基于gprs的大跨度桥梁连通管式激光挠度测量系统开发

《基于gprs的大跨度桥梁连通管式激光挠度测量系统开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章绪论1．1大跨度桥梁挠度测量的意义桥粱是交通运输网络的重要组成部分，是一个国家的经济命脉，在鬓民经济生活中其有十分重要麓地位，确保桥梁结构静安全冒靠牲掇其重要。挢粱的建造和维护是一个国家基础设施建设的重要部分。一量桥梁出现坍塌，造成的经济损失和灾骞将十分巨大。1962年，美麟]Kings钢桥由于疲劳脆断导致垮塌；1967年，美国PointPleasant大桥鑫于疲劳脆断导致垮塌；1985年，英嚣Yuys-y-Gwas混凝±粱糈瘟于预应力筋锈镶导致垮塌；1992年，美国乔治。华盛顿幕桥毒予主缆腐蚀，导致纽约侧锚

2、定内主缆70％丝股严重锈蚀％1994年，韩阕汉江圣水犬桥由于疲劳麟裂导致中孔崩塌50m，其巾15m捧入江巾，造成死亡32人，重伤17久。中露羹痰麴綦汪彩蛭桥，1999年突然垮塌，造成霆十多入伤亡，壹接经济损失数百万元【2J。因此，及时获取桥梁结构状态参数、开展状态参数监测及安全评估工作，慰全匿分析和了解桥梁工作状态或异常变化、实现事故琰先报警、预防突发性灾难、避兔人员伤亡秘确傈基鹚设施安全意义霆大【3l。桥梁约损伤枫瑾各不楣溺，主要有环境因素、材料性能退讫、疲劳、车辆荷载、风、地震的作用等因素。桥梁的安全监测主簧针

3、对桥梁的关键参数进行监测，然后运雳各种科学的方法和手段对参数监测结果进行分析，对桥粱做出科学的结论和评价。拼粱蓝测主要惫括苏下内容：载蘅监测，苞括风、地震帮交通赞载；几何监测，指监测桥梁各部位的静态位置和静态位移(如桥梁基础的沉降、轿砸挠度)；结构的静动力和反应，如频率、振型、饿移、应变和阻尼模态等。j跃年来，随着大跨度桥梁的兴建，桥梁健康监测技术淤成为国内豁学者斡研究热点，并将其应用于工程实践。如英国的连续钢箱粱桥Foyle桥；挪威的Skamisundet斜拉桥(主跨530m)；美圈主跨440m的Sunshine

4、SkywayBridge斜拉桥、丹麦主跨1642m的大贝尔特悬索桥；英国主跨194m的Flintshine独塔斜拉撬程加拿太酶ConfederationBridge大桥等均安装了健康整测系统。孛莺香港的青马、汲水门、汀九三座大桥，以及徐浦大桥、江阴长江大桥、南京长江二桥、芜湖长江犬耩也建立了不同规模的结构监测系统【l】。桥梁滥测系统是电湿度整溺系统、车辆蘅载监测系统、链移监测系统等冬个子系统组成的一仓整体。桥梁挠度监测系统是位移监测子系统的一个重要分支。桥粱上的大部分荷载是愈加筋粱以及与其连接在一起的桥瑟板米承受的

5、。在外部葡载和窦重酶作用下，桥面将发生弯曲变形。拼梁挠度就是指加筋梁及其挢瑟番点变形所产生酶垂直位移墓，它壹接反映桥粱结构的竖彝整体露g度，扶桥粱挠度髂浏第一章绪论2量值可以得到桥梁竖直方向的变形曲线，从而判断出桥梁各点的变形量是否处于安全的设计范围内【4J。桥梁的挠度是桥梁安全状况评价的重要参数之一，挠度与桥梁的承载能力及抵御地震等动荷载的能力有密切的关系。1．2国内外挠度测量研究的现状大跨度桥梁由于跨度大，距离地面的高度比较高，桥面的变形非常复杂，通过一点的测量并不能反映整个桥梁的挠度变化，因此，大跨度桥梁挠度

6、测量系统应该具有如下特点：(1)能够进行多点的长期在线、自动测量；(2)受桥梁现场的尘埃、雾气和湿度的影响小；(3)具有较大的测量范围和较高的测量精度；(4)有较高的采样频率，以满足动态挠度测量的需要。耳嚣，国内外的桥梁挠度测量方法有很多，概括起来可以分为以下两大类鸭l、全人工测量法全人工测量法包括百分表测量法、悬锤法测量法等机械式测量法和水准仪(经纬仪)、全站仪等光学仪器测量法。(1)机械式测量法国内外早期的挠度测量主要为机械式挠度仪。机械式测量法主要包括百分表测量法和悬锤测量法。百分表测量法是较为传统的测量方法

7、。简单原理图如图l。l所示。该方法的优点是设备简单，可以进行多点检测，直接得到各测点的挠度值，测量结果稳定可靠。但是直接测量方法需要在各测点拉钢丝绒者搭设架子。桥下有水时无法进行测量。由于受铁路或公路行车限界的影响，对跨线桥、跨越山谷等高桥也无法采用直接法进行测量，该方法不论是架设仪表还是撤消仪表，都比较繁琐，耗时较长，有很大的现场应用局限性。第一章绪论3烫{。{首分表溅撬度原壤瑟Fi91．1．deflectionmeasurementtheorywithmeter悬锤法也是一种较为传统瓣挠度溺餐方法，该方法设备镶

8、单、操作方便、费用低廉，所以在桥梁挠度测量中曾被广泛采用。但是，该方法存在一些不足：此法要求在测量现场有静止熬基准点，所以一般只适赐子干河床情形，蔼且，悬锤法只熊测量某些观测点的静挠度(一般只测跨中的静挠度)，无法实现动态的桥梁挠度检测，也难以给趱其他嚣测点的静挠度值。另外，盎予测量结果中包含桥墩的下沉量和支墩的变形，以及由于悬锤重量、滑轮的摩擦系数和钢丝毫