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长春前进大街立交桥健康监测方法研究

杨小超  
【摘要】:桥梁健康监测技术是近年来国内外的一个研究热点。目前大多数研究工作是针对大跨径桥梁的,对中、小桥梁健康监测技术的研究相对较少。而城市立交桥中,中、小桥梁居多,随着城市交通的重要性与日俱增,对立交桥的健康监测技术研究也迫在眉睫。本文依托国家高技术研究发展计划(863计划)《季节冰冻区大范围道路灾害参数监测与辨识预警系统研究》项目(2009AA11Z104),在长春前进大街立交桥建立了桥梁健康监测系统,对桥梁的结构响应以及桥梁所处的工作环境进行监测,评估桥梁的健康状态,为桥梁的管理和维护提供科学的决策依据。 本文具体研究内容包括以下几个方面: 对目前国内外桥梁结构健康监测系统和理论方法的研究现状进行了广泛的调研和回顾,并做了综合评述,指出目前桥梁结构健康监测已取得的成果和存在的问题。建立监测桥跨结构的三维有限元模型,并进行受力分析,对监测系统的设计提供必要的理论指导。然后对长春前进大街立交桥健康监测进行了总体设计,选取健康监测系统的监测项目,介绍了健康监测各子系统的组成和功能。 对桥梁健康监测数据进行分析和预警。对施工过程中的监测数据和运营后的监测数据分别进行分析。基于灰色理论,得到应变的收缩徐变模型。对于运营中的桥梁,确定监测点应变和跨中挠度预警值的计算方法。 研究了适用于城市立交桥梁状态评估的方法,包括竣工验收静、动载检测和运营中桥梁的状态评估。对层次分析法及其在桥梁健康监测和状态评估中的应用进行了阐述和讨论,确定了底层指标权重的计算方法。 本文的研究工作为长春前进大街立交桥梁的健康监测工作提供了实用、有效的解决方案,同时为同类桥梁的健康监测工作提供了参考。


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