基于長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的混凝土梁橋健康狀態(tài)評(píng)判方法研究.pdf

1、橋梁是公路的咽喉，其承載能力是保證公路全線安全性的關(guān)鍵。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橋梁長時(shí)間擔(dān)當(dāng)著繁重的交通任務(wù)，因此橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)越來越受人們的重視。常規(guī)的檢查難以持續(xù)和及時(shí)地把握橋梁的安全狀態(tài)，而有效的在線健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估可以提高結(jié)構(gòu)的日常安全運(yùn)營水平，以避免重大事故的發(fā)生。
　　本文在結(jié)合國內(nèi)外橋梁健康監(jiān)測(cè)及安全狀態(tài)評(píng)估理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，以基于長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的混凝土梁橋健康狀態(tài)判斷方法為研究重點(diǎn)，以江津長江大橋健

2、康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為工程背景，立足于工程實(shí)際，對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)與安全狀態(tài)評(píng)判中的一系列技術(shù)問題進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究，論文的主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果包括:
　?、偈紫冉榻B了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的意義和目的以及目前橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全評(píng)價(jià)方法的研究現(xiàn)狀。通過查找大量文獻(xiàn)資料，歸納總結(jié)了目前國內(nèi)已經(jīng)安裝健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的代表性橋梁及其系統(tǒng)布置情況，同時(shí)對(duì)現(xiàn)階段尚存在的一些問題進(jìn)行了分析。
　?、诮榻B了時(shí)間序列分析的理論和方法，為海量橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的

3、處理提供了新的思路。利用MATLAB數(shù)學(xué)工具，首先對(duì)橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后通過時(shí)間序列的數(shù)據(jù)挖掘功能，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列建模分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)效果，使得橋梁健康狀態(tài)的預(yù)警成為可能。
　?、垩芯繕蛄簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的溫度效應(yīng)，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)線性回歸分析方法，找到溫度與結(jié)構(gòu)指標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，剔除溫度荷載的影響后，獲得能反應(yīng)橋梁狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)。
　?、懿捎没趯哟畏治龇白儥?quán)綜合原理來建立混凝土梁橋健康狀態(tài)

4、評(píng)估體系及指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。首先介紹了層次分析法的基本原理、基本步驟及權(quán)重的計(jì)算方法;其次通過無量綱化處理和底層指標(biāo)評(píng)價(jià)的分級(jí)評(píng)定為不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)間的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)提供可能，利用結(jié)構(gòu)有限元模型的計(jì)算分析，列出了撓度和應(yīng)力等底層指標(biāo)在荷載組合下的閾值，找到了一種脫離人為主觀因素、相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造應(yīng)力和撓度測(cè)點(diǎn)權(quán)重判斷矩陣的方法;最后采用變權(quán)綜合原理對(duì)全橋結(jié)構(gòu)的安全性能進(jìn)行了評(píng)估，解決了由于某一些因素權(quán)重較小，在總結(jié)果中不明顯，但可能會(huì)影響整個(gè)橋梁工作狀