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大跨度桥梁连通管式光电挠度测量系统

李明洋  
【摘要】:桥梁的挠度是反映桥梁结构安全的重要指标之一,为此桥梁工程技术人员提出了很多行之有效的挠度测量方法。在现有的大跨度桥梁挠度测量中,采用连通管方法测量挠度,具有测点多、受环境因素影响小等特点。然而,现有的连通管挠度仪存在着不能自动测量、精度低、测速慢等不足等缺点;因此,采用先进的光电技术对传统连通管挠度仪进行改进,设计出桥梁挠度自动测量系统,以满足大跨度桥梁挠度长期在线、自动测量的需要,具有重要的理论意义和实用价值。 论文首先建立了桥梁在静载作用下的简单力学模型,推导了桥梁挠度方程,进而对桥梁的挠度分布进行了分析,为挠度测点的布置和测量范围的确定提供了参考。其次,针对大跨度桥梁挠度测量的特点,设计并制作了挠度测量传感器;采用美国TI公司的DSP芯片TMS320C32作为测试系统的处理器,通过对存储器的扩展、模数转换电路的接口,完成了数据的采集和处理;利用RS-485标准实现了信号的远程传输与通信;利用看门狗技术实现了电路的监控,确保了系统的稳定运行。并在实验室完成了测试系统的硬件和软件开发工作,解决了系统设计中的若干问题,建立了桥梁挠度测试系统,完成了整个测量系统的调试和实验工作,并对测量结果进行了理论分析和数据处理。 实验结果表明,本文建立的桥梁挠度测量系统测量数据准确、系统可靠,能够满足桥梁挠度测量的要求。


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