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.     

无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用

阐述了结构健康监测系统的基本概念和构成体系.通过无线传感器网络的建设,对桥梁结构进行静载试验和动载试验,利用静态测试数据的传感技术和实时动态监测的信号来对结构损伤部位进行分析,使无线传感器监测系统满足结构的健康监测要求.     

FBG传感器在桥梁健康监测中的应用研究

从FBG传感器的基木特点、组成、布设原则、安装方法、工作原理几个方面阐述了FBG传感器在桥梁健康监测中的应用,最后指出FBG传感器在桥梁健康监测方面的优势和实际应用中应解决的问题.     

浅谈光纤传感技术在隧道结构健康监测中的运用

本文主要通过对南京市九华山和玄武湖隧道的结构健康监测系统方案、施工及监测实例的介绍，阐述光纤传感技术较之传统测量技术的优势，同时说明该技术用于隧道结构健康监测的可行性、先进性，以推动这一技术在隧道等基础工程监测的广泛应用，提高我国的工程监测水平。     

光纤传感器在土木工程健康监测中的应用

总结了当前土木工程结构健康监测的研究和发展趋势。重点回顾了光纤传感器在各种主要土木结构中的健康监测,包括建筑物、桩、桥、管道、隧道和大坝。描述了光纤传感器的三种用途。最后,讨论了在土木结构健康监测中封装和实现光纤传感器存在的问题和有前途的研究方向。     

ANSYS在水工结构抗震性能分析中的应用

对利用ANSYS进行水工结构抗震模型建构的方法、单元应用、分析计算方法、结果处理等进行了介绍和总结,并给出某工程的水工泄洪洞抗震性能分析.研究表明,利用ANSYS分析水工结构抗震性能的优势较大.     

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。     

在结构抗震设计中弹性时程的应用分析

随着经济社会的不断发展,我国的城市化进程正在逐渐加快,为了有效节约城市用地,便使许多建筑出现了一体多用的现象。这种情况的出现容易对建筑结构产生一定的破坏,使结构发生一些不规则变形情况,从而影响到建筑物的抗震能力。特别是当前在城市化进程中,为了实现集约化用地,使得许多高层建筑开始出现。目前我国城市建筑之中的结构抗震设计,通常会运用到振型分解反应谱法。但这种方法在运用到高度过高,结构不规则的高层建筑当中时,便需要采取弹性时程分析法来实施补充计算。     

光纤健康监测技术在桥梁结构中的发展与应用

论述了光纤结构健康监测技术,介绍了FBG光纤光栅、分布式光纤传感技术及其在桥梁结构健康监测领域的研究现状,并对光纤监测技术在桥梁结构状态监测中的进一步应用进行了相关展望,指出光纤传感技术具有更好的稳定性和可靠性,应用前景广阔。     

环境激励振动模态分析在桥梁结构检测与健康监测中的应用

文中对试验模态分析(EMA),特别是基于环境激励的振动模态分析(AMA)的进展,及其在桥梁结构检测和健康监测的应用进行了综合评述.主要内容包括结构动力学特性在桥梁结构检测和健康监测中的作用,传统试验模态分析和环境激励模态分析的进展,以及环境激励模态分析在桥梁结构检测与健康监测应用实例.     

上海南浦大桥变形监测中GPS的应用

为了解和掌握上海南浦大桥主跨结构昼夜变形特征,在南浦大桥主跨两端、主跨中央部位安装了4个GPS监测点,并实施了4次24h全天候连续观测。介绍了测量组织与数据处理的方法,从数据分析了桥梁主跨昼夜及季节性变化规律。测试表明南浦大桥主跨在垂直方向的变化、桥身长度变化与气温有较强的相关性。     

结构健康监测和可靠性评估

对美国最大跨度桁架桥中的主要桁架构件以及整个结构系统的可靠性进行评估。根据构件和系统的可靠性指标,可以采用随机方法评估大跨桥的安全水平。然而,大多数旧的大跨桥是基于允许应力设计的,其可靠性不可能被保证。本研究的可靠性分析基于对恒荷载、活荷载和风载分布的评估。通过收集大量的输入和响应数据,对大桥进行长期结构健康监测。根据外部荷载影响的模式和大小,长期监测数据清楚揭示了不同结构的性能。案例显示,采用传统的分析方法难以确定由于温度引起的结构响应。为探讨温度对结构的影响以及在可靠性评估中考虑长期监测数据的作用,也对温度引起的响应进行分析。研究显示：温度导致的响应对整个系统的可靠性具有明显的影响。     

基于BIM技术的结构健康监测管理系统设计与应用

为提高结构施工监测管理的信息化程度,实现结构施工监测及预警信息的三维可视化和信息共享,提出在BIM平台上开发适用于超高层及大跨空间结构施工过程的结构健康监测管理系统。在明确系统需求,定义相应的功能模块,描述系统工作流程,建立系统整体框架的基础上,基于Revit API二次开发搭建了系统平台,并将该平台应用于实际项目的结构施工监测管理中。研究表明,该平台可实现监测数据的快速获取及三维可视化查看,通过建立BIM与现场监测数据的融合机制,提高了施工过程中监测信息流通,能够进行施工现场集成通讯与动态监管、施工时变结构监测及预警,最终打破常规监测信息管理方法,实现建设全过程的监测信息分享。     

基于小波分析大跨度悬索桥的结构健康监测

在土木结构,如大跨度桥梁,在关键岗位局部损坏的使用寿命可能会不断累积,并可能最终导致他们的突然失效。全球基于振动健康的一个核心问题监测方法是寻求一些对结构性损坏敏感的伤害指标。论文提出了一种针对大跨度悬索桥的在线结构健康监测方法,即利用小波变换的方法。该基于利用小波变换的方法是基于结构的环境振动反应的能量变化烂掉的小波分析。这种方法的主要特点是,所提出的小波能量谱有能力检测出由大跨度悬索桥的环境振动测试造成的结构损伤。作为一个示例,小波能量谱为基础的健康监测系统被用于日常环境条件下的润扬大桥悬索桥。该分析表明,环境温度变化对小波能量谱长期影响,而流量的效果在测量桥的小波能量谱载荷呈现出由于非平稳性质的负荷引起的瞬时变化。该状态指示指数性病反映环境温度对动态特性的润扬大桥悬索桥的影响。现场测试表明,该波包能量谱为基础的状态指示指数对于处于激励环境下的大跨度悬索桥的健康监测是一个很好的候选指数。     

基于BIM的结构健康监测研究

随着建筑结构的大型化、复杂化,利用结构健康监测(Structural health monitoring)技术评判结构的安全状态是非常重要的。本文基于BIM技术,结合数据库管理和传感通信技术构建了SHM系统框架,利用参数化设计工具Dynamo,由BIM模型自动访问SHM数据库,通过阈值设定,将损伤构件映射到BIM模型上,实现基于SHM数据进行结构状态评估的可视化预警能力。     

A Synchronized Wireless Sensor Network for Experimental Modal Analysis in Structural Health Monitoring

Abstract: Structural health monitoring aims to provide an accurate diagnosis of the condition of civil infrastructures during their life span using data acquired by sensors. Wireless sensor networks represent a suitable monitoring technology to collect reliable information about the structure's condition, replacing visual inspections, and reducing installation and maintenance time and costs. This article introduces a time synchronized and configurable wireless sensor network for structural health monitoring enabling a highly accurate identification of the modal properties of the monitored structure. The wireless sensor nodes forming the network are equipped with a 3‐axis digital accelerometer and a temperature and humidity sensor. The implemented Medium Access Control layer time synchronization protocol (μ‐Sync) ensures a highly accurate synchronicity among the samples collected by the nodes, the absolute error being constantly below 10 μs, also when high sampling frequency (up to 1 kHz) and extended sampling periods (up to 10 minutes) are applied. The experimental results obtained on a wooden model bridge, compared with those derived from acceleration signals acquired by high‐quality wired sensors, show that the so synchronized wireless sensor nodes allow a precise identification of the natural frequencies of vibration of the monitored structure (1% maximum relative difference).     

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。     

Monitoring Structural Health Using a Probabilistic Measure

A Bayesian probabilistic methodology for structural health monitoring is presented. The method uses a sequence of identified modal parameter data sets to continually compute the probability of damage. In this approach, a high likelihood of a reduction in model stiffness at a location is taken as a proxy for damage at the corresponding structural location. The concept extends the idea of using as indicators of damage the changes in model parameters identified using a linear finite-element model and modal parameter data sets from the structure in undamaged and possibly damaged states. This extension is needed because of uncertainties in the updated model parameters that in practice obscure health assessment. These uncertainties arise due to effects such as variation in the identified modal parameters in the absence of damage, as well as unavoidable model error. The method is illustrated by simulating on-line monitoring, wherein specified modal parameters are identified on a regular basis and the probability of damage for each substructure is continually updated. Examples are given for abrupt onset of damage and progressive deterioration.     

南仓编组站斜拉桥结构健康监测系统设计

针对天津南仓编组站斜拉桥大跨径异型独塔斜拉的结构特点,建立了桥梁结构健康监测系统。通过对大跨径异型独塔斜拉桥的桥址环境、结构变形、拉索索力、结构应力、动力特性等进行监测,进而进行桥梁结构状态评估。