【摘要】： 随着国民经济的发展和桥梁设计理论的不断完善,桥梁建设跨径不断增大,结构更加复杂,造型日益美观,但潜在隐患也随之加大。因此,对大型桥梁的监测和评估工作显得尤为必要和紧迫。目前,对大型桥梁健康监测和评估的研究还处于试验阶段,如何在经济和技术允许的条件下,合理评价大型桥梁的服役状态,是一项迫切而意义重大的课题。 本文以大跨径预应力混凝土连续刚构桥健康监测评估系统为研究重点,以渝澳大桥轻轨桥主桥为工程背景,参考已建的桥梁监测系统,研究一套经济实用的大跨径预应力混凝土连续刚构桥评估系统软件。主要内容为: ①在借鉴当前国内外桥梁健康监测以及评估理论的基础上,用变权原理的层次分析法建立了大跨径预应力混凝土连续刚构桥健康监测评估指标体系和多层次递阶关系模型,提出了大桥服役状态的综合评估方法,并给出了各层次指标的权重。 ②对裂缝、固有模态特征频率的评估进行了分析,得到了相应的评估标准。 ③介绍了大跨径预应力混凝土连续刚构桥健康监测评估参数的选择原则、测试方法,提出了合理的测点布设方案,实现了桥梁的在线评估。 ④研究了底层指标权重的计算方法,找到了一种脱离人为主观因素相对稳定构造应力和挠度测点权重判断矩阵的方法。 ⑤以C++语言编制算法程序,采用VisualC++.NET为服务器端开发平台,以.net FrameWork2.0为客户端框架,运用SQLServer2005数据库,初步开发了大跨径预应力混凝土连续刚构桥综合评估系统软件,为同类型桥梁评估软件的开发提供了参考和依据。 【关键词】：连续刚构桥 指标权重 层次分析 状态评估 软件开发
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U446.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.123739
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 桥梁健康监测评估的概念和意义11-12
• 1.3 桥梁健康监测评估的内容和过程12-13
• 1.4 桥梁健康监测评估系统的研究现状13-19
• 1.4.1 桥梁健康监测研究现状13-14
• 1.4.2 桥梁评估方法研究现状14-17
• 1.4.3 桥梁评估系统的开发现状17-19
• 1.5 存在的问题19
• 1.6 本文主要研究内容19-21
• 第二章 基于层次分析法及变权原理的大跨径预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法21-58
• 2.1 层次分析法21-27
• 2.1.1 层次分析法的思路及特点21-22
• 2.1.2 层次分析法的基本步骤22-27
• 2.2 层次分析法的群组判断27-32
• 2.2.1 群组判断中相似性的计算28-29
• 2.2.2 群组判断中差异性的计算29
• 2.2.3 群判断中可信度的计算29
• 2.2.4 群判断中可信度的计算示例29-32
• 2.3 大跨径连续刚构桥服役状态评估模型32-40
• 2.3.1 概述32-33
• 2.3.2 工作状态评估模型33-37
• 2.3.3 状态评估的中间层次结构模型37-39
• 2.3.4 桥梁固有模态特征频率的评定39-40
• 2.4 专家知识调查及指标权重的确定40-44
• 2.5 底层评估指标的确定44-53
• 2.5.1 评估指标的无量纲化45-46
• 2.5.2 底层评估指标评语的确定46-52
• 2.5.3 非均匀变化系数的确定52-53
• 2.6 基于层次分析法的变权综合评估体系的建立53-57
• 2.6.1 变权综合评估53-54
• 2.6.2 均衡函数中参数α的确定54-57
• 2.7 小结57-58
• 第三章 大跨径预应力混凝土连续刚构桥状态评估参数监测58-86
• 3.1 工程背景58-59
• 3.2 应力监测系统59-61
• 3.2.1 监测意义59
• 3.2.2 测试仪器的选择59-60
• 3.2.3 测点的布置60-61
• 3.3 温度监测系统61-62
• 3.3.1 监测意义61
• 3.3.2 测试仪器61
• 3.3.3 测点布置61-62
• 3.4 挠度监测系统62-64
• 3.4.1 监测意义62-63
• 3.4.2 测点布置63
• 3.4.3 监测系统63-64
• 3.5 加速度监测系统64-67
• 3.5.1 监测意义64
• 3.5.2 加速度信号测试的特点64
• 3.5.3 加速度传感器的选择64-65
• 3.5.4 加速度的测试位置65-67
• 3.5 区域表观检测67-68
• 3.6 基础沉降和桥墩纵向偏位观测68
• 3.7 数据传输系统68-70
• 3.8 信息处理与分析系统70
• 3.9 评估控制系统70-71
• 3.9.1 系统功能70-71
• 3.9.2 系统的实现71
• 3.10 监测数据的阀值和量化71-74
• 3.10.1 监测数据的阀值71-72
• 3.10.2 应力和挠度监测数据的评分量化72-74
• 3.11 传感器测点权重的确定74-85
• 3.11.1 应力测点的权重74-83
• 3.11.2 挠度测点的权重83-85
• 3.12 本章小结85-86
• 第四章 大跨径预应力混凝土连续刚构桥评估系统开发86-98
• 4.1 软件开发平台及数据库简介86-88
• 4.1.1 C++语言及面向对象技术86
• 4.1.2 VisualC++.NET 的特点86-87
• 4.1.3 SQLServe12005 介绍87
• 4.1.4 net FrameWork 特点87-88
• 4.2 软件总体设计88-91
• 4.2.1 软件编写的依据88
• 4.2.2 软件的特点88-89
• 4.2.3 软件的功能设计89-91
• 4.3 软件使用介绍91-97
• 4.3.1 程序启动91-92
• 4.3.2 桥梁信息92-93
• 4.3.3 定时数据监测93-94
• 4.3.4 实时数据监测94
• 4.3.5 系统设置94-95
• 4.3.6 状态评估95-97
• 4.4 小结97-98
• 第五章 评估实例98-109
• 5.1 桥梁评估数据98-100
• 5.1.1 主要检测仪器98
• 5.1.2 具体结果98-100
• 5.2 主梁评估100-106
• 5.2.1 表观检查底层指标评估100-101
• 5.2.2 主梁应力评估101-103
• 5.2.3 主梁线形评估103-104
• 5.2.4 主梁第二级评估104-106
• 5.3 墩台基础评估106-108
• 5.3.1 表观检查底层指标评估106
• 5.3.2 基础沉降和纵向偏位评估106
• 5.3.3 墩台基础第二级评估106-108
• 5.4 小结108-109
• 第六章 结论与展望109-111
• 6.1 本文的主要工作与结论109-110
• 6.2 展望110-111
• 致谢111-112
• 参考文献112-115
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果115