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毫米波雷达在桥梁智慧化监测中的应用研究

智能建筑与智慧城市 2024年第4期 163-165页

作者：周青松秦明霞上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室

文章利用毫米波雷达技术对某系杆拱桥的动挠度、基频进行运营期智慧化在线监测,并与现有其他非在线测量结果进行比对分析,验证毫米波雷达在桥梁监测中应用的可靠性。通过对比毫米波雷达与光电挠度仪的动挠度测试结果,与加速度传感器的... 详细信息

文章利用毫米波雷达技术对某系杆拱桥的动挠度、基频进行运营期智慧化在线监测,并与现有其他非在线测量结果进行比对分析,验证毫米波雷达在桥梁监测中应用的可靠性。通过对比毫米波雷达与光电挠度仪的动挠度测试结果,与加速度传感器的基频测试结果,表明毫米波雷达在桥梁动挠度、基频监测的测试结果是可靠的,研究成果可为类似工程提供参考。

关键词：毫米波雷达监测动挠度基频

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基于ABAQUS的行车过程中桥梁动挠度模拟

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震灾防御技术 2023年第1期18卷 118-126页

作者：韩轶周正华章逸刘旭进王杰周稳南京工业大学交通运输工程学院南京210009

为研究桥梁结构在行车过程中动挠度的变化,同时考虑传统动荷载试验方法耗费人力、不利于桥梁快速检测与桥梁健康评估的局限性,提出基于ABAQUS软件模拟行车过程中桥梁动挠度的方法。首先将车辆荷载等效为振动移动荷载;然后根据车辆实际... 详细信息

为研究桥梁结构在行车过程中动挠度的变化,同时考虑传统动荷载试验方法耗费人力、不利于桥梁快速检测与桥梁健康评估的局限性,提出基于ABAQUS软件模拟行车过程中桥梁动挠度的方法。首先将车辆荷载等效为振动移动荷载;然后根据车辆实际轴距、轮距和轮胎尺寸,在桥梁模型上划分行车带,通过Dload子程序,将荷载作用在行车带上;最后根据车速设置分析步和增量步时长,控制荷载在不同时间作用在行车带各区域模拟车辆运动。将该方法应用于实际连续箱梁桥动荷载试验中,对比分析各工况下的实测结果与模拟结果。实测结果与模拟结果基本一致,表明基于ABAQUS软件模拟行车过程中桥梁动挠度的方法可实现桥梁动挠度的快速检测评估,为通过动荷载试验数据评估桥梁安全提供简便方法。

关键词：桥梁动挠度有限元分析车辆荷载跑车试验

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基于应变模态的连续梁动挠度识别

工程力学 2017年第1期34卷 130-138页

作者：汪莲王佐才耿栋任伟新合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为了实现基于应变测量的连续梁动挠度识别,提出了一种基于应变模态的梁结构动挠度监测方法。利用应变传感器进行应变测试获得梁的动应变数据,由动应变数据的互相关函数求出应变模态振型,利用应变-位移转换关系求出位移模态振型,再由动... 详细信息

为了实现基于应变测量的连续梁动挠度识别,提出了一种基于应变模态的梁结构动挠度监测方法。利用应变传感器进行应变测试获得梁的动应变数据,由动应变数据的互相关函数求出应变模态振型,利用应变-位移转换关系求出位移模态振型,再由动应变数据和应变模态振型计算出位移模态坐标,最后根据计算出的位移模态坐标叠加位移模态振型得到梁结构的实时挠曲线,从而实现对动挠度的监测。为了验证方法的有效性,对连续梁在脉冲激励及地震作用下的动挠度进行了数值模拟,并进行了简支梁力锤锤击实验。数值模拟及实验的结果表明,基于应变模态监测梁结构动挠度是可行的,且具有较高的精度。

关键词：应变模态动挠度位移模态梁结构互相关函数

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基于动挠度和动应变下多跨连续箱梁桥冲击系数特征及偏差成因分析

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福建交通科技 2022年第7期 47-50页

作者：温龙辉福建省高速技术咨询有限公司福州350001 福建省高速公路工程重点实验室福州350001

以一座多跨连续箱梁桥为对象,利用实际车辆对桥梁施以动力荷载进行强迫振动试验,获得结构振动的振幅、动应变、动挠度及冲击系数。采用有限元对桥梁进行计算分析,结合现场实测结果,对连续梁桥动载试验进行研究;将动挠度和动应变的试验... 详细信息

以一座多跨连续箱梁桥为对象,利用实际车辆对桥梁施以动力荷载进行强迫振动试验,获得结构振动的振幅、动应变、动挠度及冲击系数。采用有限元对桥梁进行计算分析,结合现场实测结果,对连续梁桥动载试验进行研究;将动挠度和动应变的试验数据与规范数据进行比对,分析冲击系数偏差及成因。

关键词：动载试验模态分析动挠度动应变冲击系数偏差成因分析

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倾角仪法测量高铁桥梁动挠度研究

世界地震工程 2020年第1期36卷 56-62页

作者：兰日清丰彪匙庆磊中国中元国际工程有限公司北京100089 中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080

荷载作用下,桥梁挠度测试方法有拉线位移计法、水准仪或全站仪法、光电或激光位移计法、全球定位系统(GPS)法、摄像法以及倾角仪法等,但这些方法在高速铁路列车作用下的高频振动实时动挠度测试方面的研究较少。基于倾角仪测试法,对高频... 详细信息

荷载作用下,桥梁挠度测试方法有拉线位移计法、水准仪或全站仪法、光电或激光位移计法、全球定位系统(GPS)法、摄像法以及倾角仪法等,但这些方法在高速铁路列车作用下的高频振动实时动挠度测试方面的研究较少。基于倾角仪测试法,对高频振动下桥梁的实时动挠度测试方法进行研究。室内和现场测试结果表明:该法不仅可以测试梁两端的实时倾角值,而且通过测试桥梁有限部位的实时动倾角,可拟合得到整座桥梁的实时动倾角曲线,通过积分可得到桥梁的实时动挠度曲线,且测试的挠度值不受桥墩下沉及支座变形的影响。该方法可为高铁桥梁健康监测提供可靠的实时动倾角曲线和实时动挠度曲线。

关键词：倾角仪动挠度高铁桥梁高频振动

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动挠度在桥梁健康监测系统中的应用研究

动挠度在桥梁健康监测系统中的应用研究

作者：乔丽霞河北工业大学

学位级别：硕士

近十几年来，我国大跨径桥梁的建设进入了一个辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计施工难度大、现代化品位高、科技含量高的大跨径桥梁相继建成。如何对新建桥梁的使用状况进行监测，如何对多年使用的桥梁的健康状况进行评估，... 详细信息

近十几年来，我国大跨径桥梁的建设进入了一个辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计施工难度大、现代化品位高、科技含量高的大跨径桥梁相继建成。如何对新建桥梁的使用状况进行监测，如何对多年使用的桥梁的健康状况进行评估，如何对桥梁结构即将出现的病变进行准确的预测，等等问题，是摆在桥梁管理者面前的一个重要任务。融合土木工程、信息工程、计算机工程等多个学科、多个领域的高端的技术知识的桥梁健康监测系统，可以实现对运营桥梁的实时监测，更好的管理路网中众多的桥梁，大大降低国家的财政压力。挠度作为变形的一种描述形式，可以评价桥梁质量及运营状态，反映桥梁的刚度，是桥梁整体变形最明显的反应。尤其是桥梁的动挠度，更是对桥梁刚度最为实时的反应，是桥梁在车辆荷载作用下最为真实的反应。本文研究内容主要分为四大部分：第一部分为桥梁健康监测的研究现状，动挠度测量系统的优缺点、动挠度的应用等;第二部分为新型动挠度测量系统的研究开发;第三部分为动挠度的理论研究、基于动挠度的桥梁健康监测系统的工程应用等;第四部分为监测系统的监控预警模型研究。其中第三部分为本文的重点，以简支梁系统进行研究，在结合理论推导与ANSYS有限元分析的基础上，研究动挠度的变化规律;设立简支梁的损伤工况，分析结构各种指标的变化;在此研究的基础上，确定动挠度的应用方向、评价指标、监测系统开发思路;详细介绍了大广高速公路赵王新河特大桥的通用型桥梁健康监测系统，通过ANSYS有限元建模和桥梁实测振动数据，使用优化分析的方法，建立大桥的标准有限元模型。结合桥梁健康监测的需要，提出桥梁健康监测的监控模型和预警模型;为验证模型的准确性，使用包头黄河大桥的挠度数据，建立其温度荷载、时效分量的挠度计算公式，并通过分析，得到了一些结论。

关键词：动挠度桥梁健康监测 ANSYS 有限元监控预警模型

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一种新的高速铁路桥梁动挠度测试方法

测控技术 2014年第7期33卷 50-53页

作者：何先龙杨学山赵立珍中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 防灾科技学院河北三河065201

动挠度测试是高速铁路桥梁荷载试验的一项重要检测内容。采用QY型倾角仪、小波分析和正交多项式函数组,成功地实现了高速铁路梁桥的动挠度测试。分析了QY倾角仪的动力特征,指出了此传感器在准确感应到梁体纵向倾斜的同时也能感应到梁体... 详细信息

动挠度测试是高速铁路桥梁荷载试验的一项重要检测内容。采用QY型倾角仪、小波分析和正交多项式函数组,成功地实现了高速铁路梁桥的动挠度测试。分析了QY倾角仪的动力特征,指出了此传感器在准确感应到梁体纵向倾斜的同时也能感应到梁体的纵向振动加速度。对QY倾角仪输出信号进行小波提升分解,提取出有用的纵向倾斜信号,然后再基于正交函数组计算出动挠度曲线。采用本方法与拉线式位移计在高速铁路桥梁上进行动挠度测试对比试验,试验结果表明本方法的测试结果与拉线式位移计的测试结果的误差非常小,可达到毫米级的精度,可用于高速铁路梁桥的动挠度测试。相比其他方法,本方法具有安装方便、可以测试任何条件下的桥梁的动挠度等优点。

关键词：动挠度 QY型倾角仪高速铁路桥梁小波分析

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基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试

科学技术与工程 2021年第21期21卷 9108-9115页

作者：王磊陈顺超袁胜涛廖文远西南林业大学土木工程学院昆明650224

目前基于动挠度测试的混凝土梁桥承载力评定方法尚不完善,为了给现役桥梁的实际承载能力准确快速的评定提供科学准确的依据,客观地反映桥梁的实际运营状况,通过理论推导与室内试验相结合的方法研究了基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试。对... 详细信息

目前基于动挠度测试的混凝土梁桥承载力评定方法尚不完善,为了给现役桥梁的实际承载能力准确快速的评定提供科学准确的依据,客观地反映桥梁的实际运营状况,通过理论推导与室内试验相结合的方法研究了基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试。对于梁体激振源的振动频率、振动幅值、吊锤重量及钢丝绳长度4个变量,通过固定其中3个变量不动,改变其中1个变量,对比分析梁体动挠度与吊锤动挠度之间的关系,再与所推导公式对比分析。结果表明:基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试不仅与吊锤的质量、简谐荷载作用的时间有关,还与作用于梁体激振源的振动频率、振动幅值及钢丝绳长度有关。可见研究结果对基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试研究具有一定的实用性,为采用将测量装置置于测点处悬挂的重物下方来测量桥梁结构动挠度的方法提供一定的理论指导。

关键词：单自由度无阻尼振动动挠度

GPS与微波干涉测量在桥梁动挠度测量中的对比分析

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桥梁建设 2009年第3期39卷 81-84页

作者：刘德煜中铁大桥局集团武汉桥科院有限公司湖北武汉430034

GPS实时动态技术已经在多座大型桥梁的位移测量中得到应用,而微波干涉测量技术近年来也在一些桥梁的挠度测量中得到应用。为评价这两种方法在超大跨度桥梁动挠度测量方面的适用性,在武汉阳逻长江大桥中对比使用了以卡尔曼滤波三差解算... 详细信息

GPS实时动态技术已经在多座大型桥梁的位移测量中得到应用,而微波干涉测量技术近年来也在一些桥梁的挠度测量中得到应用。为评价这两种方法在超大跨度桥梁动挠度测量方面的适用性,在武汉阳逻长江大桥中对比使用了以卡尔曼滤波三差解算法为核心的GPS测量系统与基于微波干涉测量技术的建筑微变远程监测雷达。结果表明,GPS可以满足超大跨度柔性结构桥梁动挠度测量的要求,而建筑微变远程监测雷达由于其一维测量特性更适合于平面位移变化很小的桥梁。

关键词：长跨桥悬索桥动挠度 GPS 微波干涉测量