基于健康監(jiān)測的結合梁斜拉橋安全預警方法研究.pdf

1、隨著斜拉橋技術的發(fā)展，橋梁結構的安全性成為人們首要關注的問題。在橋梁事故頻頻發(fā)生的今天，建立斜拉橋結構安全預警方法，可及時發(fā)現(xiàn)橋梁性能的退化，這樣不僅便于科學地實施橋梁預防性養(yǎng)護，還能避免災難性事故的發(fā)生，具有良好的社會和經(jīng)濟效益。
　　本文以江蘇沿海高速(G15)灌河大橋健康監(jiān)測為背景，建立結合梁斜拉橋運營狀態(tài)的安全預警方法，實現(xiàn)斜拉橋運營過程的安全評估和安全預警。主要工作有:
　　(1)結合灌河大橋的特點，進行灌河大橋健

2、康監(jiān)測系統(tǒng)整體設計和實橋監(jiān)測系統(tǒng)的安裝調試工作，并對健康監(jiān)測測試數(shù)據(jù)進行初步分析;
　　(2)基于環(huán)境振動測試結果對灌河大橋有限元模型進行了模型修正，建立能夠反映灌河大橋實際狀態(tài)的基準有限元模型，并進行靜動力計算為灌河大橋安全評估和預警建立閾值;
　　(3)基于不確定層次分析法、群判斷、集值統(tǒng)計原理、變權綜合理論以及熵值法理論建立灌河大橋安全性評估綜合方法，并進行實橋運營狀態(tài)的安全評估;
　　(4)聯(lián)合基準有限元模型和

3、小波神經(jīng)網(wǎng)絡模型并基于灌河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)，構建灌河大橋安全預警指標體系。
　　得到的主要結論如下:
　　(1)建立的灌河大橋結構健康監(jiān)測系統(tǒng)具有功能完整性、維修養(yǎng)護方便性、先進實用性等特點，可為灌河大橋安全評估和預警方法的研究提供支撐;
　　(2)基于灌河大橋基準有限元模型及相關規(guī)范，建立了灌河大橋結構安全評估限制及安全預警閾值;
　　(3)建議了灌河大橋結構安全綜合評估方法，該方法不僅能考慮評估過程中

4、的模糊性和不確定性，減少隨機誤差，并通過基準有限元模型數(shù)值模擬、監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計并結合規(guī)范相關要求制定了指標評判標準，補充了現(xiàn)行規(guī)范缺乏對在線監(jiān)測指標做出限定的規(guī)定;
　　(4)提出了灌河大橋結構安全藍色、黃色及紅色預警等級，建立結合灌河大橋基準有限元模型及小波神經(jīng)網(wǎng)絡模型的灌河大橋安全預警綜合體系，并分別建立相應的安全預警指標。五個月的監(jiān)測數(shù)據(jù)結果表明，各項在線監(jiān)測項目均有極少量數(shù)據(jù)超出藍色預警指標閾值，無數(shù)據(jù)超出黃色或紅色預警指標