斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中壓力場撓度監(jiān)測方法的研究.pdf

1、20世紀60年代以來，在國內(nèi)外眾多橋梁結(jié)構(gòu)倒塌損毀事故的警示下，各個國家對橋梁結(jié)構(gòu)的安全都非常重視，做了許多橋梁檢測和評估工作。早期的橋梁檢測工作一般都需要封閉交通，并且對于橋梁結(jié)構(gòu)的損傷不能在它產(chǎn)生初期就及時發(fā)現(xiàn)并維修。隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，在橋梁工程上建立一個長期的、實時的、能及時采集到橋梁結(jié)構(gòu)信息并分析結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)成為目前一個研究熱點。 橋梁結(jié)構(gòu)的變形是橋梁最直接和最直觀的安全指標之一，在

2、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中，橋梁結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測常被列為最主要的監(jiān)測內(nèi)容之一，而傳感器系統(tǒng)又是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。本文介紹了各種橋梁撓度監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理和特點，最后著重介紹了壓力場撓度監(jiān)測系統(tǒng)的原理和組成。 傳感器系統(tǒng)的精確性直接決定著整個健康監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)劣，本文使用流體有限元軟件FLUENT對壓力場撓度系統(tǒng)進行數(shù)值模擬分析，采用三維雷諾時均N-S方程描述，用標準κ-ε湍流模型模擬實際管流，進出口采用VOF方法處理。

3、壓力管部分利用UDF和動網(wǎng)格技術(shù)使其下?lián)蟻砟M橋梁結(jié)構(gòu)撓度產(chǎn)生過程，在此過程中，計算得到每一個時間步時的壓強和豎向撓度，然后統(tǒng)計分析壓強與撓度之間的相關(guān)性。 并進一步通過數(shù)值模擬計算來分析各種因素對壓力場撓度系統(tǒng)的壓撓相關(guān)性的影響，主要討論的因素包括撓度產(chǎn)生的時間、撓度幅值的大小、壓力管內(nèi)壁的粗糙高度和兩端水箱的水位高度。然后分析了在實際工程中，不同壓力管布置方式的系統(tǒng)的性能。 最后，關(guān)于進一步工作的方向進行了簡要的討論