基于全寿命周期设计的高桩码头结构健康监测系统建设技术研究

来源 :第六届全国结构抗振控制与健康监测学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:king943
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  目前,针对沿海港口码头健康监测技术的研究较少。为了提高码头结构的安全性、提升码头的智能化水平,根据沿海港口高桩码头结构特点及其所处环境的特殊性,构建了基于光纤光栅传感技术及BIM技术的沿海高桩码头结构健康监测系统,并依托天津港南疆27#通用码头工程开展了系统的建设实施。系统设计监测内容包括结构静、动力特性监测、结构耐久性能监测及环境状态监测。系统建设时,通过光纤光栅应变传感器、光纤光栅倾角传感器、光纤光栅加速度传感器实现结构静、动力特性的监测;通过光纤光栅温度传感器实现结构的环境状态监测;通过阳极梯传感器实现钢筋混凝土结构的耐久性状态监测及剩余使用寿命的预测;采用基于DTU的传输模块实现监测数据的实时回传;采用基于BIM技术的监测运维平台实现监测数据的实时显示和灾变预警。健康监测系统建成后,该码头将成为全国首个采用健康监测系统的新建高桩码头,成为智能化码头建设的示范工程,可为港口水工建筑物结构健康监测系统的建设提供参考。
其他文献
针对桥梁的索力识别往往受刚度、边界条件、长度、索上附属物等因素影响的问题,提出基于约束子结构方法的附加虚拟支座的索力识别方法。约束子结构方法的基本思想是通过响应的卷积组合,使其边界的响应为零实现将边界传感器转化为虚拟支座。该方法通过在每个桥梁拉索的相同位置上附加虚拟支座,使分离出来的拉索约束子结构具有相同长度,从而根据拉索索力与频率关系的近似规律可准确快速的进行索力识别。最后利用一悬索桥梁有限元模
通过对准静态移动荷载下的桥梁动力响应时程信号进行处理来定位结构损伤位置的方法,是结构健康监测领域的热点。由于损伤程度与所采用的损伤指标之间缺乏明确的对应关系,这一类方法通常难以有效量化损伤程度。梁结构在准静态移动荷载下的动位移响应接近其位移影响线,因此本文系统研究了简支梁桥的损伤参数(位置和程度)与几个位移影响线相关指标的对应关系。结果 表明:位移影响线与单元所围成的面积的改变量比较适合损伤定位,
我国城市轨道交通建设正处于飞速发展阶段,城市轨道交通的健康服役对于城市的正常运转至关重要。本文提出基于小波包的损伤识别方法,能够及时地识别地铁隧道损伤。该方法充分利用小波包作为损伤指标灵敏度高的特性,可直接对加速度信号进行分析,来进行损伤工况的识别。小波包能量谱法受噪声影响小,并且直接从加速度响应互相关变换中提取的小波包特征参量与各次测量时的激励强度无关(因此,可适应地铁列车乘客流量发生变化时的损
Westend桥位于德国柏林A100环城快速公路上,德国联邦材料研究与检测研究院于2000年在该桥上安装了连续动态监测系统,包括20个速度传感器,5个温度传感器,3个应变计,1个裂缝传感器和2个倾角传感器。该系统连续采集结构响应数据,至今数据规模已达数百万。这篇文章主要讨论了结构的应变,裂缝和倾角等监测数据的变化规律。分析发现结构的倾角和裂缝受到季节性温度变化的影响。这种规律性的变化导致了预应力钢
受到温度、湿度等环境因素影响,工程结构本质上是时变的动力系统。振动理论及大量实测研究已得出了模态频率与结构刚度成正比、与质量成反比这一规律,但结构质量及刚度出现扰动时模态振型的变化规律较少得到关注。为此,对一个三自由度动力系统进行分析,在质量或刚度出随机扰动时计算了相应的模态振型。将模态向量投影到三维球面上,以便比较受扰动的结构与原结构的模态向量的差异。理论分析及计算结果表明:(1)当质量及刚度参
模态阻尼比反映了结构振动过程中的耗散能量特性,是大跨度桥梁抗风抗震等动力响应分析的必须参数。阻尼的形成机理及其复杂,其取值不仅依赖于材料,而且与结构形、节点连接方式等有关,现场测试是获取模态阻尼比最为可靠的手段。按动力激振方法的不同,模态测试方法分为环境振动法和强迫振动法。环境振动法利用车辆、风等作为激振源,不需要专门的激振设备,但响应的信噪比底,阻尼比识别结果离散性很大;强迫振动法利用专门的大型
结构健康监测技术在世界范围内得到了快速的发展和应用,我国许多大型工程结构安装了监测系统并且积累了海量的监测数据,如何分析和挖掘这些监测数据成为当前的热点问题,也促使了结构健康监测数据科学与工程新兴研究方向的诞生,结合国际上应用数学和信息领域的最新成果,本文总结课题组在结构健康监测数据压缩感知理论及其应用方面的研究进展,主要包括:基于压缩感知理论的结构健康监测数据采集与传输、无线传感和快速移动无线传
本文从设备结构、组成部分,应用领域等方面入手,对旋流电解絮凝技术进行了较为全面的阐述,将旋流电解絮凝技术运用在络合重金属废水的处理过程中,对工艺过程进行了小试和扩试,并对反应机理进行分析,实验结果表明:通过控制一定的反应条件,可以实现对络合重金属废水的有效处理。另外,文中还对将旋流电解絮凝技术应用于印染废水处理过程的情况进行了叙述。旋流电解絮凝技术模块化组装、工艺流程短、运行成本低,在废水处理领域
相比传统应力波检测的电学元件,光纤传感器具有灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、适应性强、灵活多变、集感知与传输于一体等优点,将超声检测和声发射技术与光纤传感器相结合,有利于更广泛和便捷地应用于实际工程结构的损伤检测和监测。本文主要研究了基于Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪原理的超声波动光纤传感器的主动与被动结构损伤识别方法。首先给出了M-Z干涉仪的基本原理,分析了基于M-Z干涉仪的光纤传感器测
利用压电陶瓷传感器的结构健康监测技术近年来取得了长足发展。众多国内外学者将基于PZT的检测技术应用于土木工程大型结构主动监测,期望能够得到结构的实时健康状况,并对潜在的危险做出预警。而钢筋混凝土结构被广泛运用于高层建筑和大型基础设施,其安全与稳定与人民的生命财产安全密切相关,因此研究混凝土结构的主动监测具有十分重要的意义。在我们的前期研究中,以PZT型智能钢筋为智能传感元件的监测系统利用导向波法成