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

1、近年來(lái),國(guó)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(jià)高、結(jié)構(gòu)形式多樣、受力情況復(fù)雜,且在交通和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用,如何對(duì)運(yùn)營(yíng)中的橋梁健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并進(jìn)行相應(yīng)的可靠性評(píng)估,為大跨度橋梁施工控制和既有橋維修加固提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù),確保橋梁在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)正常運(yùn)營(yíng),成為當(dāng)前學(xué)術(shù)研究的一項(xiàng)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(lái)越受到人們的高度重視,健康監(jiān)測(cè)、安全評(píng)估以及壽命預(yù)測(cè)等

2、問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)前橋梁工程界的研究熱點(diǎn)。
　　 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(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理分析,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理分析的人機(jī)交互式可視化。采用關(guān)頭壩大橋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中靜力響應(yīng)、動(dòng)力響應(yīng)及環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)和動(dòng)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(jìn)一步對(duì)主梁在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的可靠性做出評(píng)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(cè)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的可視化。
　　 (2)對(duì)于加速度監(jiān)測(cè)項(xiàng)目共布置兩組共14個(gè)雙向加速度傳感器,選取主梁桁架截面左側(cè)的7個(gè)測(cè)點(diǎn)(右側(cè)7個(gè)測(cè)點(diǎn)為參考點(diǎn))的數(shù)據(jù)對(duì)主梁豎向振動(dòng)頻率和振型兩項(xiàng)模態(tài)參數(shù)的進(jìn)行了識(shí)別,并將識(shí)別結(jié)果與2010年關(guān)頭壩大橋檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明關(guān)頭壩大橋鋼桁主梁動(dòng)力特性良好。
　　 (3)位移監(jiān)測(cè)項(xiàng)目共布置10個(gè)物位計(jì)

4、位移傳感器,主要進(jìn)行了主梁撓度監(jiān)測(cè)和基于統(tǒng)計(jì)特征理論的線形評(píng)估,監(jiān)測(cè)期內(nèi)位移最大值未超過(guò)規(guī)范限值,主梁線形變化很小,主梁安全技術(shù)等級(jí)為二級(jí)。
　　 (4)應(yīng)變數(shù)據(jù)處理時(shí)首先轉(zhuǎn)化為應(yīng)力,在數(shù)據(jù)分析時(shí)能更直觀的反應(yīng)構(gòu)件受力特性,在監(jiān)測(cè)期內(nèi),對(duì)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(cè)桿件進(jìn)行了疲勞分析,并基于Miner線性疲勞累積損傷理論對(duì)各桿件進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測(cè)。
　　 (5)針對(duì)三項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分別建立功能函數(shù),利用基于一次二