大跨度斜拉橋健康監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、　　本文系統(tǒng)研究大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，以及基于健康監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作用、響應(yīng)及性能分析方法，并開展工程應(yīng)用研究?！　”疚氖紫柔槍蛄航Y(jié)構(gòu)裂縫損傷的普遍性和嚴(yán)重性，利用碳纖維材料良好的本征性和智能感知特性，發(fā)展橋梁結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測碳纖維傳感器。為此，通過試驗，系統(tǒng)研究無膠基和環(huán)氧樹脂基碳纖維復(fù)合材料的力電特性，針對碳纖維復(fù)合材料力電特性的特點，研制橋梁結(jié)構(gòu)大應(yīng)變裂縫監(jiān)測元件——碳纖維傳感器，建立碳纖維傳感器設(shè)計方法。

2、　　本文研究建立大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)方法；針對大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器的特點，研究大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案和系統(tǒng)，編制開發(fā)多種傳感器的數(shù)據(jù)采集軟件；研究大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，開發(fā)建立基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；研究健康監(jiān)測系統(tǒng)的集成技術(shù)。采用上述研究成果，設(shè)計、實施并運行山東濱州黃河公路大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)，驗證本文建立的大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方法與實現(xiàn)

3、技術(shù)的合理性和可行性。研究了基于健康監(jiān)測系統(tǒng)的大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)作用、響應(yīng)和性能分析方法，包括風(fēng)荷載特性統(tǒng)計方法，斜拉橋結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別方法，斜拉橋結(jié)構(gòu)靜動力響應(yīng)分析方法；基于山東濱州黃河公路大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計建立橋位處的風(fēng)荷載，分析識別山東濱州黃河公路大橋的多階自振頻率，分析山東濱州黃河公路大橋在成橋靜動力試驗和運營服役階段的靜動力響應(yīng)及其特點與水平?！　♂槍δ壳澳Ｐ托拚夹g(shù)不能很好地解決大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)有限元模型修正中

4、結(jié)構(gòu)自由度數(shù)多、監(jiān)測信息少的問題，首先研究了大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)橋塔和斜拉索的模態(tài)獨立特征，提出了大跨度斜拉橋模態(tài)子結(jié)構(gòu)模型修正方法；采用大跨度斜拉橋模態(tài)子結(jié)構(gòu)模型修正方法，基于特征值靈敏度，分別修正了山東濱州黃河公路大橋的中塔、斜拉索和橋面系的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立了山東濱州黃河公路大橋修正有限元模型；通過成橋靜力加載試驗實測值和計算值的比較，驗證了修正有限元模型的精度；采用修正有限元模型，對山東濱州黃河公路大橋在設(shè)計荷載下的反應(yīng)進(jìn)行了計算分析，