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.     

江阴大桥原结构安全监测系统设计分析与反思

本文以江阴大桥结构健康监测系统升级改造工程为研究背景,在对江阴大桥结构受力特点进行简要分析的基础上,从大跨桥梁结构健康监测的监测思想、测点布置、测试技术的应用等方面,对江阴大桥原安全监测系统及存在的主要问题进行了分析研究。并从项目选择、传感器的布设、网络结构、数据采集、监测运行模式、数据存储、应用软件设计等方面对江阴大桥原结构安全监测系统进行了比较详细的设计分析与反思。为升级改造工程设计与实施提供了依据。     

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。     

基于灵敏性分析的测点优化方法

工程监测项目中常遵循根据荷载与结构响应监测值进行力学参数反演分析的思路。基于这一思路,在测点布置中就应对提高分析结果的可靠性予以考虑。本文在对参数反演精度理论公式进行分析的基础上指出选择对参数变化敏感的位置布置测点可有效避免分析中误差的影响,提出了相应的测点优化步骤以及优化方法,构造了相应的目标函数并编制了程序,以润扬大桥北锚地基基础的测点优化为例作了分析,结果表明该方法是合理有效的。     

基于模型分析的健康监测振动测点布置分析

建立了石首长江公路大桥有限元模型,对大桥主梁前10阶振型模态进行分析。利用模态置信准则(MAC)对大桥健康监测系统主梁振动传感器布置进行评价和优化布置,提出3种优化方案,并得出相应结论。结果表明,大桥监测方案中拥有5个测试自由度的振动测点布置并非最优,通过增加测试自由度数量或者在不改变测试自由度数量下进行测点优化,不能同时兼顾经济性和优化效果,而基于模型选择初始测试自由度位置再进行优化的方式可以达到理想效果。     

水坝健康状态监测系统

大坝健康状态监测是确保大坝安全运行的必要手段。本文通过对大坝的健康状态做了分析,针对大坝的特点,研究设计一套基于传感器网络的坝体健康状态监测系统。主要从系统总体结构、变形监测、渗流监测、应力监测的设备及方法以及软件系统进行了阐述,对测点布置、测试设备、测试方法及原理等都做了详细的论述     

桃夭门大桥结构健康监测传感器布点设计

通过对桃夭门大桥结构特点、风险特征及理论计算的分析,结合交通运输部的《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》推荐,探讨了桃夭门大桥结构健康监测系统的主要监测内容及有代表性的测点设计方案。通过具体的工程应用实例,阐述了斜拉桥结构健康监测系统设计的一般方法,为类似的工程提供借鉴。     

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。     

基于长期实测数据的大跨悬索桥扁平钢箱梁温差特性研究

温度应力是影响大跨桥梁结构全寿命性能的主要因素之一,合理的温度场分布模型是准确计算结构温度应力的基础。基于润扬大桥悬索桥结构健康监测系统的监测数据,详细分析润扬大桥悬索桥扁平钢箱梁为期一年的实测温度结果,得出横截面不同位置温度随时间的变化规律,提出扁平钢箱梁同一横截面上不同测点之间温差的概率分布模型,确定不同横截面具有一定重现期的温差标准值,总结用于温度应力计算的横截面温差模式。分析结果表明:①扁平钢箱梁的温度场具有明显的季节特征;②横截面各个测点之间的正温差和负温差均可以通过Weibull分布函数和正态分布函数的加权和来描述其概率分布;③同一横截面上不同测点之间有不同的温差标准值,但不同截面对应位置的温差标准值十分接近;④扁平钢箱梁顶板存在三种不同的横向温差模式。研究结果可为大跨悬索桥全寿命评估提供参考。     

斜拉桥结构健康监测系统的设计与实现(I):系统设计

结构智能健康监测愈来愈成为重大工程结构健康与安全的重要保障技术,也愈来愈成为重大工程结构损伤积累乃至灾害演变规律的重要研究手段。斜拉桥健康监测系统是由传感器子系统、数据采集与传输子系统、结构分析子系统和数据管理子系统组成的,不同系统的谐调运行需要通过系统集成技术来实现。首先从监测内容、等级和功能等方面研究健康监测系统的总体设计原则;然后,分局部监测变量和整体监测变量研究传感器的最优测点确定方法和原则,提出传感器的选型原则;提出数据采集系统的总线设计方法和方案,研究数据采集系统硬件和软件设计方法;提出数据传输系统的设计原则和方法;给出斜拉桥基于构件和基于结构体系的安全评定设计方法;提出斜拉桥施工监控、成桥试验、运营健康监测和养护管理四位一体系统的共享设计原则;提出系统集成技术的软件设计方法。     

陶质衬垫焊在公路钢桥上的应用

以润扬长江公路大桥和鞍山公路大桥为例 ,介绍了多种典型接头的陶质衬垫焊技术 ,分析了工艺特点 ,该焊接技术成功地应用于鞍山公路大桥、天津塘沽海河大桥、润扬长江公路大桥等公路钢桥工程。     

基于规范及实测风谱的苏通大桥抖振响应对比研究

复核结构设计是桥梁结构健康监测系统的主要功能之一。以世界第一大跨斜拉桥——苏通大桥为工程背景,采用实测风谱对大桥设计阶段基于规范谱所进行的抖振分析进行验证。首先采用非线性最小二乘法对桥址区实测强风紊流功率谱密度函数进行拟合,获得实测谱曲线,并分别以该实测拟合谱和规范谱为目标谱分别模拟桥址区三维脉动风场。然后采用上述两种风场,基于ANSYS对苏通大桥进行非线性时域抖振响应分析。两种分析结果的对比表明:与实测谱相比,基于规范谱所得的主梁抖振响应情况不一,但主塔抖振响应均偏于保守;两种抖振响应的PSD曲线整体趋势基本一致。分析结果可为该桥的风致抖振性能评价提供研究信息,同时对其他类型结构的抗风设计具有重要的参考价值。     

计算机技术在地下施工结构可靠性研究中的应用

计算机技术在地下施工结构可靠性研究中的主要应用领域包括对地震波等随机过程进行启示，模拟和预测，对可靠度进行分析和计算，以及基于可靠度的优化设计等，润扬长江公路大桥南汊北锚碇基础采用计算机辅助手段，提高了结构分析的精度和效率，对可靠性理论成果向实践转化起到了极大的推动作用。     

大跨径钢桥面铺装设计理论与方法研究

结合南京长江第二大桥、舟山桃夭门大桥、润扬长江公路大桥和杭州湾大桥等大型桥梁桥面铺装的研究与设计 ,对大跨径钢桥面铺装设计理论与方法 ,包括铺装材料与结构、钢桥面铺装体系受力特性、疲劳特性、热塑性沥青混合料铺装车辙、设计指标、轴载换算方法、设计方法等关键技术进行系统的分析与研究 ,研究成果已在多座大跨径钢箱梁桥面铺装设计和铺装工程中应用     

悬索桥主塔结构的有限元模拟方法研究：1．初始模型

在有限元模型误差来源分析的基础之上,以润扬悬索桥主塔结构环境振动测试结果为基准,提出了分层次分阶段的修正主塔结构有限元模型的方法。首先依据设计图纸建立最初的有限元模型,经过模型阶次误差分析和结构误差分析之后,确定了主塔各构件单元划分的数目和梁柱节点刚性区域的模拟方法。在此基础之上,文献[1]将进一步对本文所建立的初始有限元模型进行参数误差的修正,从而最终建立润扬悬索桥主塔结构的基准有限元模型。     

深基坑开挖支护的弹塑性有限元数值模拟与分析

长江润扬大桥北锚碇基坑平面69m×50m ,深达48m ,采用弹塑性有限元方法对该超大深基坑的开挖和支护过程进行了数值模拟 ,分析施工过程中支护结构和周围土体的受力、变形及塑性区发展状况。由于该方法比弹性地基梁(板)的基床系数法能更好地模拟深基坑的开挖和支护动态施工过程 ,为工程设计和现场施工提供了理论参考和指导。     

冻结排桩法在润扬大桥南锚碇基础中的应用

介绍了冻结排桩围护体系的基本原理和施工方法 ,及在润扬大桥南汊悬索桥南锚碇基础中的应用     

环氧喷涂钢绞线在悬索桥锚碇中的应用

桥梁建设中体内预应力对索体防腐性能及强度要求不断提高,环氧喷涂钢绞线因符合上述要求而被广泛应用,体内预应力应用环氧喷涂钢绞线更有其优越性,本文介绍环氧喷涂钢绞线在润扬长江公路大桥悬索桥锚碇中的具体应用。     

大跨斜拉桥环境模态频率识别的最大熵法研究

大跨斜拉桥结构的振动特性随环境与运营条件的变化表现出时变的特征。本文对润扬大桥斜拉桥结构的实测加速度响应信号采用复模态指示函数法(CMIF法)进行了模态参数识别,在此基础上采用最大熵法对实测模态频率的不确定性进行了分析。分析结果表明,环境温度的变化对斜拉桥模态频率的影响是长期性的趋势,而交通荷载和风荷载对模态频率的影响则由于荷载的非平稳性呈现瞬时的颤动变化。采用最大熵法较好地改善了润扬大桥斜拉桥的环境模态频率识别效果,有效地减少了实测模态频率因车辆和风荷载随机因素影响的变异性。     

蒙特卡罗数值模拟技术在桥梁状态评估中的应用

介绍了蒙特卡罗数值模拟的基本原理及方法。以润扬大桥状态评估系统为例 ,对大桥在正常运营和损伤状态下的结构可靠度进行分析 ,对超过限值的结果进行预警 ,其分析结果形象直观 ,提高了评估的效率 ,使维护决策的制定更加客观准确。