天津永和大桥健康监测系统集成与实现技术研究

文中以天津永和大桥为例,介绍了该桥在维修加固后,为了及时发现导致桥梁重大灾害的结构损伤,提高桥梁的安全性和可靠性,延长桥梁的使用寿命,提高桥梁的管理水平,设计和实现了桥梁健康监测系统,给出了系统的整体框架,分析了系统的功能构成.整个系统在天津永和大桥上进行了集成和实施,通过分析和处理实时采集的结构作用荷载数据和结构响应数据,对桥梁的运营状态进行安全评定,并通过互联网实现了大桥的远程监测与预警功能.     

等效随机静风荷载的模型及其参数确定

本文首先考虑脉动风力的随机过程性，确定了脉动风力作用下结构随机风振效应的最大惯性力，导出了随机风振系数的概率分布函数；在此基础上，同时考虑平均风力的随机性、脉动风力的随机过程性及其对结构的随机过程性及其对结构的随机动力效应；提出了等效随机静风荷载的模型、合理地假定了相应的概率分布函数并确定了与荷载设计标准对应的分布参数，从而为结构抗风可靠性分析提供了方便、实用的风荷载模型。     

钢筋砼结构在主余震作用下的反应与损伤分析

本文在主震震级与余震震级的定量关系及主余震随机地震动摸型的基础上,利用人造地震波作为输入地震动,通过弹塑性地震反应时程分析,提出了钢筋砼框架结构在主余震作用下的反应和损伤分析方法,并对一座二层和一座八层的钢筋砼结构进行了具体的分析和计算,初步定量地揭示了余震作用对结构反应与损伤的影响。     

Pall型摩擦阻尼器的试验研究与数值分析

本文对一种改进的Pall摩擦阻尼器———T形芯板摩擦阻尼器的性能进行了试验研究和数值分析。试验内容包括摩擦片摩擦系数试验、阻尼器滞回性能试验。试验结果表明阻尼器的起滑摩擦力可由简单的摩擦片试验结果推算得到。通过滞回性能试验我们还发现,阻尼器起滑后恢复力基本保持不变,但是支撑拉力却呈显著增加趋势。考虑几何非线性的数值分析结果与滞回性能试验结果基本相符,这就意味着按传统简化计算方法设计的Pall型阻尼结构可能存在较大安全隐患。     

装配式可退化支撑受力性能分析及试验研究

装配式可退化支撑主要由外筒、内筒、核心板及约束部件组成，通过对其承载力退化及受力性能进行分析，提出描述可退化支撑恢复力特性的力学模型。通过3组装配式可退化支撑的低周往复加载试验对其构造的可行性进行验证，研究不同核心板厚度对滞回特性、承载力退化及耗能能力的影响，并与提出的力学模型的分析结果进行对比。结果表明：无论在压力或拉力作用下，可退化支撑均可通过核心板的局部受压屈曲实现支撑整体承载力的退化；支撑受拉、受压承载力具有较好的对称性，刚度与耗能能力呈现不对称的特点；相同初始挠度下，可退化支撑的相对承载力随核心板厚度增加而提高；可退化支撑通过核心板屈曲耗能，耗能能力随核心板厚度的增加而提高；三折线恢复力模型能够有效地反映支撑构件的实际受力情况。     

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.     

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。     

钢纤维混凝土弯压构件承载力试验与理论分析

在混凝土中加入钢纤维可以提高混凝土的抗拉强度和增强抗裂性,增强的幅度取决于钢纤维的掺入率、纤维分布的均匀性和纤维与混凝土的粘结。对ZH -0 6型钢纤维混凝土进行了纤维混凝土纯弯、压弯构件抵抗能力机制研究,包括8件短柱的试验和极限承载力的理论公式(基于纤维间距理论) ,并利用试验数据初步验证了所导出的理论公式的有效性。     

纤维聚合物筋在土木工程中的应用

纤维聚合物筋（FiberReinforcedPolymerBars，FRPBars）是连续纤维（玻璃纤维glassfiber、碳纤维carbonfiber、芳纶纤维aramidfiber、混杂纤维hybridfiber）浸在聚合物树脂基体中，在基体中掺入适量外加剂如引发剂、促进剂、填料、颜料等，经挤拉工艺，在表面缠绕纤维束形成肋或粘砂以增强与混凝土的粘结犤１犦，其生产工艺如图１所示。钢筋在高湿度、高温度和海洋大气中锈蚀严重，采用环氧涂层、阴极保护、增加混凝土保护层厚度、聚合物混凝土等措施亦未能提供长期理想解决办法犤２犦；而FRP筋的耐腐蚀特点为解决锈蚀问题提供了理想方…     

乙炔炭黑水泥基复合材料的压敏性

为探讨乙炔炭黑水泥基复合材料的压敏性 , 验证了利用基于埋入式环状电极的四电极法测试复合材料电阻的可行性; 研究了一次加载至破坏时乙炔炭黑水泥基复合材料的电阻率变化规律 , 并通过在弹性阶段的加载考察了乙炔炭黑水泥基复合材料压敏性的重现性 ; 分析了测试电流和试件偏压对压敏性的影响。研究结果表明 ,基于埋入式环状电极的四电极法测试压敏水泥基材料的电阻误差小于 10 % , 用于复合材料电阻的测试是可行的。掺量 15 vol %的乙炔炭黑水泥基复合材料一次加载至破坏 , 电阻率变化率最大可达 55 % , 弹性阶段电阻率变化率可达 35 %以上 , 且其压敏性基本不受测试电流和试件偏压的影响。乙炔炭黑是制备具有高感知灵敏度的压敏水泥基材料的一种有效功能组分。