基于润扬大桥上部结构安全监测系统研究与应用

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1、Y10311{‘n兴e———_工!疆——一《轻——』￡_—一uDc{DDC)————gL———一润扬大桥上部结构安全监测系统研究与应用张维苏{R导教师至整篮——越撞———扭瀣土生—±盘工程生篮—一单位导师直盐』班盟凰堑查』—焦蔓直篮塑尘监盘置韭拦翅攫L申请学位级*q—二臼塑匝±———一学科领域—±盔兰理—————一论文提交目期—垫业当蔓』L—一论文答辩瞬新：』地王笙』』U业学位授予单位和日期：j咀睦鑫堂————————生——月——旦_答辩委员会主席：—韭±盟—一论文评阅人：壹伯攫-鏖哇奎一摘要大跨度桥梁结构安全监测系统是对桥梁服

2、役期问的运营环境和结构健康状况进行监测的一种完整的在线监测系统。通过对桥梁结构状态的实时监测与数据分析、及时捕捉桥梁在实际交通负荷与自然蜕化条件下的异常特征信息并发出预警信号，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。本文以当前国内先进的大跨度桥梁结构安全监测系统：润扬大桥结构安全监测系统为研究与分析对象，比较完整地综述了润扬大桥结构安全监测系统的各主要部分的全貌及各个主要监测功能；主要有：对环境荷载(风速风向与温度)的监测和对桥梁结构响应的监测。对桥梁结构响应的监测包括：整体位移(GPS)监测；内力(动应力与静应力)监测；振动

3、(加速度)监测，等等。论文还介绍了各类传感器的选型、技术参数指标及布疽方案，清晰明了地阐述了润扬大桥结构安全监测系统的结构和布局。由此可见，润扬大桥结构安全监测系统的设计综合了现代传感器技术、计算机网络通讯技术、数字信号分析与处理技术、数据管理方法、知识挖掘、预测技术及结构分析理论等多个领域的知识，极大地延拓桥梁检测领域，提高预测评估的可靠性。在综述和总结润扬大桥结构安全监测系统的设计成果的基础上，本文进一步对润扬大桥结构安全监测系统运行一年来所采集的各类环境载荷和结构响应监测数据进行了初步分析，重点对润扬桥结构响应特征进行了综

4、合分析。论文进一步展望了桥梁结构健康监测系统的发展和应用前景。大跨度桥梁结构安全监测系统11前在中国、甚至在全世界还处于起步阶段，结构安全监测系统的研究与运用分析在今后几十年将是国内外一个重要的研究课题。随着新材料、新技术不断发展，桥梁结构安全监测系统将会变得系统更完善、造价更低廉、功能更丰富，结构安全监测系统的研究与运用分析作为一个研究课题也更重要。根据我国的实际情况，针对不同类型大跨度桥梁，建立桥梁结构安全监测系统，通过适当的桥梁健康状态评价方法对桥梁当前健康状态进行评估，制订合适的养护维护策略，不仅能够大大提高桥梁的当前运

5、营状态，对于确保大型桥梁的安全性与耐久性，延长桥梁结构的服务年限，对于保障交通干线的畅通，促进经济的繁荣发展具有重要意义。关键词：大跨径桥梁；结构安全监测系统；传感器；数据采集；信号处理AbstractTheStructuralHealthMonitoringSystemofalargespanbridgeisanonlinesystemformonitoringstructuralhealthconditionandperformanceduringitsservicelife．Itistheuseofin—situ，nond

6、estructivesensingandanalysisofstructuralcharacteristics，includingthestructuralresponse，forthepurposeofidentilyingifdamagehasoccurred，determiningthelocationofdamage，estimatingtheseverityofdamageandevaluatingtheconsequencesofdamageonthestructure．Thisthesisintrodueedthe

7、advancedStructuraIHealthMonitoringSystemofthelargespanbridgecurrently,RunyangYangtseBridge(RYB)inChina．ThemaincomponentsandtheirfunctionoftheStructuralHealthMonitoringSystemonRYBwerepresentedindetails．ThemainsensorsinstalledinRYBincludetwocategories．thefirstaresensor

8、sforloadmomtormgincludinganemometers，temperaturesensorsandweigh—in-motionsensors；thesecondarethoseforresponsemonitoringwhichinclude