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　　【摘要】： 大型橋梁的建設和維護是一個國家基礎設施建設的重要部分，每一座大型橋梁都是人類文明發展的豐碑，橋梁健康監測技術綜合反映了一個國家的橋梁建設和管理水平。橋梁健康監測系統是通過對橋梁結構狀態的監測與評估，為大橋在特殊氣候、特殊交通條件下或運營狀況嚴重異常時觸發預警信號，分析評估橋梁使用壽命，并為橋梁的養護、維修與管理決策提供科學的依據。然而，到目前為止，橋梁的長期檢查主要還是定期的人工檢測，但定期人工檢測的局限性比較多：不及時、工作強度大、精度不高、檢測不全面。 本文結合具體的工程項目，對實現紅楓湖大橋橋梁結構的監測開展了深入研究，提出了監測系統的總體設計構思。基于建立紅楓湖大橋健康監測系統的目標和功能要求，本文對其具體橋型結構的承載特點進行了分析，逐步確立了監測項目并提出了監測系統的構建方案。 針對橋梁監測現狀，本文提出利用光纖光柵傳感器實時、長期、精確的特點，來完成手工檢測方法不好解決的問題，并用光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵應變傳感器等傳感器來研究橋梁長期健康監測系統。橋梁健康監測系統一般由數據采集系統和結構健康狀態與安全評估系統這兩個子系統組成，而其中的數據采集子系統是整個監測系統的基礎。橋梁健康監測系統能否對橋梁結構的健康狀態和安全壽命做出正確的評估，能否為驗證設計和修改規范提供科學的依據，取決于數據采集系統能否采集到準確、可靠、有代表性、能如實反映結構狀態的各種特征信息。 【關鍵詞】：大型橋梁 健康監測 數據采集 光纖光柵傳感器
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TP274
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.133085
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 本研究課題的學術背景與實際意義7-8
• 1.2 橋梁健康監測及其數據采集的國內外研究動態8-10
• 1.2.1 國外研究動態8-10
• 1.2.2 國內研究動態10
• 1.3 本研究課題的來源10
• 1.4 本文主要研究內容10-12
• 第二章 橋梁健康監測系統設計12-30
• 2.1 監測系統設計原則12-13
• 2.2 監測系統可靠性和易維護性的技術保障措施13
• 2.3 紅楓湖大橋健康監測系統的設計13-21
• 2.3.1 總體設計14-16
• 2.3.2 監測項目的確定16-18
• 2.3.3 監測項目方案的制定18-21
• 2.3.3.1 索塔偏移監測18
• 2.3.3.2 斜拉索索力監測18-19
• 2.3.3.3 主梁截面應變監測19-20
• 2.3.3.4 溫度監測20-21
• 2.3.3.5 結構動態特性監測21
• 2.4 紅楓湖大橋健康監測系統的實現21-30
• 2.4.1 斜拉索索力監測系統22-23
• 2.4.2 主梁應變監測系統23-25
• 2.4.3 主梁溫度監測系統25-26
• 2.4.4 結構動態特性監測系統26-28
• 2.4.5 監測系統實現的其它要素28-30
• 第三章 多光纖傳感器數據采集系統30-46
• 3.1 橋梁健康監測系統中常用傳感器介紹30
• 3.2 光纖光柵傳感器研究30-39
• 3.2.1 光纖布拉格光柵的結構研究31-35
• 3.2.2 光纖光柵的傳感特性研究35-39
• 3.2.2.1 溫度特性37
• 3.2.2.2 軸向應力特性37-38
• 3.2.2.3 橫向應力特性38-39
• 3.3 光纖光柵傳感器在橋梁健康監測系統中的應用研究39-43
• 3.4 多光纖傳感器數據采集系統43-46
• 3.4.1 問題的提出43
• 3.4.2 解決方案43-46
• 第四章 數據采集系統的設計與研究46-58
• 4.1 需求分析46-47
• 4.2 功能分析47-49
• 4.2.1 硬件功能分析47-48
• 4.2.2 軟件功能分析48-49
• 4.3 數據采集系統方案的制定49-51
• 4.3.1 系統的組成49-50
• 4.3.2 系統的工作流程50-51
• 4.4 數據采集系統功能的設計51-54
• 4.4.1 設計原理52-53
• 4.4.2 流程框圖53-54
• 4.5 數據采集系統信息的融合54-58
• 4.5.1 信息融合的特點55-56
• 4.5.2 信息融合的過程56
• 4.5.3 信息融合的結構56-57
• 4.5.4 信息融合的方法57-58
• 第五章 全文總結和今后工作展望58-60
• 5.1 全文總結58-59
• 5.2 今后工作展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-63
• 附錄63-66