【摘要】：随着桥梁安全监测不断地向自动化、智能化的方向发展,传统的人工检测手段已经不能满足桥梁长期安全监测的要求,因而拥有能实现自动、长期、实时、远程监测的系统将起到越来越重要的作用。由于大佛寺长江大桥是全国十大特大型桥梁之一,其安全状态受到工程界和学术界的普遍关注,故对其进行安全监测具有重要意义。基于此,交通部启动了西部交通科技攻关项目“大佛寺长江大桥安全
监测系统研究”,该项目主要包括总体方案设计、系统研究、评价方法研究三大部分内容,其中系统研究中的工程设计及实现是项目的重要组成部分。由于该项目是一个创新性的项目,故系统涉及的工程设计及实现显然也是一个新的实现方法。为了开展系统工程设计及实现工作、将系统与大桥结构结为一个有机的整体,这就要求对工程设计及实现中涉及的技术、工艺、方法等问题进行研究。工程设计及实现这一环节理论性不强,而注重工程实践性及方法、技术研究,是
监测系统工程实现的薄弱环节,还没有引起大家的重视,在
桥梁监测中几乎是空白。因此,对满足大佛寺长江大桥自动监测系统的工程设计及实现进行研究很有必要。
本文首先简述了桥梁结构健康监测的重要性,进而探讨了大佛寺长江大桥状态监测的重要意义,阐述了系统工程设计及实现在大佛寺长江大桥结构状态参数监测系统中的重要地位,在此基础上,提出本课题的研究内容。
为了完成系统工程设计及实现,必须深入分析大桥的施工特点、硬件系统布点及系统的特性,以便为系统工程设计及实现提供依据。主要对系统的特性,包括光纤应变、光电挠度、数字温度传感器的三类传感器系统及现场监测室涉及的硬件设备进行特性分析。重点讨论这三类传感器系统原理。
探讨了光纤应变传感器的埋入工艺研究,重点探讨改进型金属保护座埋入工艺研究。分别对用于大桥结构状态参数监测的光纤应变、光电挠度、数字温度传感器的三类传感器系统及现场监测室进行工程设计及实现工作。具体包括各类传感器现场埋入/安装工艺、布线/布管工艺、光纤应变传感器引线、引出线、光缆等现场施工工艺。
为了验证系统工程设计及实现的有效性、合理性,在现场对系统进行了运行考核,得出相应的监测结果表明,被集成在结构中的传感器能够准确、可靠、真正地获取有效数据,传感器的存活率与原来的设想基本吻合;证明所完成的工程设计方案及采用的实现方法是合理的。
【关键词】：状态参数监测 工程设计及实现 传感器系统 大佛寺长江大桥 【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U441
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2004.127578
【目录】：
- 中文摘要4-5
- 英文摘要5-9
- 1 绪 论9-15
- 1.1 桥梁结构健康监测的重要性9-10
- 1.2 大佛寺长江大桥状态监测的重要意义10-11
- 1.3 工程设计及实现在大佛寺长江大桥结构状态参数监测系统中的重要地位11-14
- 1.4 本课题研究的必要性及主要研究内容14
- 本章小结14-15
- 2 大佛寺长江大桥施工特点分析、硬件系统布点及结构状态参数监测系统的特性分析15-38
- 2.1 大佛寺长江大桥施工特点分析15-19
- 2.1.1 混凝土的基本特性15-18
- 2.1.2 大桥施工特点分析18-19
- 2.2 大佛寺长江大桥硬件系统布点及结构状态参数监测系统的特性分析19-37
- 2.2.1 硬件系统布点19-25
- 2.2.2 监测系统的特性分析25-37
- 本章小结37-38
- 3 大佛寺长江大桥结构状态参数监测系统的工程设计及实现38-64
- 3.1 光纤应变传感器系统的工程设计及实现38-47
- 3.1.1 传感器埋入工艺研究38-42
- 3.1.2 系统工程设计及实现42-47
- 3.2 光电挠度、温度传感器系统的工程设计及实现47-60
- 3.2.1 光电挠度传感器系统的工程设计及实现47-54
- 3.2.2 数字温度传感器系统的工程设计及实现54-56
- 3.2.3 光电挠度、温度传感器的总体布线工艺56-60
- 3.3 现场监测室的工程设计及实现60-63
- 3.3.1 主断面到现场监测室光缆的布设60-61
- 3.3.2 现场监测室的工程设计及实现61-62
- 3.3.3 现场监测室到远端控制中心光缆的布设62-63
- 本章小结63-64
- 4 大佛寺长江大桥结构状态参数监测系统的实际应用64-72
- 本章小结71-72
- 5 全文总结72-73
- 致 谢73-74
- 参考文献74-76
- 附 录76-77
