桥梁结构静态监测与评估方法研究

《桥梁结构静态监测与评估方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号:U44，U4510710-2009121171硕士学位论文桥梁结构静态监测与评估方法研究王扶义导师姓名职称邬晓光教授申请学位级别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2012年4月25日论文答辩日期2012年5月3日学位授予单位长安大学ResearchonBridgesStaticMonitoringandAssessmentMethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangFuyiSupervisor：Prof.WuXiaoguangChang’anUniversity,Xi’an,Chi

2、na摘要在经历了桥梁建设的井喷式发展后，桥梁的养护任务日益加重，而现有养护规范中基于外观检测的评价方法不能有效发现结构的内部损伤，建立桥梁结构的健康监测系统，可以及时发现损伤并采取相应的维修养护措施。国内外安装了结构监测系统的桥梁，大多数集中在大型桥梁上，且多为动态监测系统，投资较大。建立静态监测系统在造价和营运成本上比动态监测系统较低，且可以利用施工监控期间埋设的大量传感器，进一步减小了造价，达到了经济性与评估可靠性的的统一。本文在分析了一些桥梁结构的监测与评估方法后，采用综合评估法为桥梁结构的静态评估方法，首先建立了评估分层模型，将应力测量、线性测量及外观检测等数据统一到

3、评估模型中，结合变权原理对监测数据进行惩罚变权，解决了评估的不均衡性。在各层元素权重的确定过程中，首次提出采用基于损伤敏感度法的方法来确定静力监测截面的权重，较好地避免了权重确定的主观性；采用层次分析法中的填写判断矩阵计算权重的方法计算元素的重要性无法定量表示情况下的权重；采用强度储备法确定同一截面上各个测点上的传感器的权重。在对底层指标评语确定的过程中，对监测数据结果为单个数值的，采用无量纲化模型进行无量纲化后得到；对于外观检测的结果的量化，采用《城市桥梁养护规范》中的“逐跨、分构件、分病害”综合评价的原则将规范中的上部、下部等构件的评价公式进行了形式上的统一，并对公式中的

4、符号赋予新的使用内涵；在规范的构件评价扣分表的基础上，对部分构件的损害病害进行了增补和删减，为桥梁结构的构件的外观检测数据量化提供了依据和方法。采用上述方法对某中承式拱桥进行了监测评估，利用既有的传感器与高程控制网建立监测系统，在进行了结构体系分析后，确定了分层模型，该模型对中下承式拱桥具有通用性。实桥监测评估应用表明，本文提出的方法能成功实现桥梁结构的静态监测与评估。关键词：健康监测；状态评估；权重确定；损伤敏感度；变权综合；外观检测量化iAbstractExperiencedaspurtofbridgeconstruction,bridgesmaintenancetask

5、shaveincreased.Thebridgeevaluationmethodofmaintenancecodethatbasedonexteriorinspectioncannotfoundthestructuralinternaldamage.Establishedabridgestructurehealthmonitoringsystemcantimelydetectthediseaseandtaketheappropriaterepairandmaintenancemeasures.Thebridgesinstalledthemonitoringsystemmost

6、lyislargebridgesandmostlydynamicmonitoringsystem.Thatinvestlargerly.Astaticsystemismuchlowerthanthedynamiconeincostandoperatingcosts.Thatcantakeadvantageofalargenumberofsensorsinstalledduringtheconstructionmonitoring,furtherreducingthecost.Thatachievetheunityoftheeconomyandassessmentreliabi

7、lity.Afteranalyzedthemonitoringandevaluationtheoryofbridgestructure,usesynthesizedassessmentasthestaticassessmentmethod.EstablishedtheAssessmenthierarchicalmodel.Thatintegratedthedataofstressmeasurement,linearmeasurementandexteriorinspectionintoanassessm