Structural dynamic parameter identification of Saige building based on distributed synchronous acquisition method

在大型复杂工程结构上进行现场模态测试时，由于结构规模体量大并存在空间隔断，导致数据采集设备与传感器之间快速布设数据传输线困难。因此，有必要解决不同位置分布式同步采集设备时间精确同步问题，研发易于快速安装的分布式数据采集和无线传输设备。为此，提出基于“北斗”卫星授时的结构振动分布式同步采集算法，集成分布式同步采集硬件与研发数据在线采集和无线传输软件，获取大型复杂工程结构不同空间位置时间同步动态响应，基于随机子空间算法自[JP2]动识别工程结构服役状态下真实的模态参数。在赛格大厦振动事件溯源工作中，该系统成功捕捉到5月20日12:00—13:00[JP]结构共振时第69层与桅杆底部的加速度响应，发现四次共振均以频率2.12 Hz振动主导。基于该系统在环境激励条件下的现场模态测试，识别结构前19阶动力学参数，发现频率2.12 Hz是主体结构弯扭耦合和桅杆面内对称振动模态。基于现场激振测试识别频率2.12 Hz对应的阻尼比，发现阻尼比随着振幅的增加突然减小然后逐步增加，较低的阻尼比是导致赛格大厦发生共振的原因之一。     

基于分布式同步采集的赛格大厦结构动力学参数识别

在大型复杂工程结构上进行现场模态测试时,由于结构规模体量大并存在空间隔断,导致数据采集设备与传感器之间快速布设数据传输线困难。因此,有必要解决不同位置分布式同步采集设备时间精确同步问题,研发易于快速安装的分布式数据采集和无线传输设备。为此,提出基于“北斗”卫星授时的结构振动分布式同步采集算法,集成分布式同步采集硬件与研发数据在线采集和无线传输软件,获取大型复杂工程结构不同空间位置时间同步动态响应,基于随机子空间算法自动识别工程结构服役状态下真实的模态参数。在赛格大厦振动事件溯源工作中,该系统成功捕捉到5月20日12:00—13:00结构共振时第69层与桅杆底部的加速度响应,发现四次共振均以频率2.12 Hz振动主导。基于该系统在环境激励条件下的现场模态测试,识别结构前19阶动力学参数,发现频率2.12 Hz是主体结构弯扭耦合和桅杆面内对称振动模态。基于现场激振测试识别频率2.12 Hz对应的阻尼比,发现阻尼比随着振幅的增加突然减小然后逐步增加,较低的阻尼比是导致赛格大厦发生共振的原因之一。     

大体积混凝土结构长期应变监测系统

桥梁健康监测系统是近年应用于桥梁管理与维护的一项新技术,具有重要的工程价值。无线振弦传感器具有抗干扰强,精度高,传输距离远等特点,广泛应用于大体积混凝土结构中振动、应力等动态物理量监测。本文主要论述了桥梁无线应变监测系统结构、无线振弦传感器工作原理,设计了振弦传感器内部的激振电路及测频电路,以及无线通讯模块,同时给出了内部软件的设计,分析了无线振弦传感器的特性。无线的设计极大的方便了振弦传感器的使用,通过工程实际应用显示,本文设计的基于正弦传感器的桥梁无线应变监测系统稳定、质量可靠、测量数据迅速准确。     

大跨预应力混凝土连续梁桥的施工控制研究

结合某三跨连续梁桥的施工过程,利用Midas软件建立了有限元计算分析模型,按照该桥的悬臂法浇筑施工过程,对桥梁进行仿真分析。根据实际监测数据,对施工过程进行控制。计算和现场实测数据结果表明:梁体各监控截面的应力实测值与计算值较为接近,在安全范围以内;主梁线形控制较为得当,合拢后整体线形比较平顺,达到预期目标,满足设计要求,达到了桥梁施工监控的目的。本桥的施工控制过程研究可以作为同类桥梁的参考借鉴。     

Real-time wireless vibration monitoring for operational modal analysis of an integral abutment highway bridge

Remote structural health monitoring systems employing a sensor-based quantitative assessment of in-service demands and structural condition are perceived as the future in long-term bridge management programs. However, the data analysis techniques and, in particular, the technology conceived years ago that are necessary for accurately and efficiently extracting condition assessment measures from highway infrastructure have just recently begun maturation. In this study, a large-scale wireless sensor network is deployed for ambient vibration testing of a single-span integral abutment bridge to derive in-service modal parameters. Dynamic behavior of the structure from ambient and traffic loads was measured with accelerometers for experimental determination of the natural frequencies, damping ratios, and mode shapes of the bridge. Real-time data collection from a 40-channel single network operating with a sampling rate of 128 Hz per sensor was achieved with essentially lossless data transmission. Successful acquisition of high-rate, lossless data on the highway bridge validates the proprietary wireless network protocol within an actual service environment. Operational modal analysis is performed to demonstrate the capabilities of the acquisition hardware with additional correlation of the derived modal parameters to a Finite Element Analysis of a model developed using as-built drawings to check plausibility of the mode shapes. Results from this testing demonstrate that wireless sensor technology has matured to the degree that modal analysis of large civil structures with a distributed network is a currently feasible and a comparable alternative to cable-based measurement approaches.     

环境振动下的钢管混凝土拱桥试验与分析

环境振动试验是检测大型桥梁结构的主要方法,检测得到的模态参数是判定桥梁健康状况的重要依据.本文基于随机振动理论,从雁滩黄河大桥在环境激励下获得的加速度测试信号中提取高信噪比的响应信号,采用频域峰值法和时域随机子空间法识别得到了该桥的固有频率、阻尼比和振型等模态参数,并与有限元模型计算结果进行了对比,验证了识别结果的可靠...     

在役大型T构桥梁健康监测系统设计

桥梁健康监测系统目前已被广泛应用于大型桥梁工程的管理和维护中。本文以324国道乌龙江大桥为工程背景,介绍了在役的大型T构桥梁健康监测系统的总体设计原则、系统构成及其各模块功能,分析了数据采集与传输系统设计的总体思路和框架,并对桥梁安全与预警系统模块设计思路进行了简要的讨论。乌龙江大桥桥梁健康监测系统的实施,对评定该桥的安全运营状态,提高桥梁的管理水平,保证结构的安全性和可靠性,都将发挥重要作用。     

基于手机客户端的智能家居火灾报警系统设计

为实现智能家居中的环境监测与火灾报警等功能,设计了一种以单片机、多传感器、无线传输模块和手机客户端为硬件基础,以Keilu Vision4和E4A为软件开发平台的智能家居火灾报警系统。系统通过传感器收集实时的室内温度湿度信号、天然气浓度信号、烟雾浓度信号以及火焰信号,经单片机处理,并通过无线传输模块将数据发送到手机客户端显示,为用户提供实时的家庭环境信息。测试结果表明,该系统能实现家庭环境监测、火灾报警和手机远程显示报警等功能。     

基于AVR与6PRS的电梯远程监控方法研究

基于AVR与GPRS的电梯远程监控方法首先对电梯故障进行分类编码．然后将信号采集单元分成轿顶传感器采集单元和控制柜信号采集单元两部分．再利用AVR单片机对电梯信号进行采集处理,并判断故障类型,输出故障代码等信息。采用通用分组无线服务技术（GPRS）实现故障信号的无线传输。用VB语言设计了中心监测动态显示画面。最后利用Proteus软件进行仿真,证明了设计的可行性和有效性。     

青岛益佳码头大桥预应力混凝土连续梁悬臂施工

以青岛益佳码头大桥预应力混凝土连续梁为例,简要介绍了现浇悬臂施工桥梁设计采用的规范以及主要技术标准,阐述了悬臂施工桥梁结构形式及特点,为类似桥梁设计与施工积累了宝贵经验。     

在偏心脉冲荷载作用下新型铁路架桥机结构的动力响应

本文介绍了我国一种新型单梁模移式铁路架桥机在架桥过程中,在偏心脉冲荷载作用下总体结构强迫振动的计算机模拟计算。介绍了这种动力响应分析的方法、结果和结论,它们对于大型工程起重机械的总体结构设计具有普遍参考意义。     

分离双箱主梁涡激振动性能研究

通过节段模型风洞试验,并对某长江大桥初设方案的涡激振动抗风性能进行了定量分析,试验结果表明:该方案主梁涡激振动问题比较严重,并基于数值模拟方法模拟了气流流过桥梁断面的绕流变化,提出了改善主梁涡振性能的措施,优化后主梁断面的风洞试验结果表明:优化后的主梁具有较好的抗风稳定性。     

国内最大跨度斜拉输水管桥的设计

本文根据工程实践 ,介绍了河跨 5 0 0m及中跨 2 5 0m ,以 3根大口径输水钢管兼作结构主梁的斜拉输水管桥设计 ,包括荷载组合、结构体系、抗震、抗风措施 ,为同类结构设计提供数据与经验     

斜拉桥悬臂施工阶段自振频率简化计算方法

本文采用双质点法建立了斜拉桥施工阶段动力分析模型,推导了斜拉桥施工阶段自振频率的计算公式,并对公式进行了合理简化,得到斜拉桥施工阶段自振频率的估算公式。基于实桥工程,将双质点振动模型、自振频率估算公式、有限元法分析和现场的模态测试结果进行了对比分析。结果表明,估算值与有限元法很接近,估算公式为自振频率的计算提供了较为准确和快捷的计算方法,可为斜拉桥设计和施工监控工作提供参考。     

基于labwindows/cvi的斜拉桥健康监测系统

基于桥梁健康监测系统的基本构架,采用labwindows/CVI软件开发出一套斜拉桥健康监测系统软件,其基本模块包括数据采集、GPRS无线传输、数据存储与处理等,并成功地应用于一座斜拉桥工程中,验证了其有效性。     

16m预应力空心板简支梁桥成桥动载试验及分析

介绍了16m预应力空心板简支梁桥的成桥动载试验,根据成桥动载试验的结果,分析了桥跨结构的竖向受迫振动响应、垂向激励引起桥梁的强迫效应、纵向振动响应、自振频率、振型和冲击系数等动力特性,结果表明：各项性能指标均在正常范围内。     

浙赣线渌水双线特大桥连续梁悬臂灌注施工

以某特大桥连续梁悬臂灌注施工为例,介绍了挂篮构造及施工工艺,详细地论述了连续梁悬臂灌注施工工艺,施工效果表明,悬臂灌注模式为同类桥梁施工提供了新的思路,具有推广应用价值。     

城市高架桥中桥墩盖梁超长悬臂设计和应用

在城市高架桥总体线型设计过程中,为了克服地面复杂情况及局部路段的影响,同时兼顾高架桥总体线型要求,桥梁下部结构桥墩盖梁可采用超长悬臂设计来有效解决该问题。以上海A15(K44+497.070～K47+378.700)高架桥工程为实例,详细介绍桥墩盖梁超长悬臂设计和应用。     

悬臂施工连续箱梁桥结构参数敏感性分析

以嫩江桥的悬臂施工为例,对预应力混凝土连续箱梁桥在施工监控过程中设计参数的敏感性进行了分析。选取容重误差、预应力损失、混凝土收缩徐变及温度变化等对桥梁线形和内力有影响的因素为研究对象,并采用桥梁有限元分析软件——桥梁博士建立仿真模型,对各影响因素水平变化影响下的结构响应进行了分析,认为主梁自重和混凝土收缩徐变为主要参数,预应力变化和年温度变化为次要参数。     

小曲率半径连续梁施工中的挂篮改进技术

在小曲率半径段的路线上设置悬浇连续梁结构时,整座桥梁需要同时考虑纵坡及横坡随曲率半径的变化情况。为确保整座桥梁的横坡满足设计要求,每个现浇块段需要根据横坡的变化进行整体倾斜,以达到设计要求,桥梁的线形控制难度很高,常规的挂篮法无法施工,需要研发合适的挂篮设计及施工工艺。结合马来西亚DASH-CB4高架快速路项目,通过技术研究开发了一种新型挂篮,可用于小曲率半径、变坡度大跨连续梁的悬浇施工。