大型桥梁结构健康监测技术 (1)

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1、大型桥梁结构健康监测技术TheHealthMonitoringTechnologyofStructuresInLargeBridges学科专业：建筑与土木工程作者姓名：朱清指导教师：毕继红教授企业导师：李学波高工天津大学建筑工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论

2、文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要随着新材料、新技术在土木工程行业中的不断应用和发展，结构在安全性和稳定性方面的研究需要进一步的深入。利用数据处理系统，对采集的数据进行处理、分析，出现比较特殊的信息数

3、据的时候，能够发出预警，根据数据处理和分析的结果，采取相应的数据处理措施，指导桥梁维护、维修，提供相应的管理决策，桥梁结构健康监测系统对桥梁服役期间的运营环境条件和结构健康状况进行的实时监测。工程结构健康监测与安全性检测研究是现代土木工程界研究的前沿性课题，只有根据监测获得测量精度高的数据资料，建立具有完善功能的结构健康、安全监测系统，才可以保证桥梁结构的正常工作。所以本文主要从现代桥梁健康监测系统构成入手，介绍了结构健康监测系统的传感器子系统、数据采集子系统、数据处理和控制子系统、安全预警与评估子系统等的工作方式，阐述了各个系统之间的合作关系。在桥梁结构

4、健康监测系统传感器布置方面，介绍了传感器优化布置原则和不同施工阶段桥梁结构健康监测的主要内容。光纤传感器是目前比较先进的传感器，根据各种光栅元件的工作特点和功能，建立相应的健康监测系统，并以芜湖长江大桥健康监测系统为例，根据芜湖长江大桥的结构特点和结构形式，介绍了实际工程中健康监测系统的应用。本文通过对比不同的健康监测系统的优缺点以及对传感器优化布置、不同施工阶段结构监控的介绍，认为应用于桥梁监控的桥梁监测系统是一个复杂的多学科交叉系统，其布置原则受到外界环境的制约，但是在我国，尚未有较完善的系统监测设计方法，对结果的处理即损伤结果判断的技术指标也处于一个

5、较低水平。本文工作可为相关大型桥梁工程提供安全可靠的科学理论模型、数学计算假定，将桥梁健康监测信息进行反馈，发现桥梁结构的不足，为桥梁的安全可靠的运行提供数据信息。关键词：大跨径桥梁；桥梁状态评估；结构损伤；结构健康监测；光纤传感技术ABSTRACTWiththecontinuousapplicationanddevelopmentofnewmaterialsandnewtechnologyincivilengineeringindustry,safetyandstabilityofthissystemneedsfurtherstudy.Processin

6、gandanalyzingthecollecteddatabyusingdataprocessingsystem,itcanemitwarningwhenthereisspecialinformation.Measurescanbetakenaccordingtotheresultsofdataprocessingandanalyzing,thus,itwillguidebridgemaintenance,repairmentandprovidethecorrespondingmanagementdecisions.Bridgestructuralheal

7、thmonitoringsystemwhichmonitorstheoperationconditionsandstructuralhealthconditionswhenthebridgeisonserviceisacompletereal-timeon-linemonitoringsystem.Onlyonthebasisofmonitoringtoobtainaccuratedata,analyzingandestablishingasoundfunctionandvarioustypesofstructuralhealth,safetymonito

8、ringsystem,thenormalworkofbridges