大跨桥梁结构健康监测和状态评估研究进展

简要回顾了大跨桥梁健康监测的发展历程。结合润扬长江大桥健康监测系统,介绍了枯梁健康监测系统的组成、监测内容、功能及特点。重点对蒙特卡罗法、层次分析法、模湖理论、神经网络和遗传算法等桥梁结构常用的状态评估方法进行了介绍了比较。最后阐述了健康监测领域今后的主要研究问题和发展方向。     

淮安大桥结构健康监测和评估系统研究与实施

介绍了淮安大桥结构健康监测和评估系统研究与实施的主要成果,其中包括:主要监测项目的确定和监测策略、结构有限元分析、测点布置、结构健康监测与安全评估软件等。文中较为系统地阐述了目前预应力混凝土斜拉桥结构健康监测系统建立与研究中的主要问题。     

东昌高速公路赣江特大桥结构健康监测系统设计

文中结合东昌高速公路赣江特大桥结构特点,构建了结构健康监测系统,对桥梁结构开展了环境、作用、结构响应及视频监控等多类型监测指标的实时监测,以全面反映大桥的结构状况。同时,结合现行规范及有限元结构计算为各类监测指标明确了监测系统的告警阈值,为桥梁的管理和养护工作提供决策依据。     

大跨屋架结构健康监测系统数据处理方法研究

以南京某文化中心项目为基础,针对大跨屋架结构的健康监测系统数据处理方法,进行了深入的研究与应用。分析了结构监测点的布置原则,并结合项目实际情况,合理地布置了温度、位移、应变传感器。基于健康监测系统,进行了数据的传输和获取,并设定了数据预警阈值。最后对采集的数据进行分析,发现数据变化平稳,结构处于安全状态。     

大跨斜拉桥结构健康监测系统数据处理方法研究

为了对大跨桥梁结构健康监测系统运行中可能采集到的各类海量监测数据作出及时响应,需要对监测数据进行科学的统计、归纳及必要的相关性分析.基于目前大多数大型健康监测系统数据采集能力远优于其数据表现能力的情况,全面的后台数据采集及精炼的前台数据表现能力共同决定了大型健康监测系统的科学指导价值.归纳大跨斜拉桥监测数据的用途及处理方式,并以某桥梁健康监测系统为研究对象,给出该系统针对海量数据的处理办法,同时指出对于其目前数据表现能力的改进建议.     

侨梁结构健康监测内容及发展展望

一、桥梁结构健康检测的必要性 自20世纪50年代以来，桥梁健康检测的重要性就逐渐被认识，但受检测、监测手段比较落后的限制．在应用上一直未能得到推广和重视。近年来，随着大跨径桥梁的轻柔化及形式与功能的复杂化，该项技术成为国内外学术界，工程界的研究热点。许多国家都在一些已建和在建的大跨桥梁上进行了有益的尝试。     

特大型悬索桥结构健康监测数据分析与评估

由于跨度长,外形优美,特大型悬索桥已成为大桥建设的首选结构。悬索桥一般由箱梁、主缆、吊索构成,每种结构都承载着不同的荷载,这些结构构件在长期的荷载作用下会产生结构损伤,对这些关鍵构件进行结构健康监测,有助于发现结构损伤,对大桥的管理运营具有重要的参考价值。文章对实际运营的桥梁箱梁、主缆以及吊索的振动进行了监测,对其监测数据进行了分析和评估,有助于及时判断桥梁的结构健康状态。     

大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术研究

首先分析研究了桥梁健康监测系统的各个子系统的功能、特点、实现方法与硬软件系统,研究了完成桥梁健康监测任务对各个子系统协同工作的要求。提出了以LabW indows/LabVIEW为桥梁健康监测系统的核心软件,由它“指挥”、调用和驱动各个子系统的运行和数据的交互与通讯;以数据管理子系统的数据库作为桥梁健康监测系统的中心数据库,它不仅存储桥梁结构及其监测数据的全部信息,同时所有的数据交互均通过该数据库完成。建议采用B rower/Server系统模式将桥梁结构健康监测的各子系统相互结合,建立基于网络平台的开放式的实时在线智能健康监测系统。最后,为一座实际的三塔斜拉桥集成了一套健康监测系统。     

桥梁结构健康监测和损伤识别

介绍一些桥梁结构健康监测和损伤识别方法,提出相关评价和建议.     

润扬大桥结构健康监测策略研究

桥梁结构健康监测与安全评估系统是桥梁结构养护决策系统的支撑条件之一,是保证大跨桥梁正常安全运营的重要手段.文章对建立大跨桥梁结构健康监测系统的关键问题--大跨桥梁结构健康监测策略进行了分析研究,重点讨论了桥梁结构健康监测项目的选择依据以及传感器优化布设的原则与依据,提出了润扬大桥结构安全健康监测系统的传感器测点布置.     

大型桥梁结构健康监测的研究进展

桥梁管理局已经认识到,对大型桥梁实行长期结构健康监测的意义在于保证结构和运行安全,发出损坏和老化的早期预警可以避免昂贵的维修甚至灾难性的坍塌。对大型桥梁建立长期监测系统,一方面是在桥梁正常使用期内评估结构完整性、耐久性、可靠性的信息,制定最佳的维护计划,保证安全运行。     

Reliability assessment of cable-stayed bridges based on structural health monitoring techniques

This paper presents the reliability analysis approach of long-span cable-stayed bridges based on structural health monitoring (SHM) technology. First, the framework of structural reliability analysis is recognised based on SHM. The modelling approach of vehicle loads and environmental actions and the extreme value of responses based on SHM are proposed, and then models of vehicle and environmental actions and the extreme value of inner force are statistically obtained using the monitored data of a cable-stayed bridge. For the components without FBG strain sensors, the effects and models (extreme values) of dead load, unit temperature load, and wind load of the bridge can be calculated by the updated finite element model and monitored load models. The bearing capacity of a deteriorated structure can be obtained by the updated finite element model or durability analysis. The reliability index of the bridge's critical components (stiffening girder in this study) can be estimated by using a reliability analysis method, e.g. first order reliability method (FORM) based on the models of extreme value of response and ultimate capacity of the structure. Finally, the proposed approach is validated by a practical long-span cable-stayed bridge with the SHM system. In the example, reliability indices of the bridge's stiffening girder at the stage after repair and replacement after 18 years of operation, and the damaged stage are evaluated.     

GPS在南浦大桥健康检测中的应用

为了了解和掌握南浦大桥结构健康状况,在南浦大桥主跨两端、主跨中央部位安装了4个GPS观测台,并组织了4次全天候连续观测,用于分析桥梁主跨昼夜变化规律、季节性变化规律。试测表明南浦大桥主跨在高程方向的变形和桥身长度变化与气温有较强的相关性。     

大跨缆索支承型桥梁健康监测与评估系统的设计研究

随着我国经济迅速发展,对于交通运输能力的要求不断提高,结构健康监测（Structural Health Monitoring,SHM）系统越来越成为大型桥梁运营、养护管理、安全评估与维护的重要技术支撑。本文针对目前国内外大跨桥梁结构健康监测系统中存在的问题,围绕“结构健康监测、日常养护检测系统、周期检测相结合,综合建立大跨桥梁结构状态识别与安全评估系统”的思想,主要就建立大跨缆索支承型桥梁结构健康监测系统中的问题进行了研究,提出了明确的系统的总体设计原则、构成以及功能目标,对系统设计与安全评估目标的关系问题进行了分析研究,阐述了监测项目选择、传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据处理与控制子系统、结构状态识别与安全评估子系统的设计原则或思路。     

Structural parameter identification and damage detection for a steel structure using a two-stage finite element model updating method

A two-stage eigensensitivity-based finite element (FE) model updating procedure is developed for structural parameter identification and damage detection for the IASC-ASCE structural health monitoring benchmark steel structure on the basis of ambient vibration measurements. In the first stage, both the weighted least squares and Bayesian estimation methods are adopted for the identification of the connection stiffness of beam-column joints and Young’s modulus of the structure; then the damage detection is conducted via the FE model updating procedure for detecting damaged braces with different damage patterns of the structure. Comparisons between the FE model updated results and the experimental data show that the eigensensitivity-based FE model updating procedure is an effective tool for structural parameter identification and damage detection for steel frame structures.     

压电阻抗技术在结构健康监测中的应用研究

压电阻抗原理在土木工程结构健康监测中的应用得到越来越多的关注。系统阐述了压电材料、压电阻抗原理、压电材料与被监测结构的相互作用模型,以及基于阻抗信息的监测技术,归纳了压电阻抗技术应用中压电材料尺寸选择、扫描频率选择、感应范围、粘结剂影响、数据采集设备的发展、数据处理方法等方面的研究成果,并对目前存在的问题进行了总结和分析。     

基于FBG传感的瀛洲大桥结构健康监测系统研究

基于光纤Bragg光栅传感技术,对洛阳瀛洲大桥结构健康监测系统进行了研究。介绍了瀛洲大桥健康监测系统的组成和各系统的功能,提出了基于FBG传感技术的长期监测与周期检测结合的监测策略,根据大桥构件在结构安全中的重要性和易损性确定了监测内容,重点对于大桥关键受力区一拱脚倒三角区进行了有限元分析,在此基础上进行了FBG传感布置。最后对于大桥运营结构预警与评估实施方法等进行了探讨。     

Reliability analysis of long span steel arch bridges against wind-induced stability failure

An efficient method for reliability assessment of long span steel arch bridges against wind-induced stability failure is presented in this paper. The prediction of wind-induced stability of such bridge structures is performed by an eigenvalue method and the reliability estimates are determined by a generalized first-order reliability algorithm. A software strategy for interfacing the present method with ANSYS is developed via a freely available MATLAB software tool (FERUM). A numerical example involving a detailed computational model of a long span steel arch bridge with a main span of 550 m is presented to demonstrate the applicability and merits of the present method and the software strategy. Finally, the most influential random variables on the reliability of long span steel bridges against wind-induced stability failure are identified by a sensitivity analysis.