在橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中如何精準高效地獲得與實際工程結構更為接近的有限元模型,科學合理地實現橋梁安全預警是目前國內外研究的熱點。本文以某斜拉橋健康監(jiān)測系統(tǒng)作為研究背景,運用響應面方法并結合有模型預警和無模型預警,系統(tǒng)的開展了基于實時監(jiān)測數據的橋梁結構模型修正、安全預警應用研究,具體內容及主要研究成果如下:(1)以某斜拉橋作為工程實例,根據橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)整體設計原則以及傳感器布置選型原則,設計了該斜拉橋健康監(jiān)測系統(tǒng)。基于振動加速度監(jiān)測數據,運用隨機子空間法進行了模態(tài)參數識別,識別頻率與規(guī)范估算結果較為接近,驗證了隨機子空間法運用于橋梁健康監(jiān)測模態(tài)參數識別的有效性。(2)根據橋梁設計資料建立初始有限元模型,基于模態(tài)識別前四階豎向頻率的動力數據和斜拉索恒載索力的靜力數據構建目標函數,運用三階響應面法擬合各修正目標響應面函數,采用fmincon函數進行優(yōu)化得到修正結果。修正后的有限元計算值與實測結果的誤差皆在5%以內。將修正結果與單純使用靜力修正結果和單純使用動力修正結果進行比較,對比結果顯示運用三階響應面進行聯合靜動力修正能夠獲得更加全面貼近實際工程響應的有限元模型。(3)分析應變歷史監(jiān)測數據...

【文章頁數】：114 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1國內橋梁坍塌事故實例

凝土強度檢測等，整體花費較少但效果較差。橋梁荷載試驗包括靜載試驗和動載試驗種試驗不僅花費巨大，且需要在封閉交通的情況下才能進行。而橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)一種實時監(jiān)測工具為橋梁的安全評估提供了一種新的解決方案。橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)全天候監(jiān)控橋梁運營狀況，分析橋梁正常運營狀態(tài)下結構響應，對問題....

圖1-2橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)基本組成

某橋梁健康監(jiān)測安全預警指標研究梁健康監(jiān)測系統(tǒng)組成健康監(jiān)測系統(tǒng)可大致分為傳感器子系統(tǒng)、數據采集與傳輸子系統(tǒng)、、數據管理子系統(tǒng)[3]。健康狀態(tài)評估子系統(tǒng)按功能又可分為安全預評估等模塊。各系統(tǒng)分別在不同的硬件或軟件環(huán)境下運行，各系軟件系統(tǒng)集成協同工作，共同完成監(jiān)測系統(tǒng)對橋梁結構的損傷預....

圖2-1橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)硬件架構圖

（3）耐久性和可靠性原則健康監(jiān)測系統(tǒng)是一個使用周期較長的實時監(jiān)測系統(tǒng)，在設計之初應該考慮監(jiān)用年限以及各硬件部分的耐久性能，同時也應該考慮監(jiān)測數據的可靠性以及可靠性。（4）關鍵部位優(yōu)先與兼顧全面性原則關鍵部位優(yōu)化指由于結構特點導致的易破壞構件、變形敏感區(qū)域或者結構關此類區(qū)域必須進行....

圖2-3斜拉橋主梁截面

圖2-3斜拉橋主梁截面拉橋的主要技術指標如下：道路等級：城市快速主干道設計行車速度：60km/h；橋面寬度：2m(人行道)+5.5m(非機動車道)+0.5m(防撞墻)+7.5m×2(機道)+4m(拉索錨固區(qū))，全寬35m；設計荷載：汽車—超20；驗算荷....

本文編號：3992273