基于新型光纖光柵傳感技術(shù)的城市高架橋健康監(jiān)測技術(shù)研究
本文選題:城市高架橋 + 光纖光柵。 參考:《山東大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著中國城市的發(fā)展速度越來越快,對城市高架橋的需求及要求也相應(yīng)增加和提高。城市高架橋梁一旦建成投入使用后,在其長期運(yùn)營的過程中除了自身材料性能會不斷退化、老化外,同時還會受到自然災(zāi)害及人為因素的影響,如:地質(zhì)災(zāi)害、氣候、車禍、超載運(yùn)營、火災(zāi)等因素,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有不同程度的自然累積損傷和突然損傷,導(dǎo)致其性能的降低。由于其建設(shè)在城市中,有的甚至與人們的生活區(qū)相鄰相近,如果產(chǎn)生災(zāi)害或破壞,將會直接威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。我們在注重建設(shè)的同時,更應(yīng)該對其營運(yùn)期間的安全性、可靠性、耐久性和正常使用功能給予更大的關(guān)注和重視。因此,對城市特殊高架橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)行健康監(jiān)測就顯得尤為必要。 傳感器是人們的感知世界、獲取信息的“觸角”,傳感器可以在人類無法適應(yīng)的惡劣環(huán)境替代人們獲取所需的信息,傳感技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)競爭中的核心技術(shù)之一。光纖傳感器作為近年來逐步發(fā)展起來的傳感器,它具有重量輕、體積小、無源操作、低功率、抗電磁干擾、高靈敏度、寬帶寬和環(huán)境耐受力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在多參量同時測量、分布式或復(fù)用傳感及實(shí)現(xiàn)智能化結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)勢更為明顯,因而具有很好的發(fā)展?jié)摿。而?光纖傳感器的組成元件在價格、質(zhì)量等方面的發(fā)展使得光纖傳感器相對于傳統(tǒng)傳感器的優(yōu)勢越來越明顯。目前,研制開發(fā)出的光纖傳感器及配套系統(tǒng)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于測量角度、加速度、壓力、氣體、振動、溫度、移位、應(yīng)變等方面。 光纖光柵傳感器技術(shù)有著傳統(tǒng)傳感器技術(shù)所無法比擬和替代的優(yōu)勢,因此該類新型技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代的巖土工程健康監(jiān)測應(yīng)用,是非常有意義的。 本文圍繞現(xiàn)代城市高架橋的健康監(jiān)測與新型光纖光柵傳感器結(jié)合應(yīng)用這一主題聯(lián)系工程實(shí)際,對大懸臂蓋主梁的受力模式,蓋梁施工階段受力分析與控制,蓋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化,及成橋適用性評價方面開展研究工作。解決了工程實(shí)施過程中存在的一些實(shí)際問題,取得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。
[Abstract]:With the rapid development of Chinese cities, the demand for urban viaducts is increasing. Once built and put into use, urban elevated bridges will be affected by natural disasters and human factors, such as geological disasters, climate, car accidents, in addition to their own material properties will continue to deteriorate and aging during their long-term operation. Overloading operation, fire and other factors lead to varying degrees of natural cumulative damage and sudden damage to the structure or component, resulting in the degradation of its performance. Because of its construction in the city, some are even close to the people's living area, if the disaster or damage, will directly threaten people's life and property safety. We should pay more attention to the safety, reliability, durability and normal function of the operation. Therefore, it is necessary to carry out health monitoring of special elevated bridge structures in cities. Sensors are the "antennae" of people's perception of the world and the acquisition of information. Sensors can replace the information people need in a harsh environment that people cannot adapt to. Sensor technology is one of the core technologies in the modern technology competition. Fiber optic sensor, as a kind of sensor developed gradually in recent years, has the advantages of light weight, small volume, passive operation, low power, anti-electromagnetic interference, high sensitivity, wide bandwidth and strong environmental tolerance. The advantages of distributed or multiplexed sensing and intelligent structure are more obvious, so it has good development potential. Moreover, the development of the components of optical fiber sensors in price and quality makes the advantages of optical fiber sensors more and more obvious compared with traditional sensors. At present, the developed optical fiber sensor and its supporting system have been widely used in measuring angle, acceleration, pressure, gas, vibration, temperature, displacement, strain and so on. Fiber Bragg grating (FBG) sensor technology has the advantage that the traditional sensor technology can not be compared and replaced, so this kind of new technology combined with the modern geotechnical engineering health monitoring application, is very meaningful. Based on the application of modern urban viaduct health monitoring and new fiber Bragg grating sensors, this paper combines with engineering practice, analyzes and controls the stress of the main girder of the large cantilever cover, and optimizes the structure of the cover beam. And the applicability of the bridge evaluation to carry out research work. Some practical problems in the process of project implementation have been solved, and good social and economic benefits have been obtained.
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U446;TP212
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,本文編號:2081945
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