铁路桥梁健康监测概述

来源 :2015全国结构健康监测技术研讨会暨首届两岸四地结构健康监测发展论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jica330
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  桥梁结构处于自然环境中,从建成之日起就伴随着结构老化、损伤积累,结构状态不断发生变化,当损伤积累到一定程度将导致结构失效、破坏。因此为掌握桥梁结构在役期间的状态变化,主要手段即健康监测。桥梁健康监测作为当前监测桥梁的重要手段之一,由于其实时性等优点,越来越被广泛应用于各种桥梁。
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复合材料损伤概率重建算法利用损伤发生前后激励-传感路径上信号的差异逆向重建路径周围结构点发生损伤的概率,而不需要对传感器采集到的导波进行解释,这使得其较为适用于复杂的工程结构。然而,对于大面积复合材料结构,在结构上布置的传感器数量无法组成足够的激励-传感路径使识别精度达到预期,通常会造成识别结果偏向传感器位置。
就桥梁结构健康状态评估而言,以什么参数作为评估的指标至关重要。以往的研究主要是以结构的动力参数(如频率、振型、模态阻尼等)作为评估的指标,但这些指标的监测信号容易受外部环境和噪声的干扰,数据的准确性和可靠性都要受到不同程度的影响,实际应用效果存在诸多不如人意的地方。
残余力向量法是一种常用的工程结构损伤识别方法,它首先计算损伤结构的残余力向量,然后采用最小范数修正方法来进行损伤识别。为了解决实际工程问题中实测自由度数不足的矛盾,通常要对结构模型进行自由度缩聚,以使得结构模型自由度数与测量自由度数一致,但这种做法会给识别结果带来额外的误差。
桥梁健康监测是现代大跨度桥梁运营管理过程中状态评估,维修决策中不可或缺的一部分。采用合理可靠的方法对监测所得数据进行特征分析是深入研究大跨度桥梁状态的基础。本文对几座不同结构形式桥梁的健康监测系统所累积的大量监测数据进行统计分析,研究了温度、应变等监测数据的变化规律。采用傅里叶变换对实测温度、应变数据进行了分析,研究了监测数据信号的频谱特征,并对主要频率所对应的物理现象进行了探讨。基于傅里叶分析的
振动引起的疲劳问题严重危及重大装备及结构的可靠性和安全性。如果能够提前准确预测结构的振动疲劳寿命,就能在发生灾难性事故之前及时预知并采取相应的措施,并可为其定寿、延寿提供科学的依据,最大限度地发挥装备效益。
时域模态参数识别法只需采集结构响应数据,无需FFT变换,适合在线提取大型土木工程结构的模态信息。时域法面临的一个重要挑战是如何确定系统阶数,或者如何区分真实模态和噪声模态。本文将真假模态的区分问题转化为自由响应函数中与初始状态相关的常数的稀疏求解问题,结合ITD法提出改进的ITD-OMP法。
随着传感技术、信息技术、网络技术的快速发展,不断有新的概念和技术诞生,其中物联网,云计算和大数据得到了广泛关注,并且深刻地影响着人们的生活、工作及思维方式。本文首先回顾了桥梁结构监测的发展、现状及面临的问题,然后概括了物联网、大数据、云计算的概念与特征,并分析阐述了上述概念与桥梁结构监测间的契合性,同时探讨了未来桥梁结构健康监测发展的趋势,在此基础上并提出了新技术条件下监测系统总体架构设计,进一步
覆岩破坏尺度将直接影响冲击扰动下巷道顶板的动力响应。建立块系覆岩与支护系统动力模型,研究覆岩破坏尺度,包括破坏程度和破坏深度对巷道顶板的冲击响应影响。通过分析可知:在覆岩破坏程度尺度上,随着上覆岩体破碎程度的增大顶板的初次冲击响应时间具有明显的延迟且顶板的动能幅值迅速下降,同时顶板动力响应过程的周期性拉伸和挤压位移均有所下降,有效延缓和耗散了岩体中的冲击能量传递。
本文针对带有防护铜网的复合材料加筋结构表面烧蚀损伤问题,研究了基于椭圆分布加权成像技术的损伤定位方法。该实验采用智能夹层传感器(SMART Layer)作为信号激励及采集手段,获取复合材料结构在烧蚀损伤产生前后的应力波信号。
斜拉索作为斜拉桥的关键受力构件,其受力状态和动态响应与斜拉桥结构主体的动态响应之间密切相关,索的受力状态和动力特性是衡量斜拉桥是否处于正常状态的重要参量。因此,采用斜拉索的实时监测实现斜拉桥结构安全性能评估是未来大跨度斜拉桥安全评估的发展方向。