基于GNSS的桥梁结构模态识别与安全评估

来源 :东南大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lmx1983
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
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)作为桥梁结构整体响应监测手段之一,随着技术提升日益受到人们重视。近年来,我国北斗卫星导航系统组网成功及北斗卫星的推广使用,为其应用于桥梁结构动态监测及安全评估领域奠定了基础。本文以主跨150m的下承式钢管混凝土拱桥—深圳北站大桥作为工程背景,尝试建立基于GNSS的桥梁结构模态参数识别与安全评估方法。本文主要工作如下:(1)开展深圳北站大桥环境振动试验及索力测量,结合设计图纸,建立深圳北站大桥初始有限元模型。(2)设计并安装深圳北站大桥健康监测系统,一套为北斗位移监测系统,另一套为常规加速度、索力、温度等动态监测系统。(3)探索基于小波变换的随机子空间模态参数识别方法。通过小波变换实现GNSS信号分频段及阈值降噪,采用随机子空间模态参数识别方法生成稳定图,实现基于GNSS信号的模态参数识别,与加速度信号识别结果进行对比。(4)建立深圳北站大桥区间响应面模型,引入仿射算法修正区间中值及区间长度,以GNSS监测数据识别区间为基准进行区间响应面模型修正,对有限元模型参数不确定性进行量化。(5)依托深圳北站大桥健康监测系统,选取模态频率、动位移、索力作为安全评估指标,根据不确定型层次分析法、数据完整度及博弈论方法确定指标权重,建立钢管混凝土拱桥在线安全评估方法。主要结论如下:(1)主跨150m的下承式钢管混凝土拱桥—深圳北站大桥基本特性如下:横向基频0.350Hz,竖向基频0.705Hz,扭转基频1.430Hz,纵向基频3.807Hz,且索力分布相对均匀。(2)提出了一种基于小波变换的随机子空间模态参数识别方法,并自编相关程序完成算法实现。数值算例及实桥数据分析结果表明:该方法可实现信号分频段,有效滤除白噪声及有色噪声,识别出多阶模态参数,与加速度信号识别结果具有相当精度,可用于强噪声GNSS信号模态参数识别。(3)提出了一种基于仿射算法的区间响应面模型修正方法,深圳北站大桥有限元模型修正结果表明:修正后频率区间与北斗信号识别区间误差在5%以内,实现了复杂服役环境下钢管混凝土拱桥参数不确定性量化。(4)基于深圳北站大桥健康监测系统数据,建立了钢管混凝土拱桥在线安全评估方法。采用多日内数据对深圳北站大桥进行安全评估,其综合评分均在80分以上,表明深圳北站大桥总体运营状态较好。
其他文献
同时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是指搭载传感器的移动机器人,在无环境先验信息的情况下,在运动过程中建立环境模型,并估计自身的运动。该项技术是智能移动机器人实现自主移动的关键。研究基于视觉的SLAM技术,对于提升智能移动机器人自主研发能力具有促进作用。双目相机依据视差原理测量深度,但受到自身结构参数的影响,测量得到的深度值存在
学位
在人的整体发展中,美育不可或缺。不仅可以陶冶情操,还可以提高精神境界,从而可以保证个性的全面发展。对于美育而言,是一种心灵和情操教育,可以培养学生的艺术素养,提升人的个性和气质,完善人格,学生时期是美育心里的敏感期,以一种表演的形式将剧本带入课堂也是当下寓教于乐的一种重要手段。外国的很多国家戏剧教育已正式列为公民教育课程的学习领域,今年在全国教育大会上,习近平总书记强调要全面加强和改进学校美育。近
学位
超高声速的飞行器在其飞行过程中会受到因大气与飞行器剧烈摩擦升温而发生电离所产生的等离子体鞘套的影响,等离子体鞘套一方面产生热辐射从而损伤飞行器内部元器件,一方面导致通信电磁波产生传播上的偏折、幅度上的衰减和相位上的畸变,从而对飞行器与外界的通信交互造成巨大干扰如通信黑障。为了应对恶劣的外部环境影响,飞行器使用厚实的防热和隔热材料构筑可透波的天线窗口保护天线,但天线窗口本身也会对天线信号的透射造成影
学位
运动技能的学习过程也是一个反馈的过程,国内外很多研究表明,视频反馈对动作技能的学习有积极影响,为了验证什么样的视频反馈策略,对不同篮球技能水平的群体,在篮球动作技能学习过程的不同阶段具有促进作用。因此,本研究运用3种不同的视频反馈策略(正确视频反馈、纠错视频反馈、对比视频反馈),验证篮球运动技能学习过程中,不同群体的最优化视频反馈方式。本文主要采用了教学实验法,在实验中,将实验对象分为2个层次,在
学位
塔中隆起主要断裂的发育演化,控制着隆起的构造-沉积发育以及不同时期、不同类型的油气藏形成。主要断裂的活动时限、运动学特征及形成动力学,是现今讨论研究的难点及热点。本文在前人研究的基础上,综合运用钻井、2D和3D地震资料,开展了岩心观察分析及地震资料重新解释,明确塔中隆起断裂系统的发育特征;重点解剖塔中1号断裂带、塔中2号断裂带、塔中10断裂带、塔中5号断裂带,分析其几何学特征及时空的差异性;运用2
学位
地下水是淡水资源的重要组成部分,其水源稳定、可开采量大、分布区域广阔,是我国农业生产、工矿产业、居民生活用水等的重要水源,尤其对于北方各省区,地表水资源的不足使得地下水资源的开采利用量巨大。中原城市群是国务院于16年底批复的国家级城市群之一,区域涵盖了河南全省及周边四省的局部区域,人口密集,交通网络发达,经济发展潜力巨大。然而,随着人口增长、农业生产力提高、工业化进程加快,中原城市群地区地下水用水
学位
从人类漫长的政治文明来看,解决权力监督这一难题是长期探索的过程。在现代国家,为了防止权力滥用,国家在体系内部通过严格的权力分工形成相互间的制约关系,党内民主监督体制也在日趋完善,党员的监督权便是党内监督的重要组成部分。监督权作为党章明文规定的一项基本权利,彰显了党员作为党内监督主体的独特优势,成为了权利制约权力的主要代表。鼓励和支持党员在党内监督中发挥重要作用,增强党员监督行为的积极性、主动性、创
学位
随着我国全面深化教育改革,对教育发展有了更高的要求,为打造服务型政府,提高政府的职能,在教育“管办评”分离的教育综合改革背景下,四川省成都市武侯区顺应改革浪潮,结合区域内教育实际情况进行有效探究,发现学校办学和政府管理之间存在政校不分,学校缺乏自主管理模式,政府干预较多等问题,为破解这些问题,武侯区推行学校相关管理方案的改革,建立“两自一包”的教育管理模式,实现学校治理的协同发展。本研究以成都市武
学位
当今世界经济繁荣快速发展,人类物质生活水平不断提高,生态环境问题愈发严重,与此同时被赋予公共利益属性的产品如水源、矿产、大气等自然资源遭受到不同程度的破坏。生态环境问题进一步加剧,导致了公民在自然环境资源中获得的经济利益遭受损失,由此引发了公民对于环境问题的密切关注。我国《中华人民共和国民事诉讼法》(以下简称《民事诉讼法》)并未将公民作为适格性原告纳入环境民事公益诉讼。当前我国法律规定具备环境民事
学位
互联网的应用对人们的生活影响越来越大,科学地利用互联网技术,对地方政府治理有着重大意义。政务新媒体是移动网络中,党和政府与群众沟通、为人民服务、获取人民信任的重要渠道之一,是加速政府职能的转型、创建服务型政府的关键方式,可作为引导网上舆论、打造清净文明网络环境的重要阵地,是探索社会治理新模式、提升社会管理水平的一条重要途径。“十四五”规划中提到加速数字化发展,创造数字经济新优势,推动数字产业化和产
学位