七都大桥北汊桥健康监测系统设计

桥梁健康监测系统已经发展成为桥梁结构健康与安全的重要保障手段。七都大桥北汊桥健康监测系统涵盖了环境因素、车辆荷载、结构响应监测,基于BIM可视化交互系统,运用数据处理技术,结合结构力学分析计算对桥梁结构状态进行实时评估,通过设置报警阈值,及时向桥梁管养单位提供结构安全预警,预防桥梁事故发生,同时提供相应的管养建议。     

基于状态空间的时域动态响应重构方法

为改善结构健康监测与系统辨识中的输出数据不完备问题,提出了一种时域响应重构方法,可在无需反演结构未知激励的条件下,利用部分测点的动态响应重构出其他未测试位置处的响应。基于状态空间时域模型推导了结构动态响应重构方程;利用奇异值分解技术和矩阵分析理论分析了重构方程的病态特性,并推导了方程的正则化解;将所提方法应用于1个平面桁架和1个三维框架结构以验证其有效性,同时对重构精度进行参数分析。结果表明:所提方法具有较好的适用性,可利用测试响应以较高精度重构出未测试位置处的动态响应。利用部分易于测量的平动自由度响应可重构出所需的转动自由度响应。此外,测量噪声的降低、采样频率的提高以及传感器数量增加均会提高响应重构精度。     

深圳平安金融中心结构健康监测系统应用

以深圳平安金融中心为平台,设计了一套集成的健康监测系统对塔楼在施工阶段和使用阶段的施工环境、结构荷载和响应进行连续实时监测。本文从项目简介、模块化设计、设备空间布置和硬软件组织架构四个方面介绍了深圳平安健康监测系统的总体概况;详细阐述了监测系统的组成和六个子结构系统的功能,包括传感器系统、数据采集和传输系统、数据处理与评估系统、数据管理系统、结构健康评估系统和支持保护系统,并对监测系统的开发和应用情况进行了简介;模块化的设计思想使各个子结构系统在独立运行的同时,又与其他子结构系统协同工作,并保证了监控体系具有充分的可扩充性和升级能力。最后描述了监测系统在现场施工过程中的注意事项,为其他工程结构健康监测系统的开发和实际应用提供宝贵经验。     

黄河口模型试验厅钢屋架健康监测系统研究

介绍了黄河口模型试验厅钢屋架结构健康监测系统研究的主要成果,综合评述了该钢屋架工程健康监测的主要进展和关键问题,主要内容包括:构成系统的各个主要子系统、监测项目的确定和布点策略、监测仪器的选择、数据的采集、数据的传输和处理、结构损伤状态识别等。     

某高铁站台大跨度空间钢结构健康监测及其预警系统研究

为建立海口高铁东站站台大跨度空间钢结构雨棚的运营阶段健康监测及其预警系统,首先利用SAP2000软件分析了共89个工况下该结构的静力和动力特征。根据分析结果,总结了该类型结构的监测点布置关键原则,研究并建立了一套包括关键杆件应变、结构振动和变形,以及温度和风场等环境因素的健康监测系统。提出了根据构件类型进行预警的方法,并以理论最不利工况响应值及设计规范限值作为预警阈值的设立依据,建立了三个级别的应变预警阈值;同时,设定了结构变形和风速的预警阈值。最后,在Revit中进行二次开发,建立包含预警系统的三维图形可视化监测插件。研究方法和成果可为同类型既有结构运营阶段健康监测系统的设计提供参考。     

哈尔滨工业大学(深圳)

正大型复杂土木工程结构健康监测技术结构健康监测系统实测结构响应,体现足尺结构真实荷载工况下的承载能力和工作性能,用于跟踪结构响应变化过程、全面理解和认识结构行为、揭示结构响应内在规律、验证设计参数、解决施工不确定性因素等工程实际问题。哈尔滨工业大学(深圳)自主研发大型土木工程的结构健康监测系统,对其荷载、环境及响应进行监测,实时评定结构健康状况。哈尔滨工     

天津市桥梁健康监测成套技术研究

一、研究背景与创新点 桥梁结构健康监测系统的研发和应用已经有近30年的时间。20世纪80年代，美国在多座桥梁上布设监测传感器．监测环境荷载和结构响应，用以监视施工质量、验证设计假定和评定服役状态。随着智能传感元件的研究开发和产业化，我国桥梁健康监测系统的研究与应用取得了长足的发展，健康监测已成为桥梁运营安全保障的核心技术。     

光纤光栅传感器下工程结构健康监测系统

结构健康监测(简称SHM)是指利用现场的无损传感技术,通过包括结构响应在内的结构系统特性分析,达到监测结构损伤或退化的目的。传统传感器下的健康监测系统普遍存在着稳定性与耐久性差、抗干扰性(包括电磁、噪音、光强)差、布设工艺复杂、成活率低等缺点,也是土木工程界迫切需要解决的难题。本文将光纤光栅传感器引入健康监测系统的传感系统,为解决这一难题指明了新的思路,并在实践中得到有效验证。     

哈尔滨工业大学(深圳)

<正>大型复杂土木工程结构健康监测技术结构健康监测系统实测结构响应,体现足尺结构真实荷载工况下的承载能力和工作性能,用于跟踪结构响应变化过程、全面理解和认识结构行为、揭示结构响应内在规律、验证设计参数、解决施工不确定性因素等工程实际问题。哈尔滨工业大学(深圳)自主研发大型土木工程的结构健康监测系统,对其荷载、环境及响应进行监测,实时评定结构健康状况。哈尔滨工     

超高层建筑结构健康监测现场实施状况验收方法

以在建的某超高层(WHGC)为平台,设计了一套集成的健康监测系统对主塔楼在施工阶段和使用阶段的施工环境、结构荷载和响应进行连续实时监测。从项目简介、系统设计介绍了WHGC监测系统的总体概况,并分析了WHGC现场实施监测的难点。强调建立超高层建筑结构健康监测现场实施状况验收标准的重要性,并提出了超高层健康监测实施状况验收方法。     

哈尔滨工业大学(深圳)

正大型复杂土木工程结构健康监测技术结构健康监测系统实测结构响应,体现足尺结构真实荷载工况下的承载能力和工作性能,用于跟踪结构响应变化过程、全面理解和认识结构行为、揭示结构响应内在规律、验证设计参数、解决施工不确定性因素等工程实际问题。哈尔滨工业大学(深圳)自主研发大型土木工程的结构健康监测系统,对其荷载、环境及响应进行监测,实时评定结构健康状况。哈尔滨工业大学(深圳)将研究成果应用到重大工程中,为设计荷载识别、设计验证和施工安全提供有效手段。结构健康监测成套技     

哈尔滨工业大学(深圳)

正大型复杂土木工程结构健康监测技术结构健康监测系统实测结构响应,体现足尺结构真实荷载工况下的承载能力和工作性能,用于跟踪结构响应变化过程、全面理解和认识结构行为、揭示结构响应内在规律、验证设计参数、解决施工不确定性因素等工程实际问题。哈尔滨工业大学(深圳)自主研发大型土木工程的结构健康监测系统,对其荷载、环境及响应进行监测,实时评定结构健康状况。哈尔滨工业大学(深圳)将研究成果应用到重大工程中,为设计荷载识     

基于大数据深度学习的输电塔结构抗风易损性评估

为了有效预测输电网系统在强风作用下的响应，并开展高效精准的性能评估，文章提出了基于深度学习模型的风致易损性评估框架。以某具备健康监测系统的输电塔结构为例，首先对监测数据进行清洗和重构，通过大数据深度学习建立荷载输入和响应输出的等效映射模型，然后通过数值模拟生成灾害强度均匀的风场数据并由深度学习模型预测输电塔关键杆件响应，计算不同性能水准的易损性曲线。研究结果表明，经训练的深度学习模型可以涵盖实际工程中存在的各类不确定性因素，有效映射复杂风环境下输电塔结构的动力响应。提出的框架方法可以避免单纯通过数值模型制备大量动态响应数据，更高效地进行输电网系统风致易损性评估。     

基于统计小波包能量分布的结构健康状况预警

如何从健康监测系统采集的海量数据中挖掘并识别结构特征信息,提取结构损伤敏感指标,对结构进行健康预警是重要的研究课题。将环境荷载激励技术与小波包分析相结合,对环境激励作用下的结构动力响应求互相关函数,通过对互相关函数进行小波包分析,提出了两种基于小波包能量分布的结构预警指标。为降低采集信号噪音及随机性的影响,提出了采用统计方法对预警指标进行收敛性分析来确定健康状况预警指标的基准值和预警阀值。将提出的方法用于武汉阳逻长江大桥健康状况预警,结果表明提出的方法可以有效用于结构健康状况预警。     

大型水下盾构隧道结构健康监测系统的构建与应用

水下盾构隧道结构健康监测系统对于指导水下盾构隧道运营期维护管理工作具有重要意义。探讨大型水下盾构隧道结构健康监测系统的组成、监测重点、系统设计要点、数据管理模式等关键问题,并将其应用于南京扬子江隧道结构健康监测系统的构建。基于监测系统几个月的监测数据,分析水下盾构隧道结构随外载环境变化的响应规律。建立基于在线监测数据的隧道运营安全状况的实时模糊综合评价模型,其中采用三标度法确定权重,采用正态分布型函数确定隶属度,最终实现了对南京扬子江隧道结构健康状况的实时评价和预警。研究方法与思路对类似工程具有借鉴意义。     

中国航海博物馆帆体结构施工与使用过程监测研究

中国航海博物馆中央帆体是由三铰拱、空间管桁架、双曲索网玻璃幕墙等共同作用组合而成的空间结构体系。在施工建造和使用过程中,选择重要钢结构构件进行监测分析。其中包括三铰拱应力应变监测：索网结构的索力监测;帆体结构风环境、风压监测。同时根据监测结果,给出施工全过程监测记录,与施工计算结果进行比较,获得了结构实际受力状态的有效数据,为结构的施工过程安全评估和正常使用提供依据,并保障了结构的安全性。     

基于振动响应的导管架平台极限承载能力分析

为评估到达一定服役期限的导管架平台结构安全性能,提出基于振动响应的平台时变极限承载能力分析方法。以东海某气田导管架平台为对象开展振动监测研究,采集不同海况下平台上部组块的加速度响应,通过随机减量法对平台振动响应数据进行特征函数提取,分别采用时序分析法和复指数法对预处理数据进行动力学参数识别。借助有限元分析建立不同损伤状态下平台固有频率数据库,通过与模态参数识别数据对比识别出平台结构健康状态。应用时域分析法进行平台非线性动力学分析,并结合极限承载能力评估准则建立动力极限承载能力分析方法。结果表明,基于振动监测分析结果的平台修正模型能较准确地反映在役平台结构健康状态,可实现平台的结构抗力的精确评估,得到不同服役期导管架平台结构时变抗力变化规律。     

中国航海博物馆帆体结构施工与使用过程监测研究

中国航海博物馆中央帆体是由三铰拱、空间管桁架、双曲索网玻璃幕墙等共同作用组合而成的空间结构体系.在施工建造和使用过程中,选择重要钢结构构件进行监测分析.其中包括三铰拱应力应变监测;索网结构的索力监测;帆体结构风环境、风压监测.同时根据监测结果,给出施工全过程监测记录,与施工计算结果进行比较,获得了结构实际受力状态的有效数据,为结构的施工过程安全评估和正常使用提供依据,并保障了结构的安全性.     

土木工程结构损伤诊断研究进展

土木工程结构具有尺寸大、质量重、自振频率和振动水平较低等特点,其动力响应极容易受到不可预见的环境状态、非结构构件等的影响,这使得结构的健康监测和损伤诊断具有极大的挑战性,是近年来国际上研究的热点。本文综述了土木工程结构损伤诊断方法的最新进展,内容包括动力参数诊断方法、静力参数诊断方法、子结构方法、统计分析方法、神经网络方法等,同时简要介绍了与损伤诊断有关的系统识别与模型修正以及传感器优化布置等的研究进展,最后展望了结构损伤诊断的研究和发展方向。     

天津市桥梁健康监测成套技术研究

<正>一、研究背景与创新点桥梁结构健康监测系统的研发和应用已经有近30年的时间。20世纪80年代,美国在多座桥梁上布设监测传感器,监测环境荷载和结构响应,用以监视施工质量、验证设计假定和评定服役状态。随着智能传感元件的研究开发和产业化,我国桥梁健康监测系统的研究与应用取得了长足的发展,健康监测已成为桥梁运营安全保障的核心技术。20世纪80年代,天津市修建了当时亚洲最大跨径的斜拉桥——永和大桥,90年代修建了早期钢管混凝土系杆拱桥——金钢桥、彩虹大桥,21世纪以来,又陆续修建了一大批结构新颖复杂的桥梁,结构型式包括斜拉桥、悬索桥、拱桥、大跨径梁桥。基于天津市出现大批大型复杂桥梁结构,常规的检测鉴定已经很