基于结构健康监测系统的桥梁数据异常诊断研究

桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究, 然而, 这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的. 在实际的环境里, 由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响, 使得监测系统产生损伤误报, 增加了虚警率; 同时, 由某些外部荷载引起的突发事件, 可能会对结构有严重破坏, 不利于桥梁的安全维护和管理. 为了保证桥梁的安全, 提高桥梁结构监测的有效性, 有必要对特殊事件进行异常诊断. 该文将一类识别方法应用到桥梁数据诊断中, 即通过核主成分分析和超球面一类支持向量机方法将一般监测数据和特殊事件数据有效区分, 并利用江阴大桥的加速度传感器数据验证了该方法在船撞、台风、传感器装机噪声和传感器跳变信号下的有效性.     

基于GPS和GIS的大冶铁矿高陡边坡监测预警系统

介绍了一种基于GPS和GIS技术的高陡边坡监测预警系统,该系统主要由数据管理子系统和监测预警子系统组成,并重点阐述了GPS数据接收和GPS与GIS数据关联两个关键点．在此基础上,提出了其实际应用中数据量较大、数据采集的影响因素的解决方案．该系统操作简单、界面直观,可即时反映监测数据的变化,能对潜在的边坡滑坡进行预警,具有一定应用价值．     

基于单位根检验和ARMA模型的桥墩位移稳定性时间序列分析

评估桥墩位移是否收敛和稳定是桥梁健康评估的重要内容。在运用全球定位系统获取桥墩三维监测位移的基础上,首先运用时间序列方法对监测数据进行处理和分析,并使用单位根检验来确定桥梁监测序列是否平稳,为了克服短期偶发因素影响,进而建立自回归移动平均模型对桥梁信号监测数据进行预测分析,最后将桥墩水平位移实测数据与模型拟合结果的残差序列进行单位根检验,以进一步确定桥墩位移的长期稳定性。工程实例表明：单位根检验表明监测序列没有时间趋势,不存在单位根,数据序列为平稳序列,具有常均值和方差;自回归移动平均模型能够较好地刻画监测数据,且具有较高的可靠性和可行性;根据平稳时间序列模型的特征,可以计算监测序列的均值和方差。     

基于GPS和GIS的大冶铁矿高陡边坡监测预警系统

介绍了一种基于GPS和GIS技术的高陡边坡监测预警系统,该系统主要由数据管理子系统和监测预警子系统组成,并重点阐述了GPS数据接收和GPS与GIS数据关联两个关键点.在此基础上,提出了其实际应用中数据量较大、数据采集的影响因素的解决方案.该系统操作简单、界面直观,可即时反映监测数据的变化,能对潜在的边坡滑坡进行预警,具有一定应用价值.     

南京长江大桥运营监测数据可视化方法及建筑信息模型插件开发

为提升桥梁健康评价与应急决策的效率，本文基于建筑信息模型发展了一种桥梁监测数据可视化方法，并利用Revit二次开发程序插件。依托已有桥梁BIM模型，快速建立包含加速度计、风速仪等传感器的监测系统模型，将监测数据与传感器模型相关联。将监测数据线性变换至[0,255],建立其与传感器模型RGB色彩的映射关系，从而通过模型颜色反映监测数据的变化。根据监测系统传感器模型的色彩掌握桥址区环境及桥梁结构状态，并对超出阈值的监测数据进行实时分级报警。以南京长江大桥及其健康监测数据为对象，阐述了所提出监测数据可视化方法的实现过程和应用效果。结果表明：该方法可将加速度、温度和风速等监测数据通过颜色变化、动态折线图及表格的形式进行可视化展示和报警，从而为服役桥梁的健康管理与维护提供科学依据。     

大型桥梁钢—混接头状态监测及安全评估方法

钢-混凝土结合段（钢混接头）是保证混合结构安全性能最为关键的结构部位,针对大型桥梁PBL剪力键加局部预应力束的钢混接头形式进行了状态监测及安全评估方法研究。分析该类构件的破坏机理,提出了区别于传统的监测参量。研究了PBL剪力键测点布置方案和监测参量的闽值,并考虑了环境、荷栽和混凝土收缩徐变给局部预应力损失评估带来的不利影响。通过与试验数据的比照和对实桥监测数据的分析,结果表明新监测参量和评估方法具有可行性,对大型桥梁同类关键部位的健康监测提供了可供借鉴的方法。     

希尔伯特-黄变换在公路桥梁结构健康检测中的应用研究

对正常运营的公路桥梁结构的变形监测是评估桥梁健康状况的一项重要内容.希尔伯特-黄变换(HHT)作为处理非稳定和非线性信号的方法,可以提取正常运营公路桥梁的自振频率、阻尼比,核心算法经验模态分解(EMD)可以对动态变形数据进行去噪处理.该方法应用于桥梁健康监测既有不影响交通:数据采集方便等优势,同时可以去除噪声对监测数据的影响,并能全方位对桥梁健康状况进行分析.根据监测实例分析表明该方法适用于公路桥梁健康状况监测,为今后桥梁健康监测提供一种新的研究方法.     

水土保持综合治理管理系统建设

产品简介 该产品在整合水土保持项目区的水土保持现状、规划、措施、监测数据等的基础上,采用二维地理信息系统（GIS）、三维GIS、WebGIS集成技术,实现了对典型项目区水土保持项目的治理规划、效益对比、     

基于GIS的大型桥梁工程勘察信息管理系统设计

分析了传统工程勘察信息管理手段的不足，给出了基于GIS的大型桥梁工程勘察信息管理系统设计思路及设计方案；运用组件GIS技术、数据库技术和空间分析技术组建信息管理平台，阐述了系统的功能结构和数据流程；详细介绍了钻孔资料的可视化查询、钻孔柱状图绘制、地质剖面图的自动绘制和三维地质图生成等的实现思路与方法，为实现大型桥梁工程勘察信息的科学管理及应用奠定了基础。     

高家花园大桥挠度长期监测数据分析

通过对高家花园大桥长期监测数据的分析,掌握大桥挠度与温度、车辆荷载等作用的变化规律,并初步确定大桥挠度的变化规律。对桥梁结构状态监测系统采集的温度、车流量及重车、挠度监测数据采用时间序列相关分析和小波分析,重点研究了桥梁跨中处挠度变化主要与温度、车辆荷载之间的关系。分析结果表明,桥梁跨中处挠度与温度具有较好的相关性,而挠度的波动主要是由重车引起的。分析结果为高家花园大桥和类似连续刚构桥的安全状态评估提供了技术支持。     

基于无线传感网的桥梁结构健康监测系统测试平台设计

桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注。本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案。对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量和有线通信的网关节点的分层传感网系统来替代一个只配备大容量电池的简易无线传感器网络是可行的。     

大跨径缆索承重桥梁状态评估的研究现状与发展

对大跨径缆索承重桥梁进行合理的状态评估有助于掌握桥梁结构的技术状况、指导制定养护对策,以保证桥梁的正常运营和结构安全.首先综述了基于标准和规范的评估方法和基于系统工程理论的评估方法的研究现状及应用;其次对桥梁管理系统和长期监测系统的发展情况和评估数据信息源现状进行综述和分析;然后阐述了大跨径缆索承重桥梁状态评估面临的机遇和挑战,并提出了多源信息融合的功能模型和结构模型.综合分析表明:大跨径缆索承重桥梁评估规范的制定迫在眉睫;人工巡检信息和长期监测信息都有其各自的弊端,都难以独立成为桥梁状态评估的理想数据来源,引入多源信息融合技术,有望提高大跨径缆索承重桥梁评估结论的可信度;对缆索承重桥梁群实现评估方法标准化是未来发展方向之一.     

Structural safety monitoring for Nanjing Yangtze River Bridge

In order to evaluate objectively and accurately the integrity, safety and operating conditions in real time for the Nanjing Yangtze River Bridge, a large structural safety monitoring system was described. The monitoring system is composed of three parts: sensor system, signal sampling and processing system, and safety monitoring and assessment system. Combining theoretical analysis with measured data analysis, main monitoring contents and layout of measuring points were determined. The vibration response monitoring was significantly investigated. The main contents of safety monitoring on vibration response monitoring are vibration of the main body of the Nanjing Yangtze river bridge, collision avoidance of the bridge piers, vibration of girders on high piers for the bridge approach and earthquake. As a field laboratory, the safety monitorying system also provides information to investigate the unknown and indeterminate problems on bridge structures and specific environment around bridges.     

钢结构桥梁疲劳2019年度研究进展

钢结构桥梁具有轻质、高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点,是未来一段时期中国桥梁工程的重要发展方向。但由于服役环境、荷载条件和交通需求、结构体系和构造细节设计等诸多因素的影响,其疲劳问题突出,已成为制约钢结构桥梁可持续发展的世界性难题。作为桥梁工程的热点研究课题,学者们在钢结构桥梁疲劳领域进行了卓有成效的研究,现聚焦钢结构桥梁疲劳损伤演化与服役性能劣化机理、钢结构桥梁疲劳抗力评估与预测、钢结构桥梁疲劳裂纹监测与检测方法、疲劳开裂加固与维护技术等方面,对2019年度的研究进展和下阶段的研究重点进行扼要的梳理和总结。分析了钢结构桥梁疲劳关键问题研究方面的挑战,具体讨论了在钢结构桥梁疲劳失效机制、疲劳抗力评估新理论新方法、疲劳损伤智能监测与检测和疲劳开裂加固关键技术等方面开展深入研究的迫切需求和主要问题。     

中小型桥梁广域健康监测系统的研究

我国是桥梁大国,由于结构老化、运营管理以及建设质量等问题,近年来全国各地相继出现桥梁垮塌事故,造成了严重的人员伤亡和巨大的财产损失。为了保证既有桥梁的安全运营和尽可能延长其安全使用年限,对既有桥梁进行实时健康监测是非常必要的。由于桥梁健康监测系统投资、运营费用巨大和监测技术的不成熟,除少数特大型桥梁安装了监测系统9,9%以上的大、中、小跨径的桥梁都处于监测系统覆盖的盲区。文章主要探讨中小型桥梁健康监测系统的现状及近年来的进展,提出了一种基于智能传感器的中小型桥梁广域健康监测系统结构。     

春意桥沉降监测系统建立及观测方法研究

以春意桥沉降监测为例,分析研究了大型桥梁沉降监测系统建立的方法,重点研究了中间设站式三角高程测量实施沉降监测的方法,对相应大型桥梁的沉降监测有一定的借鉴意义.     

近接桥桩暗挖隧道支护结构内力监测分析

针对北京地铁某车站暗挖隧道工程,制定了支护结构内力、围岩接触压力监测方案.通过现场监测,分析了施工过程中,在既有桥桩影响下,支护结构内力、围岩接触压力的变化特征,及时掌握了隧道变形、支撑内力的变化动态,并及时反馈,为判断隧道安全稳定提供了参考数据.测试结果表明,浅埋暗挖隧道支护结构的仰拱部位压力大;近接桥桩对隧道的变形产生了抑制作用,造成隧道断面变形的不对称性,围岩压力增大;桥桩的存在与否,造成隧道支护结构内力分布情况的不同.     

Modal identification of long-span Runyang Bridge using ambient responses recorded by SHMS

Runyang Bridge is a newly built cable-supported bridge that crosses the Yangtze River in China. The bridge is composed of one suspension bridge and one cable-stayed bridge. During the construction of the bridge, a structural health monitoring system (SHMS) was installed, which was designed by the Southeast University. Since the bridge was open to traffic, quantities of structural ambient responses have been recorded by the SHMS. And, it’s really important to extract structrural information from these records for health monitoring. This paper presents the study on modal identification of the bridge. The dynamic properites including modal frequencies, mode shapes and damping ratios are extracted from the ambient responses. Two identification methods are employed including the enhanced frequency domain decomposition and the stochastic subspace identification. The identified modal parameters from the two methods are compared. Results show that modal frequencies and mode shapes from the two methods are almost the same while the damping ratios are different.     

南昌新八一大桥健康监测预警指标计算分析

为了保证桥梁健康监测系统的有效性和及时性,给桥梁管理者提供维修及加固的依据,以南昌市新八一大桥为工程背景,在有限元数值模拟结合传感器监测数据的基础上,建立了多指标并行预警的结构预警体系,阐述了预警指标、预警阈值和预警流程,并重点对索力、关键部位应力和挠度、疲劳车辆荷载、固有频率变化率等预警指标进行了计算分析。应用结果表明,在当前荷载作用下新八一大桥的各项预警指标的结果都正常,满足使用要求。