软土深基坑开挖下铁路桥梁安全监测系统研究

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1、中图分类号UDCc，缎7．；即乒7歹6御；《'碍硕士学位论文学校代码密级10533软土深基坑开挖下铁路桥梁安全监测系统研究Study0nsecuritymonitoringsystemoftherailway，1·l●·●⋯●_bridgewithdeepfoundationpitexcavationinsoftsoil作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：戴砷土木工程结构工程土木工程学院黄方林教授论文答辩日期翌坚墨!兰z答辩委员会主席中南大学2013年5月协懒主气Ivv＼原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了

2、论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：蔓至空日期：生年二月望日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储虢互

3、翌导师签蕴乡喻塑年上月颦日软土深基坑开挖下铁路桥梁安全监测系统研究摘要：桥梁安全监测系统作为一种新兴的桥梁安全监控手段，融合了现代传感器技术、网络通讯技术、计算机技术、信号分析与处理技术及结构分析等多领域多学科的理论和技术。近年来对这一领域的研究已经逐渐成为国内外桥梁研究工作的新热点之一。宁波火车南站铁路桥位于交通繁忙的沪杭甬铁路线上，桥梁的支撑体系采用轻型钢格构构件，同时，桥梁下方的软土基础需要进行深基坑的开挖。因此，确保铁路线的运营安全与桥下软土深基坑开挖施工安全就成为该桥运营的重中之重。本文针对宁波火车南站铁路桥的结构构造特点和桥下软土基础进行深基坑开挖的复杂施工条件，就建立该桥自动

4、化安全监测系统监测基坑开挖过程中铁路桥的运营状态等一系列关键问题进行了深入研究。主要工作和成果如下：(1)针对桥下基坑分阶段开挖、铁路桥基础和边界条件不断变化，提出了分批次、逐步安装传感器的监测系统建设方案。基于MATLAB、VisualBasic和SQLserver三大平台的混合编程方式，开发了模块化监控软件，以满足多批次传感器布设的需要。(2)建立了该桥安全监测系统，实现了自动采集、自动分析处理、自动生成报表、自动报警等功能。(3)基于EMD分解、随机减量法、ITD法等时域模态分析理论，结合MATLAB振动信号工具箱中的数字滤波技术和最小二乘法消除趋势技术，对宁波铁路桥的监测系统的桥梁

5、振动实测信号进行分析计算，得到了结构在各开挖阶段的前5阶模态频率和模态阻尼比。(4)通过对宁波铁路桥的长期监测，得到了基坑开挖对于桥梁动态位移和动态加速度的影响趋势，归纳总结了不同车型的列车通过桥梁时的动力响应特征。监测期间，位移、加速度、动应力均未出现超出预设的安全警戒值的异常情况，该桥处于安全可控范围且运营状态良好。图106幅，表8个，参考文献61篇。关键字：安全监测系统；铁路桥梁；软土地基；模态识别；EMD分解；ITD法：MATLAB分类号：624；629Studyonsecuritymonitoringsystemoftherailwaybridgewithdeepfoundati

6、onpitexcavationinsoftsoilAbstract：Asanewmeanstomonitorsafetyofabridge，bridgesecuritymonitoringsysteminvolvesmulti··disciplinaryandmulti--fieldtheoryandtechnology,includingmodemsensortechnology,networkcommunicationtechnology,signalanalysisandcomputertechnology．Inrecentyears，bridgesecuritymonitoring

7、hasgraduallybecomeoneofthehotspotsathomeandabroad．TheNingbosouthstationrailwaybridge(NSSRB)islocatedinthebusytrafficShanghai-Hangzhou-Ningborailwayline．Thebridgeissupportedbymanylightsteellatticestructures．Beneat