大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù) (1)

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1、大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)TheHealthMonitoringTechnologyofStructuresInLargeBridges學(xué)科專業(yè)：建筑與土木工程作者姓名：朱清指導(dǎo)教師：畢繼紅教授企業(yè)導(dǎo)師：李學(xué)波高工天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一二年十二月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論

2、文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日中文摘要隨著新材料、新技術(shù)在土木工程行業(yè)中的不斷應(yīng)用和發(fā)展，結(jié)構(gòu)在安全性和穩(wěn)定性方面的研究需要進一步的深入。利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對采集的數(shù)據(jù)進行處理、分析，出現(xiàn)比較特殊的信息數(shù)

3、據(jù)的時候，能夠發(fā)出預(yù)警，根據(jù)數(shù)據(jù)處理和分析的結(jié)果，采取相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理措施，指導(dǎo)橋梁維護、維修，提供相應(yīng)的管理決策，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)對橋梁服役期間的運營環(huán)境條件和結(jié)構(gòu)健康狀況進行的實時監(jiān)測。工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全性檢測研究是現(xiàn)代土木工程界研究的前沿性課題，只有根據(jù)監(jiān)測獲得測量精度高的數(shù)據(jù)資料，建立具有完善功能的結(jié)構(gòu)健康、安全監(jiān)測系統(tǒng)，才可以保證橋梁結(jié)構(gòu)的正常工作。所以本文主要從現(xiàn)代橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成入手，介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和控制子系統(tǒng)、安全預(yù)警與評估子系統(tǒng)等的工作方式，闡述了各個系統(tǒng)之間的合作關(guān)系。在橋梁結(jié)構(gòu)

4、健康監(jiān)測系統(tǒng)傳感器布置方面，介紹了傳感器優(yōu)化布置原則和不同施工階段橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的主要內(nèi)容。光纖傳感器是目前比較先進的傳感器，根據(jù)各種光柵元件的工作特點和功能，建立相應(yīng)的健康監(jiān)測系統(tǒng)，并以蕪湖長江大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)為例，根據(jù)蕪湖長江大橋的結(jié)構(gòu)特點和結(jié)構(gòu)形式，介紹了實際工程中健康監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用。本文通過對比不同的健康監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點以及對傳感器優(yōu)化布置、不同施工階段結(jié)構(gòu)監(jiān)控的介紹，認(rèn)為應(yīng)用于橋梁監(jiān)控的橋梁監(jiān)測系統(tǒng)是一個復(fù)雜的多學(xué)科交叉系統(tǒng)，其布置原則受到外界環(huán)境的制約，但是在我國，尚未有較完善的系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)計方法，對結(jié)果的處理即損傷結(jié)果判斷的技術(shù)指標(biāo)也處于一個

5、較低水平。本文工作可為相關(guān)大型橋梁工程提供安全可靠的科學(xué)理論模型、數(shù)學(xué)計算假定，將橋梁健康監(jiān)測信息進行反饋，發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的不足，為橋梁的安全可靠的運行提供數(shù)據(jù)信息。關(guān)鍵詞：大跨徑橋梁；橋梁狀態(tài)評估；結(jié)構(gòu)損傷；結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測；光纖傳感技術(shù)ABSTRACTWiththecontinuousapplicationanddevelopmentofnewmaterialsandnewtechnologyincivilengineeringindustry,safetyandstabilityofthissystemneedsfurtherstudy.Processin

6、gandanalyzingthecollecteddatabyusingdataprocessingsystem,itcanemitwarningwhenthereisspecialinformation.Measurescanbetakenaccordingtotheresultsofdataprocessingandanalyzing,thus,itwillguidebridgemaintenance,repairmentandprovidethecorrespondingmanagementdecisions.Bridgestructuralheal

7、thmonitoringsystemwhichmonitorstheoperationconditionsandstructuralhealthconditionswhenthebridgeisonserviceisacompletereal-timeon-linemonitoringsystem.Onlyonthebasisofmonitoringtoobtainaccuratedata,analyzingandestablishingasoundfunctionandvarioustypesofstructuralhealth,safetymonito

8、ringsystem,thenormalworkofbridges