【摘要】：隨著橋梁安全監測不斷地向自動化、智能化的方向發展,傳統的人工檢測手段已經不能滿足橋梁長期安全監測的要求,因而擁有能實現自動、長期、實時、遠程監測的系統將起到越來越重要的作用。由于大佛寺長江大橋是全國十大特大型橋梁之一,其安全狀態受到工程界和學術界的普遍關注,故對其進行安全監測具有重要意義。基于此,交通部啟動了西部交通科技攻關項目“大佛寺長江大橋安全
監測系統研究”,該項目主要包括總體方案設計、系統研究、評價方法研究三大部分內容,其中系統研究中的工程設計及實現是項目的重要組成部分。由于該項目是一個創新性的項目,故系統涉及的工程設計及實現顯然也是一個新的實現方法。為了開展系統工程設計及實現工作、將系統與大橋結構結為一個有機的整體,這就要求對工程設計及實現中涉及的技術、工藝、方法等問題進行研究。工程設計及實現這一環節理論性不強,而注重工程實踐性及方法、技術研究,是
監測系統工程實現的薄弱環節,還沒有引起大家的重視,在
橋梁監測中幾乎是空白。因此,對滿足大佛寺長江大橋自動監測系統的工程設計及實現進行研究很有必要。
本文首先簡述了橋梁結構健康監測的重要性,進而探討了大佛寺長江大橋狀態監測的重要意義,闡述了系統工程設計及實現在大佛寺長江大橋結構狀態參數監測系統中的重要地位,在此基礎上,提出本課題的研究內容。
為了完成系統工程設計及實現,必須深入分析大橋的施工特點、硬件系統布點及系統的特性,以便為系統工程設計及實現提供依據。主要對系統的特性,包括光纖應變、光電撓度、數字溫度傳感器的三類傳感器系統及現場監測室涉及的硬件設備進行特性分析。重點討論這三類傳感器系統原理。
探討了光纖應變傳感器的埋入工藝研究,重點探討改進型金屬保護座埋入工藝研究。分別對用于大橋結構狀態參數監測的光纖應變、光電撓度、數字溫度傳感器的三類傳感器系統及現場監測室進行工程設計及實現工作。具體包括各類傳感器現場埋入/安裝工藝、布線/布管工藝、光纖應變傳感器引線、引出線、光纜等現場施工工藝。
為了驗證系統工程設計及實現的有效性、合理性,在現場對系統進行了運行考核,得出相應的監測結果表明,被集成在結構中的傳感器能夠準確、可靠、真正地獲取有效數據,傳感器的存活率與原來的設想基本吻合;證明所完成的工程設計方案及采用的實現方法是合理的。
【關鍵詞】：狀態參數監測 工程設計及實現 傳感器系統 大佛寺長江大橋 【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：U441
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2004.127578
【目錄】：
- 中文摘要4-5
- 英文摘要5-9
- 1 緒 論9-15
- 1.1 橋梁結構健康監測的重要性9-10
- 1.2 大佛寺長江大橋狀態監測的重要意義10-11
- 1.3 工程設計及實現在大佛寺長江大橋結構狀態參數監測系統中的重要地位11-14
- 1.4 本課題研究的必要性及主要研究內容14
- 本章小結14-15
- 2 大佛寺長江大橋施工特點分析、硬件系統布點及結構狀態參數監測系統的特性分析15-38
- 2.1 大佛寺長江大橋施工特點分析15-19
- 2.1.1 混凝土的基本特性15-18
- 2.1.2 大橋施工特點分析18-19
- 2.2 大佛寺長江大橋硬件系統布點及結構狀態參數監測系統的特性分析19-37
- 2.2.1 硬件系統布點19-25
- 2.2.2 監測系統的特性分析25-37
- 本章小結37-38
- 3 大佛寺長江大橋結構狀態參數監測系統的工程設計及實現38-64
- 3.1 光纖應變傳感器系統的工程設計及實現38-47
- 3.1.1 傳感器埋入工藝研究38-42
- 3.1.2 系統工程設計及實現42-47
- 3.2 光電撓度、溫度傳感器系統的工程設計及實現47-60
- 3.2.1 光電撓度傳感器系統的工程設計及實現47-54
- 3.2.2 數字溫度傳感器系統的工程設計及實現54-56
- 3.2.3 光電撓度、溫度傳感器的總體布線工藝56-60
- 3.3 現場監測室的工程設計及實現60-63
- 3.3.1 主斷面到現場監測室光纜的布設60-61
- 3.3.2 現場監測室的工程設計及實現61-62
- 3.3.3 現場監測室到遠端控制中心光纜的布設62-63
- 本章小結63-64
- 4 大佛寺長江大橋結構狀態參數監測系統的實際應用64-72
- 本章小結71-72
- 5 全文總結72-73
- 致 謝73-74
- 參考文獻74-76
- 附 錄76-77
