基于MATLAB的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與可靠度分析.pdf

1、近年來,國內(nèi)外大跨度橋梁工程建設(shè)取得了突破性的成就,大跨度橋梁工程量大、造價高、結(jié)構(gòu)形式多樣、受力情況復(fù)雜,且在交通和國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用,如何對運營中的橋梁健康狀態(tài)進行監(jiān)控,并進行相應(yīng)的可靠性評估,為大跨度橋梁施工控制和既有橋維修加固提供真實有效的數(shù)據(jù),確保橋梁在設(shè)計使用年限內(nèi)正常運營,成為當前學術(shù)研究的一項十分重要的課題。鑒于大跨度橋梁工程的重要性,其安全性與耐久性越來越受到人們的高度重視,健康監(jiān)測、安全評估以及壽命預(yù)測等

2、問題已經(jīng)成為當前橋梁工程界的研究熱點。
　　 本論文基于MATLAB軟件編制相關(guān)程序,建立關(guān)頭壩大橋數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對監(jiān)測項目采集的數(shù)據(jù)進行了處理分析,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理分析的人機交互式可視化。采用關(guān)頭壩大橋監(jiān)測項目中靜力響應(yīng)、動力響應(yīng)及環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析主梁靜力響應(yīng)位移、應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)和動力響應(yīng)加速度數(shù)據(jù)并總結(jié)了數(shù)據(jù)變化規(guī)律,進一步對主梁在運營狀態(tài)下的可靠性做出評估。論文具體工作如下:
　　 (1)基于編程軟件

3、MATLAB的GUI功能,建立關(guān)頭壩大橋監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)框架將各種數(shù)據(jù)處理子程序整合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的可視化。
　　 (2)對于加速度監(jiān)測項目共布置兩組共14個雙向加速度傳感器,選取主梁桁架截面左側(cè)的7個測點(右側(cè)7個測點為參考點)的數(shù)據(jù)對主梁豎向振動頻率和振型兩項模態(tài)參數(shù)的進行了識別,并將識別結(jié)果與2010年關(guān)頭壩大橋檢測結(jié)果進行了對比,結(jié)果表明關(guān)頭壩大橋鋼桁主梁動力特性良好。
　　 (3)位移監(jiān)測項目共布置10個物位計

4、位移傳感器,主要進行了主梁撓度監(jiān)測和基于統(tǒng)計特征理論的線形評估,監(jiān)測期內(nèi)位移最大值未超過規(guī)范限值,主梁線形變化很小,主梁安全技術(shù)等級為二級。
　　 (4)應(yīng)變數(shù)據(jù)處理時首先轉(zhuǎn)化為應(yīng)力,在數(shù)據(jù)分析時能更直觀的反應(yīng)構(gòu)件受力特性,在監(jiān)測期內(nèi),對應(yīng)力數(shù)據(jù)均值和應(yīng)力幅值均較大的最不利監(jiān)測桿件進行了疲勞分析,并基于Miner線性疲勞累積損傷理論對各桿件進行了疲勞壽命預(yù)測。
　　 (5)針對三項監(jiān)測數(shù)據(jù)分別建立功能函數(shù),利用基于一次二