【摘要】： 近年来,桥梁安全事故频有发生,桥梁的健康监测和安全评估显得越来越重要,这就要求研发出更直观、准确、高效的监测系统,以确保桥梁安全运营。随着与此项目相关的光电传感技术、土木工程技术及计算机技术的成熟,使研发出更高效的监测系统成为可能。此文所讨论的以三维模型为基础的桥梁可视化安全实时监测系统的应用研究与实现就是这方面的有益探索。 本课题的来源为重庆石板坡长江大桥安全监测系统,研究的目的是实现该系统的实时监测与安全分析结果显示的三维可视化。相关的数据及算法由重庆大学光电学院、重庆大学土木工程学院提供。 本文研究了基于桥梁三维实体模型的可视化桥梁实时安全监测系统的实现,重点阐述了实时数据采集分析、历史监测数据分析、桥梁整体安全评估分析结果显示、桥梁三维模型变形分析等几个方面。 在该系统中使用ACIS建立桥梁三维模型,用HOOPS渲染,使用GDI+绘制二维数据曲线,用SQL Server存贮数据信息。 该系统研制的成功,经在石板坡大桥上试用后证明很大程度地提高了桥梁监测系统的效率,对预知桥梁安全隐患、保障桥梁安全运营起到了非常重要的作用,促进了桥梁监测技术的发展。 【关键词】：桥梁监测 3D模型 可视化 数据分析 变形分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP391.41
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.036826
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 引言8-13
• 1.1 桥梁监测系统简介8-10
• 1.1.1 桥梁监测及其重要性8
• 1.1.2 桥梁监测系统的发展现状8-10
• 1.2 论文相关10-13
• 1.2.1 背景10-11
• 1.2.2 研究的意义11
• 1.2.3 主要工作及拟解决的关键问题11-13
• 2 相关技术介绍13-18
• 2.1 ACIS13-14
• 2.1.1 ACIS 的核心功能13
• 2.1.2 ACIS 的核心结构13-14
• 2.1.3 ACIS 的开发接口14
• 2.2 HOOPS14-16
• 2.2.1 HOOPS/3dAF 的主要功能15
• 2.2.2 HOOPS 在MFC 平台上的应用15-16
• 2.3 GDI+16-18
• 3 系统架构及总体设计18-24
• 3.1 功能模块设计18-20
• 3.2 以中介者模式为基础构架系统20-22
• 3.2.1 中介者模式(MEDIATOR)20-21
• 3.2.2 系统架构21-22
• 3.3 系统层次结构22-23
• 3.4 用户界面设计23-24
• 4 桥梁监测数据的分析与显示24-41
• 4.1 历史监测数据曲线分析显示24-38
• 4.1.1 需求分析24-26
• 4.1.2 历史监测数据曲线分析显示的设计26-28
• 4.1.3 监测断面的选择与显示28-30
• 4.1.4 图形绘制信息的管理30-32
• 4.1.5 曲线绘制32-37
• 4.1.6 曲线统计特征值计算37-38
• 4.2 实时数据采集分析显示38-40
• 4.2.1 传感器数据采集控制38-39
• 4.2.2 实时数据采集分析显示的设计与实现39-40
• 4.3 桥梁监测数据显示的其他相关问题40-41
• 5 桥梁安全评估分析结果可视化显示41-54
• 5.1 整体评估结果显示41-43
• 5.1.1 需求分析41
• 5.1.2 整体评估结果显示的设计41-43
• 5.1.3 整体评估结果显示的实现43
• 5.2 桥梁位移分析43-51
• 5.2.1 需求分析43-44
• 5.2.2 桥梁位移分析的设计44-46
• 5.2.3 主梁挠度对比曲线分析的实现46-47
• 5.2.4 全桥位移变形分析的实现47-51
• 5.3 应变对比图形显示51-53
• 5.3.1 需求分析51
• 5.3.2 应变对比图形显示的设计51-52
• 5.3.3 应变对比图形显示的实现52-53
• 5.4 全桥温度场分析53-54
• 6 日常安全检查记录54-57
• 6.1 需求分析54
• 6.2 日常安全检查记录的设计54-55
• 6.2.1 模块设计54-55
• 6.2.2 操作时序图55
• 6.3 日常安全检查记录的实现55-57
• 7 数据读写接口封装及数据库管理57-62
• 7.1 数据读写接口封装57-58
• 7.1.1 外观模式(FACADE)57-58
• 7.1.2 以外观模式封装数据读写接口58
• 7.2 数据库管理58-62
• 7.2.1 需求分析58-59
• 7.2.2 数据库管理的设计59-60
• 7.2.3 数据库管理的实现60-62
• 8 结论62-63
• 8.1 结论62
• 8.2 不足62
• 8.3 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-66
• 附录66
• A: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文66
• B: 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目66