混凝土橋梁裂縫遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的研究及應(yīng)用.pdf

1、橋梁在交通運輸中起著關(guān)鍵作用。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速增長，大量橋梁相繼施工建成。其中混凝土橋梁因其造價較低和原料豐富在建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。近年來，混凝土橋梁垮塌事故頻發(fā)，病害報告數(shù)量持續(xù)增長。其中最突出的病害就是混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。因此必須對混凝土橋梁的裂縫進(jìn)行有效的監(jiān)測，做到提前加固和處理，防止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展而引起其他病害。
　　混凝土橋梁裂縫監(jiān)測是結(jié)構(gòu)監(jiān)測的主要內(nèi)容之一。近年來，國內(nèi)外的專家學(xué)者均在此領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，并取的重要的

2、進(jìn)展。如點監(jiān)測方法、以光纖傳感器為主的分布式監(jiān)測方法、利用同軸電纜制作的電時域反射計、基于圖像識別的裂縫監(jiān)測法等在一定程度上均實現(xiàn)對裂縫的監(jiān)測，但各自都存在一定的不足而無法在實際的橋梁結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)敏網(wǎng)裂縫監(jiān)測方法是重慶交通大學(xué)研究團(tuán)隊研究開發(fā)的一種裂縫監(jiān)測方法，該方法能實現(xiàn)對裂縫產(chǎn)生、長度、寬度、形狀、位置和裂縫擴(kuò)展的有效監(jiān)測，同時其制作和安裝工藝簡單，適用于實際的工程應(yīng)用中。
　　本文在機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器基礎(chǔ)上，圍繞著

3、基于機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器的混凝土橋梁裂縫遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計。主要解決了實際橋梁裂縫遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)建立的兩個關(guān)鍵問題，一是機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器的監(jiān)測位置選取。本文采用人工檢測裂縫位置統(tǒng)計和有限元分析相結(jié)合的方法分析了機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器在混凝土同類型橋梁上安裝位置的選取。二是設(shè)計針對機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲及處理分析的硬件設(shè)備和軟件程序，實現(xiàn)了將橋梁現(xiàn)場的裂縫數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，由遠(yuǎn)程監(jiān)控中的服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和再現(xiàn)，最后對

4、裂縫進(jìn)行安全評估。完成系統(tǒng)設(shè)計后還設(shè)計實驗對系統(tǒng)進(jìn)行測試，并結(jié)合實際橋梁應(yīng)用中的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的監(jiān)測效果進(jìn)行討論。
　　本文的主要內(nèi)容包括:(1)采用人工檢測裂縫位置統(tǒng)計和有限元分析相結(jié)合的方法，分析出混凝土橋梁易裂位置，為機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器的安裝布置提供準(zhǔn)確的參考。(2)設(shè)計了機(jī)敏網(wǎng)裂縫遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸硬件設(shè)備和軟件程序，實現(xiàn)了對機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器數(shù)據(jù)的智能傳輸、存儲和處理再現(xiàn)。(3)利用學(xué)校的混凝土箱梁模型建立了實驗系統(tǒng)，