收藏本站
《重庆大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

桥梁结构健康监测系统中安全评价环节的差错控制研究

胡顺仁  
【摘要】: 桥梁结构的安全问题一直都被学术界和工程界高度重视,而结合信息技术和力学理论的桥梁结构健康监测技术,由于能实时在线诊断桥梁结构的早期故障、及时发现桥梁结构的事故先兆,成为了替代传统的桥梁现场人工荷载试验方法的一个理想手段。迄今为止,桥梁结构健康监测技术都围绕信息获取与安全评价两个关键环节开展研究,并取得了一些进展。但是,由于系统原始数据在采集、传输过程中受诸多因素影响,桥梁的复杂性和桥梁结构健康监测系统的复杂性使得原始数据不可避免地会产生失真与变异,最终将导致系统产生错误的诊断结果,系统原始数据的可靠性就成为桥梁结构健康监测技术发展的一个亟待解决的关键问题。原始数据的可靠性问题由于涉及到信息技术与结构工程两大学科领域,且是两大学科交叉上的薄弱点,因此,它成了当前制约桥梁结构健康监测技术发展的一个瓶颈问题。 针对这一问题,本文结合国家科技部863项目(2006AA04Z433)和国家科技攻关计划引导项目(2002BA105C),在深入分析桥梁结构健康监测系统数据失真的表现形式和特点基础上,引入数据通信领域的差错控制思想和概念,完成了以下几方面研究: ①以混凝土斜拉桥和连续刚构桥为代表,详尽分析桥梁结构参数的主要影响因素,以此建立桥梁结构数据的响应函数,从而揭示了桥梁结构健康监测系统的数据失真表现形式和基本特点,并形式化描述和说明了单点数据失真和连续数据段失真两种基本数据失真形式,探讨了桥梁结构健康监测系统数据失真问题复杂性的原因; ②针对桥梁结构状态健康监测系统中数据失真问题在信息获取环节、安全评价环节孤立处理的现状,引入数据通信领域数据差错控制的基本思想,分析其差错控制的内涵和机制,由此而建立桥梁结构健康监测系统差错控制理论基础,构造差错控制的检错模型和纠错模型,及桥梁结构健康监测系统几个单元的差错控制机制; ③数据之间的关联性是桥梁结构状态健康监测系统中差错控制技术研究的基础,从桥梁结构数据出发,分析了桥梁结构测量点之间的关联性,给出了桥梁结构测量点之间关联定义及关联的几种表现形式,并结合数据挖掘理论和信号与系统相关理论,建立了关联度模型来定量描述桥梁结构测量点之间的关联特性; ④以桥梁结构测量点之间的关联性为基础,针对桥梁结构健康监测系统安全环节的数据失真的两种表现形式——单点数据失真和连续失真数据段,结合信息学科中数据信号处理在数据失真识别上已经取的成果,根据桥梁结构数据的失真的特点,提出了实现桥梁结构健康监测系统中安全评价环节差错控制的方法:a.基于关联稳态模型方法和数据变化趋势方法来识别单点失真数据,和基于关联度模型来识别连续失真数据段的方法;b.基于RBF神经网络模型和基于趋势曲线来恢复失真数据的方法; 最后,根据本课题取得的研究理论成果制定了差错控制软件体系和软件流程,开发了相应的软件系统,并以重庆马桑溪长江大桥桥梁结构健康监测系统等实际系统为对象进行了实验验证,对软件差错控制的效果进行了分析和评价。 结果表明:将数据通信领域的差错控制思想引入桥梁结构健康监测系统,从系统高度建立桥梁结构健康监测系统的差错控制理论,有望全面解决系统中的数据失真问题,提高系统数据的可靠性;结合数据挖掘和信号与系统理论建立的关联度模型,为后续差错控制分析奠定了基础;针对桥梁结构健康监测系统安全环节数据失真特点,提出的基于数据变化率、主成分分析、关联度模型、RBF神经网络模型、数据趋势曲线等方法,有效地解决了安全环节的数据失真识别和恢复问题,并在实桥的实验验证中取得了较为成功的实践效果。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U446

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董学武;张宇峰;徐宏;倪一清;;苏通大桥结构健康监测及安全评价系统简介[J];桥梁建设;2006年04期
2 沈洪;王泽平;;造成桥梁裂缝事故的原因浅谈[J];科技资讯;2006年15期
3 吴凤国;;高速公路桥梁伸缩病害成因分析及防治措施[J];黑龙江交通科技;2008年05期
4 孟宪■;;城市立交桥桥梁设计浅析[J];太原科技;2008年08期
5 陈西平;;浅谈钢筋砼结构裂缝产生原因分析及预防[J];科技信息(学术研究);2008年34期
6 柳国军;詹绍伟;;浅议桥梁检测与评估[J];科技信息;2009年14期
7 冯晓玲;;先简支后连续桥梁结构的技术应用[J];商品与质量;2009年S7期
8 余炜;金敏;王晰磊;;山区公路桥梁设计与实现[J];科技风;2010年08期
9 陈彪来;宁晓东;;浅谈桥梁结构抗震设计[J];甘肃科技纵横;2010年03期
10 何大海;;浅析新型大跨桥梁工程预算的编制[J];交通科技;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘楠;;从普速到高铁析铁路混凝土桥梁如何应对“高碳”挑战[A];低碳陕西学术研讨会论文集[C];2010年
2 陈彦江;张春秋;张春鹏;;公路桥梁车辆荷载的动力作用[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
3 鲍卫刚;郭修武;郑绍圭;李扬海;;公路桥梁结构承载能力极限状态可靠度研究[A];工程安全及耐久性——中国土木工程学会第九届年会论文集[C];2000年
4 俞亚南;;桥梁结构检测技术的现状与展望[A];第二届浙江省建设工程质量检测技术研讨会论文集[C];2005年
5 李卫民;项海帆;;桥梁结构的极限承载力分析[A];'95预应力混凝土连续梁和刚构桥学术会议论文集[C];1995年
6 李少波;;混凝土桥梁梁部结构裂缝综述[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
7 袁小树;陈学琪;裘涛;;钢网架在常淹型桥梁结构中的应用——浙江缙云县五云铁桥的设计分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
8 戚兆臣;;国内特大型桥梁结构健康监测系统的现状与发展趋势[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
9 白玲;;基于曲率模态法的桥梁结构损伤识别的敏感参数研究[A];铁道科学技术新进展——铁道科学研究院五十五周年论文集[C];2005年
10 陈建涛;;浅谈桥梁结构防水技术[A];全国城市公路学会第十八届学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 付丽;桥梁结构安全与健康省级重点实验室落户武汉桥科院[N];中国交通报;2009年
2 付丽;桥梁结构安全与健康重点实验室落户桥科院[N];中国建设报;2009年
3 本报驻加拿大记者 杜华斌;让“桥塌塌”不再有[N];科技日报;2009年
4 ;关于发布《桥梁结构用碳纤维片材》等34项交通行业标准的通知[N];中国交通报;2004年
5 本报记者 杜一鸣;机场高速半年后通车[N];沈阳日报;2009年
6 记者 汪炜;长江隧桥月底建成通车[N];上海科技报;2009年
7 通讯员 吴永清 刘海明 本报记者 吴晋娜;打造桥梁工程结构动力学的创新平台[N];科技日报;2011年
8 ;Maxtor企业存储新军——NAS 6000[N];网络世界;2001年
9 燕文;市领导检查交通重点工程进展情况[N];宜兴日报;2010年
10 本报记者 张广彬;Maxtor的NAS情缘[N];计算机世界;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡顺仁;桥梁结构健康监测系统中安全评价环节的差错控制研究[D];重庆大学;2007年
2 王常峰;桥梁结构非线性地震反应研究(支座摩擦·限位装置·基础非线性)[D];兰州交通大学;2010年
3 张明亮;基于贝叶斯理论的材料非线性桥梁结构模型修正与损伤识别[D];吉林大学;2011年
4 李广慧;高速公路桥梁结构体系可靠性评估[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
5 王若林;桥梁实时在线检测与健康监测若干问题研究[D];武汉大学;2005年
6 张晓;基于存储区域网络的数据可靠性技术研究[D];西北工业大学;2006年
7 贾红梅;客运专线圆端形桥墩的抗震性能研究[D];北京交通大学;2008年
8 刘雨青;桥梁结构模态参数识别与应用研究[D];武汉理工大学;2005年
9 蓝章礼;桥梁健康监测系统的数据获取:理论和方法研究[D];重庆大学;2008年
10 蒋华;基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 喻泽飞;车辆荷载与桥梁结构耦合作用特性的有限元仿真分析[D];长安大学;2010年
2 俞顺;基于模型修正及体系可靠度的桥梁结构性能评价[D];郑州大学;2010年
3 徐良;高速铁路简支箱梁结构噪声的SEA方法[D];西南交通大学;2011年
4 胡希冀;高速列车作用下桥梁结构的动力性能研究[D];太原理工大学;2010年
5 周建龙;桥梁结构涡激振动及其控制[D];长安大学;2010年
6 庞鹏;提高桥梁结构性能测评方法客观性的探讨与研究[D];重庆交通大学;2010年
7 王永高;基于地震损伤的桥梁结构风险分析[D];武汉理工大学;2011年
8 杜松;基于振动时程曲线桥梁结构性能测试和评定方法研究[D];重庆交通大学;2012年
9 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
10 方小华;城市轨道高架线桥梁结构与噪声辐射相关的振动研究[D];北京交通大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026