悬索桥隧道式锚碇结构位移检测方法研究

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1、分类号TP391单位代码10618密级公开学号2120073010硕士学位论文悬索桥隧道式锚碇结构位移检测方法研究研究生姓名：兰天凤导师姓名及职称：蓝章礼教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称计算机科学与技术论文提交日期2015年04月27日二级学科名称计算机应用技术论文答辩日期2015年05月29日2015年05月31日Researchonthedetectionmethodsforthesuspensionbridge’stunnelanchoragestructuredisplaceme

2、ntADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LanTianfengSupervisor：Prof.LanZhangliChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位掩文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工所取得的成果。除文中己經注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已

3、在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。：年Ｓ月日学位论文作者签名：未旬日期Ｊ＾ｆ重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国。家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权重庆交、通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数掘库进行检索，可凶采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时捏权中国科学技术信息研究所将本人学位论草、全文数据库、复制、发行收录到《中

4、国学位论文》，并进行信息服务（包括但不限于汇编。信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利ＶＪ３：￡学位论文作者签名：大间指导教师签名一才曰期：／年月曰曰期：２｜月曰為５含〇作三］本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库。？享受相关权益中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程＾是：学位论文作者签名：立ｓＷ指导教师签名＾＾曰期；年Ｓ月备曰曰期年＾月Ｖ曰１摘要摘要悬索桥是最常见的特大型桥梁，锚碇结构是悬索桥最重

5、要的受力结构，其总体稳定性和受力状态直接影响悬索桥的安全和正常使用。锚碇的蠕变和位移是其受力状况的直观反应，因此，通过对锚碇结构进行蠕变和位移监测从而掌握其状态变化具有重要意义。三峡库区蓄水后，其周边的悬索桥隧道式锚室（锚洞）出现严重的开裂与偏位、锚固区渗水、锚头与散索鞍锈蚀等病害，为确保悬索桥处于安全状态，须对锚碇结构位移进行实时监测。然而，基于隧道式锚碇对地质的特殊要求，实际工程应用较少，所以目前未见对隧道式锚碇结构蠕动位移检测方法的研究文献。本文通过对国内外微位移测量方法、隧道式锚碇应用、围岩稳定性等相关技术

6、进行研究，提出两套锚碇结构位移检测的装置及方法，研究了两装置的组成，提出了测量的步骤和方法。通过搭建模拟实验平台，分别测试两套系统的精度、可靠性、稳定性。以忠县长江大桥和丰都长江大桥为依托，设计实施了其中一套系统。具体的主要研究内容如下：（1）设计了基于激光图像分析的锚碇结构位移检测系统，介绍了系统组成和测量原理，在此基础上提出系统实现方案，并对涉及的相关技术进行详细的理论分析。（2）设计了基于位移差值放大的锚碇结构位移检测系统，介绍了系统的组成，包括基本思想和检测装置的结构，基于对系统误差的修正提出改进方案，分析

7、了改进方案的测量原理和特点。（3）通过搭建模拟试验平台对两套系统分别设计并实施了一系列测试实验，分别介绍了测试目的、条件及设备、过程，对每个系统进行实验论证并得出有效结论，进而对比分析两套系统的性能。（4）将基于激光图像分析的锚碇结构位移检测系统在忠县和丰都两座悬索桥上进行工程实施。针对实际应用提出改进方案，对监测数据进行有效分析，验证本系统的使用性能。实验测试表明两套系统都能对微小位移量进行可靠测量，当测量范围在-20mm—20mm时，基于激光图像分析的锚碇结构位移检测系统的相对误差可控制在10%以内；当基于位移

8、差值放大的锚碇结构位移检测系统所选管内径比例为1:5时，测量精度可达0.1mm，且精度级数随着管内径比例增大而增高。通过分析基于激光图像分析的锚碇结构位移检测系统的工程监测数据，验证了本技术能对锚碇结构I摘要位移进行长期监测，且位移精度可达0.1mm，并可得出锚固区的蠕动频率、幅度、长期走势等状态数据。关键词：悬索桥；锚碇结构；位移；检测IIABSTRACT