带吊机钢桥塔施工状态抖振响应及风振舒适性研究

为评估施工过程中带吊机状态时桥塔的风振舒适性,对某桥一高164.4 m的独柱式钢桥塔与吊机结构开展了气动弹性模型风洞试验,研究桥塔封顶(T1状态)以及最后一道扶墙安装前(T2状态)2种施工状态下的桥塔和吊机的抖振位移响应;采用加速度均方根作为结构风振舒适性评价指标,通过比较多种舒适性标准得出高、中、低3种评价等级,对带吊机桥塔结构风振舒适性进行评价,并结合工程规定进行验证。结果表明:风偏角对带吊机钢桥塔结构抖振响应有显著影响,其中15°风偏角下抖振响应最大;风速与带吊机钢桥塔结构顶部加速度均方根间存在较显著的线性正相关特性,可以作为风振舒适性的简易评价指标;2种施工状态下桥塔塔顶风振舒适性基本一致,T2状态下吊机顶部风振舒适性低于T1状态;3种评价标准中基于非常烦扰的中评价等级与工程规定较相符。     

六律邕江大桥施工期结构响应自动化监测系统

针对钢管混凝土拱桥施工期人工巡检监测效率低、数据连续性差、容易忽略重要数据信息的局限性,现以六律邕江大桥施工过程监测为工程依托,建立了钢管混凝土拱桥施工期环境作用和结构响应的自动化监测系统,实现了对施工过程的风速风向、塔架偏位和应力、拱圈钢管应力和温度、管内混凝土应力和温度、拱顶位移的自动化监测,降低了施工过程监测的人工成本,提高了施工控制决策的效率,丰富了拱桥施工期结构状态数据库。     

基于GPS(RTK技术)的江顺大桥空间位移变形监测系统

随着全球定位技术的发展,空间位移监测已被广泛应用于桥梁结构的安全与健康监测。该系统可以实时测量地球表面点的三维坐标,并使用差分定位,精度高达厘米,并且不受天气和能见度条件的影响。本文介绍了江顺大桥结构安全与健康监测系统,介绍了桥梁空间变形监测的技术特点和监测方案设计。根据建立的结构自动化实时监测系统,对从桥梁各结构监测点得到的数据进行统计分析。结果表明,全球定位技术可以实现对桥梁空间变形的实时动态监测和状态评估。     

既有钢管混凝土拱桥实时监测评估系统

既有钢管混凝土拱桥实时监测评估系统是对桥址处的温度场、大桥的交通荷载状况及桥梁的静、动力效应实时监测,评估桥梁主体的运营状况。该系统主要由状态监测、损伤报警和性能评估及辅助决策子系统构成,能自动采集、分析和评估结构各类状态数据;判断异常状态并报警;自动探查采集系统故障;灵活设置数据采集时段,长期全面记录桥梁的受荷及响应历史;适时响应中控中心指令,实时查询、分析桥梁的运营状况。通过计算确定传感器的合理布置位置;远程数据传输采用有线数据传输方式。运行结果表明,该系统实现了既有钢管混凝土拱桥运营状况数据和图像的实时联动采集、实时自动传输及桥梁运营状态的远程实时自动监测、性能评估和安全预警。     

粤赣高速公路高边坡安全自动化监测试验研究

该文通过一个高边坡安全监测自动测站的建立和实施,说明了安全监测自动化的优越性,自动化监测系统可以使监控数据密度加大,提高数据的使用价值和可靠性,减少人为因素产生的测量误差。简易的监测自动化结构,可为施工期监测服务,同时也可用于工后2~3年的监测过程。     

基于荷载试验和监测系统的某大跨度悬索桥结构状态评估

为进一步了解大跨度桥梁的结构状态,本文通过对桥梁荷载试验期间的监测系统实时监测数据、现场试验测量数据和大桥有限元模型模拟计算数据的对比挖掘分析,以定量化的形式通过与结构状态相关的参数指标,评估桥梁的结构状态。以国内某新建大跨悬索桥为例,通过安装的健康监测系统采集桥梁在静载试验条件下各控制截面的挠度、应变、振动等结构响应实时监测数据,计算桥梁挠度和应变特征值,采用频谱分析等方法计算大桥的模态参数,然后基于挠度、应变、模态参数的监测结果与现场试验测量结果、有限元模型计算结果的对比分析,并参照现场荷载试验评定方法,评估桥梁的结构状态。实验结果表明:监测系统时程数据可观测到明显的加载和卸载情况,监测系统运行良好,在试验荷载下桥梁处于弹性工作状态,整理受力状态良好,大桥结构整体刚度满足设计荷载的正常使用要求。作为新建桥梁,该评估结果还可作为桥梁的初始状态,作为后续评估桥梁结构状态和健康监测系统工作状况的参考基准。     

桥梁健康监测系统在线结构分析及状态评估方法

为实时在线评估桥梁结构实测荷载与响应状态的相关性,提出桥梁健康监测系统的在线结构分析及状态评估方法。编制有限元分析程序内核,在程序内核中内嵌桥梁结构有限元模型,通过授权的数据库接口,读取健康监测系统中的实时荷载数据,对荷载数据进行统计分析,然后计算结构的理论响应值,并与健康监测系统中的结构实测响应值进行对比,对结构行为进行评估。某桥主桥为主跨460m的五跨连续双塔双索面半飘浮体系斜拉桥,应用该方法对该桥进行在线分析和状态评估,评估结果显示,根据实测荷载分析得到的结构响应和实测结构响应吻合较好,结构荷载和响应具有线性相关性,结构运营正常。     

某特大桥健康监测系统设计与评估

研究介绍了特大桥健康监测系统设计研究成果,该系统由六个子系统组成:自动化数据采集与监测系统、电子化人工巡检养护管理子系统、数据存储与管理子系统、综合预警与结构安全评估子系统、用户界面子系统和视频监控工程。通过对监测系统采集的各类数据,如环境温湿度、结构温度、车辆荷载、支座位移、主梁线形等进行分析,结果表明,该系统运行良好,取得了预期的效果。最后探讨了健康监测技术需要深入探索研究的课题。     

崖门大桥上部构造设计与长期监测分析

为了解崖门大桥投入运营后结构状态,对索力、主梁标高、塔顶水平位移的变化情况进行了长期监测,对结构病害进行日常和定期检查,并分析了监测数据。长期监测结果表明,崖门大桥索力、主梁标高和塔顶水平位移变化均处于正常范围。     

基于小波变换和ARIMA模型的桥梁健康监测数据分析

为了对桥梁健康监测系统采集的海量数据进行深入挖掘,使其在结构评估中效用最大化,将监测数据视为一维信号,以小波变换、时间序列分析为工具,对某四跨连续刚构桥挠度监测数据进行了分析,研究探讨了该方法对于监测数据分析的适用性。对于监测数据进行离散小波变换,根据小波变换系数分析得出了结构监测数据的发展趋势,同时可过滤掉数据信号中已缺失细节信息的系数,重构信号,对该重构信号进行时间序列分析,采用最小二乘法进行参数估计,建立了重构信号的ARIMA预测模型,成功对某大桥某时刻后未来一定时间的挠度进行了预测。研究结果可以预测桥梁结构在未来某周期内的运营状态信息,对于结构运营状态监测预警有积极的意义。     

基于健康监测的大跨径桥梁车辆荷载效应分析

健康监测系统记录了大跨径桥梁在各类荷载作用下的响应特性,可以用于桥梁运营荷载的评定及结构性能评估。本文依托某斜拉桥健康监测位移数据,首先基于动力测试结果对桥梁有限元模型进行了修正,获得了规范车辆荷载作用下的位移响应,这是桥梁性能评估的基础参考;其次分别采用移动平均法和平滑窗口法分析了车辆荷载作用下的位移响应分量;最后,基于车辆荷载效应通过构建极值模型外推了不同评估周期内位移响应极值。研究表明该桥梁在超过10年评估周期就会出现外推位移极值超过规范计算水平,存在一定的风险,届时需要加强过桥车辆管理及桥梁状态监测。     

中小跨径桥梁结构安全状态评估研究

针对目前中小跨径桥梁健康监测系统及结构安全状态评估相关研究不足的情况,以万埠大桥为工程背景,通过安装在桥梁结构上的健康监测系统获得实时监测数据,对桥梁结构应变及倾角数据进行分析处理。基于统计学原理,采用损伤预警理论中的无模型指标训练法对万埠大桥进行安全状态评估,通过该法计算得到桥梁结构应变及倾角值的安全阈值,将监测系统实时监测数据与安全阈值进行对比,评估桥梁安全状态,为桥梁管养部门管理决策提供依据,也为今后中小跨径桥梁安全评估提供实例借鉴。     

基于光纤传感网络的桥梁实时监测系统研究

桥梁实时监测系统采用可进行长期稳定监测的光纤传感器,并结合多种光纤传感技术,部署传感器网络式分布结构,实现点面结合的实时监测模式。本系统建立了实用的安全评估及预警系统,模拟实时监测系统实际工作状态。应用结果评估表明:系统具有动态、静态数据综合采集的特点,且能实现数据自动采集、传输、存储、统计分析、远程监控与报警等功能,提高了综合监测效率,基本满足大跨度桥实时监测需求。     

基于分布式应力监测的桥梁支座转角和位移状态多级评估

支座病害已成为影响桥梁安全的主要因素之一,但常用的支座监/检测手段智能化、自动化程度低,时效性差。为实时掌握桥梁支座服役状态,提出了基于分布式应力监测的桥梁支座转角、位移状态多级评估方法。首先,介绍了适用于所提方法的智能盆式橡胶支座结构及应力测点布置;其次,提出了综合考虑橡胶板两主轴方向各测点应力变化特点的测点标准化应力比指标,并基于此设定了服役期支座转角、位移状态多级评估判据,然后以位于广东西南沿海的山竹沟垌中桥实际工程为例,确定了可用的智能盆式支座型号,建立了支座精细化有限元模型;最后,通过数值仿真分析对所提方法进行说明,明确了用于服役期支座转角、位移状态多级评估的各阈值取值。     

自动化监测系统在滑坡变形监测的应用研究

针对传统滑坡变形监测方式存在的人工成本高、监测频率低、时效性差等问题,设计了一种自动化滑坡监测系统,能够实现监测数据的全天候自动采集、无线远程传输、自动化处理与分析。采用自动化监测系统对某国道沿线滑坡进行了地表位移监测与深部位移监测,通过获取滑坡监测点上的位移数据来分析滑坡的滑动状态和稳定状态,为滑坡治理提供预警和指导。     

基于全站仪的隧道自动化监测

近年来,越来越多的城市地下空间开发邻近既有地铁隧道、公路隧道,需要对既有隧道进行实时的自动化监测。全站仪是一种高效、高精度的三维测量设备,可较为方便的在狭长型分布的地下隧道内组建自动化监测系统。本文主要介绍了基于全站仪的隧道自动化监测技术,探讨了隧道沉降、收敛、水平位移监测的精度与可靠性。从多个工程实例来看,采用高精度的全站仪组建自动化监测系统具有良好的适用性,用于隧道的监测精度较高,可满足实时监测的需要。     

基于统计及形态特征指标的桥梁线形监测评估

为探讨大跨度桥梁线形实时在线监测及安全评估方法,以武汉阳逻长江公路大桥为工程背景,建立了液压差半封闭式连通管线形监测系统,介绍该桥健康监测系统中线形监测的测点布置、采集方案策略,重点研究了以统计及形态特征为指标的桥梁线形监测加权评估方法。研究表明:该系统能够实时在线监测并评定桥梁线形变化特征,且测试精度高、长期稳定性好;统计及形态特征指标集单个测点与全部测点数据评估为一体,可有效运用于大跨度桥梁线形监测的状态评估。     

岩石高边坡施工监测反馈动态设计分析方法

文章阐明了岩石高边坡开挖施工期现场监测所反映的信息主要有位移信息、应力信息及地质信息。基于这三类信息提出了反馈动态设计分析方法,可以为根据位移监测信息分析坡体稳定性状况并将分析结果用于当前设计方案的修改与补充的位移分析法,也可以为根据支护结构的坡体压力及结构内力的监测信息分析结构设置的合理性以及坡体的稳定性状况并将分析结果用于优化当前设计方案的应力分析法,还可以为综合考虑坡体位移、坡体压力与结构内力以及其它监测信息分析当前坡体的稳定性状况及结构设计的合理性并把分析结果用于当前设计方案的调整与完善的综合分析法。最后给出了岩石高边坡开挖施工期的监测反馈设计的具体操作步骤。     

西江特大桥荷载试验期间主梁纵向水平位移分析

以汕(头)湛(江)高速公路清远清新云浮新兴段西江特大桥为背景,通过分析结构健康监测数据和成桥荷载试验数据,研究了大跨度悬索桥主梁纵向(顺桥向)水平位移随车辆荷载位置的变化规律。研究表明,在车辆静力加载下,悬索桥主梁可产生顺桥向位移,运动方向可由主梁和车辆系统重心位置的变化而变化;结构健康监测系统能提供准确、连续、实时的监测数据,有助于揭示桥梁的实际工作状态。     

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静载试验

为了评定某独塔单索面预应力混凝土斜拉桥结构的受力性能与工作状态,以成桥静载试验结果为依据,通过对静载试验相关工况下控制截面的斜拉索索力增量、桥塔塔顶偏位、主梁挠度和截面应力等重要试验数据的详细分析,结合理论计算结果来研究不同静载试验工况下该斜拉桥的索力变化规律、塔顶偏位、结构强度和刚度等特性.分析结果表明,静力荷载作用下该桥索力、塔顶偏位、应力和挠度均能满足规范要求,该桥承载能力满足设计要求.