拉绳式位移传感器在江阴大桥结构健康监测中的应用

结合江阴长江公路大桥结构健康监测系统升级改造项目,采用拉绳式位移传感器实时监测大桥主梁的纵向运动,并依据实测数据进行梁端位移变化和运动同步性的统计分析。结合突发船撞事件,采集撞击下的大桥位移响应和结构激励状态信息,评价大桥受撞击后的结构损伤和工作性能,得出结论认为此次撞击对主梁的损伤较小,并且大桥运营近6年来主桥钢箱梁结构的刚度并没有发生明显劣化。     

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。     

钢筋混凝土梁式桥健康状态灰色综合评判

研究目的：根据钢筋混凝土梁式桥结构体系的特点,研究实用的梁式桥健康状态的评判方法,对准确掌握桥梁的安全状态有重要的意义。研究结论：基于灰色理论和层次分析法,将该体系划分为上部结构、传力结构和下部结构3个子体系,根据现场量测和专家经验给出各子体系昕包含的构件的健康状态指标的量化值,并以此评判子体系的健康状态,进而得出整个桥梁结构的健康状态评判值。     

考虑运营环境不确定性的斜拉桥模态频率识别

为剔除运营环境因素（温度、车辆荷载、风等）对斜拉桥结构模态频率的影响,凸显因结构损伤引起的频率变化,对运营环境和模态频率之间的量化和传递进行研究。首先,考虑温度对材料弹性模量以及几何特性的影响,对温度影响模态频率的机理进行分析,以灌河大桥为工程背景,在较长时间尺度内对模态频率进行单因素回归分析;然后,根据匀速移动常量力作用模型推导移动荷载和结构振动强度的关系,考虑到车辆荷载及风荷载在较短时间尺度内对桥梁结构作用存在较强的耦合关系,采用非线性主成分分析方法（NLPCA）对运营环境因素进行主要特征提取和冗余信息的剔除,使用人工神经网络（ANN）模型实现两者之间的量化和传递;最后,提出基于运营环境变量分析的模态参数修正方法。结果表明：在较长时间尺度内,温度和车辆荷载与斜拉桥模态频率均有明显的负线性相关性,40℃季节温差对灌河大桥模态频率的影响为1.3%;非强风期间,主梁加速度RMS可近似反映桥上车辆荷载的变化;在短时间尺度内,温度与车辆荷载2种因素影响水平相当,一天内对灌河大桥影响一般不超过1%;基于NLPCA的ANN回归模型能较好地实现灌河大桥环境因素与模态频率的传递,剔除运营环境因素影响后的斜拉桥模态频率变异性明显降低,主要包含某些随机误差,符合正态分布。     

城市轨道交通固定资产更新改造技术条件研究

为加强城市轨道交通固定资产更新改造的科学管理,提出将实际使用寿命和以可靠性指标为判定标准的健康状态作为其更新改造技术条件,并分别建立基于韦布尔-泊松过程的固定资产使用寿命估计模型和基于平均故障率、平均故障间隔时间和平均可用度的固定资产健康状态评定模型。最后,利用北京地铁2号线钢轨的伤损数据对提出的更新改造技术条件及评估模型进行实例验证。结果表明,改进的更新改造技术条件及评估模型能够对城市轨道交通固定资产的更新改造需求进行量化分析评定,在城市轨道交通固定资产更新改造实际管理中具有实用性和更好的可操作性。     

城市高密集人群区域机动车污染物时空分布及健康影响

为了研究城市高密集人群所处环境中SO2,NO2及CO的污染水平及暴露风险,以高校校区为例,采用微型监测仪Cairpol对高校4个监测点(门口、公交站、交叉口及附近餐馆)在早高峰、非高峰、晚高峰3个时期的SO2,NO2及CO气体浓度进行了2周取样.利用统计学方法结合SPSS软件对4个监测点在同一时期的质量浓度变化、同一地点在3个时期的浓度变化及工作日与周末的浓度变化进行污染物时空分析.利用健康风险模型分析SO2,NO2及CO气体质量浓度可能对附近人群产生的健康风险.结果表明,所研究高校校区周边污染状况如下:CO质量浓度最低为0.27 mg/m3,最高为3.54 mg/m3.NO2质量浓度最低为3.44 μg/m3,最高为210 μg/m3.SO2质量浓度最低为19.63 μg/m3,最高为290 μg/m3.公交站、交叉口、餐馆处3处NO2的最高浓度在非工作日晚高峰期超过国家浓度限值,有可能对周边人群产生健康影响.     

城市地下隧道变形缝渗漏水治理技术研究与应用

针对某地下立交隧道的渗漏水病害,采用综合调查、现场测试等方法进行系统性的分析研究,并采取在隧道重点部位设置结构自动化健康监测系统的方式,对外部环境温度的季节性影响进行观测研究。结果表明：路面泛碱、拥包病害产生的主要原因为变形缝处渗漏地下水沿路面层间窜水;隧道季节性伸缩变形,引起伸缩缝变形可达10 mm;缝间堵水是渗漏水治理的关键。经过对病害因素的分析,采用复合改性沥青基柔性注浆料封堵变形缝并结合驱水、堵水、封水三层次方案,可有效地解决地下水渗漏。研究成果可为同类病害的治理提供参考借鉴。     

大型铁路客站结构健康监测现状与发展思考

随着我国铁路建设的快速发展,各种大型复杂现代化铁路客站相继建成并投入使用,呈现出体型新颖、结构庞大、受力状态复杂、运营维护要求高、人员高度聚集等特点,如何保障其运营安全至关重要。在此背景下,结构健康监测技术备受关注。系统梳理大型铁路站房的组成、结构特点和典型病害,明确大型铁路站房主要监测对象和监测内容,总结铁路客站结构健康监测关键技术研究和工程应用现状,并结合《铁路客站结构健康监测技术标准》编制过程中的调研、讨论和争议,分析当前存在的关键问题及未来发展趋势,以期促进大型铁路客站健康监测技术的应用和发展。     

基于改进变权物元可拓模型的盾构隧道结构健康综合评价

为纠正盾构隧道结构健康综合评价领域中由于指标值波动造成的评价失真问题,以某地铁区间隧道工程为例,结合定期检查、健康监测、病害整治等相关实测资料,从结构变形、耐久性、病害状况等多角度入手,提出基于改进变权物元可拓模型的盾构隧道结构健康综合评价模型,该模型运用变权理论对传统的固定权重进行改进,从而能够体现指标值波动对指标权重的影响,并通过敏感性分析指出对结构健康存在显著不利影响的重点指标。研究表明：与传统采用固定权重的方法相比,该模型能很好地纠正由于指标值波动造成的评价失真问题,具有较好的评价效果,就本案例而言,在共计10项评价指标中,沉降速率、管片错台量、渗漏水情况和竖曲线半径变化量这4项指标是对隧道结构造成显著威胁的重点指标,可为后期开展隧道养护工作提供相关参考。     

不同出行方式交通空间颗粒物浓度特征及人体摄入量估算方法研究

为了提高居民出行健康,建立了评估出行者采用不同出行方式时的PM人体摄入量估算方法体系。使用PM检测仪采集各出行方式（步行、自行车、公交、出租车、地铁）不同交通空间（包括车厢、站台、人行道等出行者在出行过程中身处的周围环境空间）的PM浓度,建立了基于多元线性回归的PM浓度与影响因素的关系模型,并考虑出行个体心率指标的变化建立空气吸入量模型。根据出行者的单位时间空气吸入量并结合出行时间和PM浓度,可对出行者1次完整出行中PM_2.5和PM₁₀摄入量进行估算。西安市的试验数据分析结果表明：出租车内、公交车厢、地铁车厢的PM浓度与环境监测站（即背景环境）获得的PM浓度存在显著性差异,人行道、非机动车道、出租车停靠点、公交站台、地铁站厅、地铁站台的PM浓度则差异不显著;背景环境的PM浓度和湿度对不同出行方式交通空间的PM浓度的增加起到促进作用,温度、风速对交通空间PM浓度的增加起到抑制作用;对于本次试验路径,慢行交通中自行车出行者的PM摄入量最低,机动化交通中乘坐地铁的出行者的PM摄入量最低;步行出行者的单位时间空气吸入量低但暴露在交通空间的时间长,自行车出行者单位时间空气吸入量高但暴露在交通空间的时间短;公交的站台候车和频繁停车增加了人体的PM摄入量。研究成果可用于预测出行者完整出行的PM摄入量,为出行者选择更为健康的出行方式提供建议。