橋梁撓度線形快速測(cè)量系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、橋梁是交通關(guān)鍵樞紐，是國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施、在現(xiàn)代交通中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著各種結(jié)構(gòu)新、跨徑大、體系復(fù)雜的橋梁不斷地出現(xiàn)，橋梁健康監(jiān)測(cè)和橋梁安全評(píng)估受到了廣泛重視。橋梁撓度是衡量橋梁健康狀況的關(guān)鍵因素，是評(píng)價(jià)橋梁安全性的重要指標(biāo)，能夠直接反映橋梁結(jié)構(gòu)形變是否超出有效安全范圍。
　　 橋梁撓度線形(即橋梁在豎直方向上的彎曲曲線)經(jīng)常應(yīng)用在新橋驗(yàn)收、現(xiàn)有橋梁的維護(hù)、例行檢測(cè)等測(cè)量上。目前大多數(shù)測(cè)量橋梁撓度線形的方法是先測(cè)量離散

2、點(diǎn)的撓度，再對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合的平滑度與測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量直接相關(guān)。在現(xiàn)有撓度測(cè)量技術(shù)中，對(duì)一座橋梁的撓度測(cè)量限于測(cè)量時(shí)間的限制和操作的方便性，一般只對(duì)少數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行粗糙擬合，不能很好的重現(xiàn)橋梁的連續(xù)撓度線形。因此，設(shè)計(jì)出橋梁撓度線形快速測(cè)量系統(tǒng)，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 本文提出一種基于傾角傳感器設(shè)計(jì)的橋梁撓度快速測(cè)量系統(tǒng)，其操作過(guò)程為：利用位移傳感器控制測(cè)點(diǎn)的間距，使用傾角傳感器采集每個(gè)測(cè)點(diǎn)處的傾角，計(jì)

3、算得到撓度數(shù)據(jù)，使用修正梯度均值濾波算法處理后重繪橋梁線形。本文詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和測(cè)量原理，提出了修正梯度均值濾波算法并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程，包括傾角傳感器測(cè)量裝置及各模塊的電路設(shè)計(jì)、濾波算法設(shè)計(jì)及改進(jìn)、上層軟件系統(tǒng)架構(gòu)，最后對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試及實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試(靜態(tài)實(shí)驗(yàn)及回歸實(shí)驗(yàn))驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性及準(zhǔn)確性，最后將本系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際橋梁的撓度線形測(cè)量中，取得了較好的工程實(shí)用效果，驗(yàn)證了系統(tǒng)的實(shí)用