某大跨连续梁桥形变实时监测系统设计

以某连续梁桥为例,介绍基于"北斗系统"的大跨连续梁桥形变监测系统。采集安装在桥梁上的北斗传感器监测信息,并对信息进行形变数据解算和存储,依靠互联网将实时监测数据传输至云计算数据中心。用户可通过各种终端访问数据中心查看桥梁形变,进行实桥数据对比分析。该系统具有高精度、全覆盖、全天候、全自动、大数据等特点,可进一步推动大跨径连续梁形变监测技术的理论研究。     

基于调频连续波雷达的桥梁微形变监测系统研究

桥梁健康监测是桥梁管理与养护维修的重要内容,其获得的监测指标信息是了解桥梁结构整体使用状态及其损伤状况的重要依据。相对于其他监测手段,基于雷达干涉测量的桥梁微形变监测系统具有无需靠近或进入目标物等优点。然而,由于其技术门槛高,国外所开发雷达微形变监测系统的昂贵价格阻碍其在国内的广泛应用。本文中我们开发了基于调频连续波干涉测量技术的雷达微形变监测系统,实验证明该系统可进行多目标同时监测,且位移监测精度可达0.1 mm。     

基于调频连续波雷达交通结构物微形变高精度频率估计

交通结构物发生微形变会直接影响到结构物的整体安全和使用寿命,有效的监测可以起到及时维护的作用。基于调频连续波(FMCW)雷达的交通结构物微形变监测系统具有不受气候条件的影响,精度高的优点。基于FMCW雷达的交通结构物微形变的监测系统,回波差频信号的频率估计是实现结构物形变监测的关键。针对回波差频信号存在噪声的问题,小波阈值去噪后,联合快速傅里叶变换(FFT)和线性调频Z变换(Chirp Z-transform,CZT)算法,可以做到对频率快速高精度的估计。仿真结果表明该方法可以将噪声抑制和高精度频率估计有机结合在一起,实现对回波差频信号频率的高精度估计。     

基于FBG宏应变的简支T梁形变弯区裂隙监测实验分析探究

宏应变FBG传感器原理;形变弯区裂缝监测试验简述;宏应变FBG弯区裂缝监测成果分析。本研究基于宏应变FBG传感器功能原理,借助T形简支梁弯区裂缝监测分析的方式,对基于FBG宏应变的简支T梁形变弯区裂隙监测课题开展专题分析探究,检测分析载荷与承拉应变影响下的形变弯区裂隙发展状态,并将其与实验对象进行实际对比,揭示FBG宏应变传感器在简支T梁形变弯区裂隙监测上的技术适用性。     

基于星载InSAR的高寒地区公路路基形变监测

西北高寒高海拔地区地质、气候条件恶劣,季节性冻土等不良地质体分布广泛,严重影响高速公路的使用寿命,威胁行车安全。传统公路形变监测方法效率低、以点带面,形变信息不完整,该文采用星载InSAR技术对公路形变进行监测,实现公路走廊带大范围形变信息提取,获取冻土区公路路基形变规律,为公路危险路段定点治理提供基础数据,保障公路科学建设、安全运营管理。     

COTDR技术在地铁隧道施工安全监测中的应用

在地铁施工过程中由于隧道形变而引发的安全事故问题随着地铁的大量兴建而日益凸显,因此,需要对地铁隧道的形变情况进行及时有效的监测。文中提出利用相干光时域反射(COTDR)技术对隧道顶部形变进行探测,并通过实验证明方案的可行性。结果表明,COTDR技术在准确探测形变的同时,兼具布设灵活、室外无源、监测距离长等优势,具有良好的工程应用价值。     

山岭隧道爆破施工中初衬结构变形实时监控的研究

探讨了目前山岭隧道爆破施工时安全监测手段上的不足点,希望探索一条通过爆破过程中及爆破后的初衬形变的监测,实现施工中的安全监测方法。结合杭绍台高速公路台州段隧道施工,通过安装在初衬钢拱架拱腰部位的二维位移传感器,连续监测在爆破前后的钢拱架二维位移情况。及时捕捉到了爆破后的位移动态响应和滞后相应。为建立基于监测二维位移方法的隧道安全监测奠定了基础。     

软岩隧道横洞施工对主洞衬砌结构影响分析

针对隧道中先浇筑主洞衬砌结构后进行横洞开挖的施工工序中横洞施工对主洞衬砌结构形变破坏的影响,以某软岩隧道为工程依托,通过隧道衬砌应力监测、初支结构形变监测以及横洞施工时主洞衬砌结构形变破坏的监测,对深埋软岩隧道横洞施工对主洞衬砌结构形变破坏影响进行了研究与分析。研究表明,隧道交叉段围岩形变量较大,围岩形变速率较大,最大水平收敛位移达到537mm。最大拱顶下沉值达到346.1mm,围岩形变速率平均值达到9.93mm/d;依托工程隧道衬砌为主要受力结构,受力随着时间呈逐渐增大趋势。局部位置处形成应力集中区,应力值达到1.13 MPa和1.03 MPa。衬砌混凝土在左拱脚与右拱腰位置处呈现受压状态,最大压应力值为0.889 MPa。拱顶呈受拉状态,最大拉应力值为6.45 MPa。深埋软岩隧道中的横洞施工对主洞衬砌结构的形变破损有着较为严重的影响,影响范围达到140m。在此软岩隧道中不宜采用先浇筑主洞衬砌结构后对横洞进行爆破开挖的施工工法。     

形变雷达在桥梁斜拉索索力测试中的应用初探

本文对新型形变测量产品——形变雷达在桥梁斜拉索索力测试中的应用进行了初步研究。通过形变雷达监测斜拉索的振动位移,提取其振动基频,进而应用频率法计算得到拉索索力。形变雷达可以实现非接触式的多索同测,不仅能够降低工程实施成本,而且能提高索力测试精度和索力检测效率,是更加快捷、方便的测量装备。     

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。     

隧道围岩与支护结构耦合作用研究及应用

为了增强隧道工程支护效果、提高各支护构件利用率、保证隧道的安全，需要寻找减小工程支护力的途径，即最大限度地释放围岩形变势能、充分利用围岩自身承载能力，实现围岩与衬砌间的支护耦合，建立了由隧道表征变形量、支护体系组合构件的整体性能利用率、支护系统组合构件耦合效率3个指标组成的耦合评价体系，并用于西安岭隧道施工现场监测并进行耦合分析。结果表明:该隧道最终耦合效率较高，设计方案合理。     

大断面隧道机械化施工支护结构设计方法——以郑万高铁湖北段隧道为例

为了建立适用于大断面隧道机械化施工技术的支护结构设计方法,基于极限平衡法推导了考虑3种超前支护措施(超前管棚、掌子面锚杆和掌子面预注浆)的三维掌子面稳定系数计算公式;基于大量的深埋隧道形变压力现场实测数据,通过多元非线性回归分析方法,拟合推导了基于BQ系统的整体形变压力计算公式及局部形变压力计算公式,并建立了对应的洞身支护结构设计模型。根据提出的支护结构设计方法,给出了郑万高铁隧道掌子面超前支护参数及初期支护参数,通过工程应用,证明了该参数的合理性及本文设计方法的实用性。     

永久散射体合成孔径雷达在桥梁沉降监测中的应用

为了对公路桥梁等重点结构物进行沉降监测,及时发现异常状况并建立预警系统,采用永久散射体合成孔径雷达(PS-InSAR)对桥梁结构进行毫米级精度形变监测。通过分析PS-InSAR(PSI)技术原理和关键算法,制订实施步骤和处理流程,进行卫星影像匹配和提取PS数据,将获取数据拟合后与传统测量方式数据进行精度对比,以判断桥梁结构的安全状况。研究结果表明,PSI可以作为桥梁沉降风险评估和制定控制措施的可靠参考依据。     

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。     

东营黄河公路大桥振动监测系统设计与实现

振动监测系统是桥梁健康监测系统的必要组成部分。详细论述东营黄河公路大桥振动监测系统中加速度传感器子系统、数据采集及传输子系统、数据在线分析子系统、数据存储与管理子系统的设计与实现中的关键技术问题,可为同类桥梁振动监测系统的建立提供有益的借鉴。     

马鞍山长江公路大桥结构健康监测系统研究

本文介绍了马鞍山长江大桥结构健康监测系统方案的设计成果。主要内容包括:设计原则、系统的目标、构成和主要子系统的功能、监测难点和主要监测内容、监测手段与监测仪器的选择等。文中较为系统地论述了目前大跨桥梁健康监测系统建立与研究中的主要问题,阐述了大跨桥梁健康监测系统的发展方向。     

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。     

润扬大桥结构健康监测系统设计研究

对建立润扬大桥结构健康监测系统的主要问题进行了分析研究,提出了建立大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据,并对润扬大桥结构健康监测系统的构成和主要功能、传感器等4个子系统的设计原则与思路、设备的选择原则等进行了分析。     

城市暴雨积涝仿真模型在道路交通中的应用

提要:充分应用监测实时降水信息和定量降水预报信息,构建针对特大城市的暴雨积涝数学模型。依托气象中尺度监测预报系统,应用仿真模型模拟暴雨积水灾害,建立WebGIS平台的城市暴雨积水监测预报系统,不仅增强了灾害的监测预测能力,更增强了系统的表现力。     

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。