

温度变化是曲线箱梁产生病害的主要原因之一,为了研究中部地区曲线箱梁桥在温度作用下的真实变形情况,以河南省内典型桥梁为例,建立了曲线桥爬移长期监测系统;通过对多个温度周期内的变形监测数据的分析,获得曲线箱梁桥温度作用下的长期变形特征;结果表明,当曲线桥各部件工作正常时,桥梁的横、纵、竖三向位移均具有良好的可恢复性,其中最大横向位移量为1. 80 mm,最大纵向位移量12. 98 mm;同时,曲线桥的三向位移与环境温度具有强相关性,相关系数在0. 9以上,但横、纵向位移相对于温度表现出明显的滞后性,河南地区滞后时间约5～7 h。     

不中断交通条件下大跨连续梁桥动挠度监测特性研究

以某大跨度连续箱梁桥为背景,对不中断交通条件下关键截面动挠度进行跟踪监测。通过小波分析等数据处理手段获得了大桥动挠度幅值变化、概率密度分布等统计特征参数,应用多种动挠度测试手段验证了测试结果的可靠性。监测成果为今后桥梁技术状况长期健康监测提供了比较基准,对同类桥梁受力状态评价和维护策略的制定具有重要参考价值。