基于长期监测数据的混凝土梁桥健康状态评判方法研究

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1、分类号坐箜密级公开单位代码!Q鱼!垒学号11106逝0墨廑交通戈誓硕士学位论文基于长期监测数据的混凝土梁桥健康状态评判方法研究研究生姓名：主亟导师姓名及职称：昱渔至塾攫申请学位类别工堂亟±学位授予单位重迭窒通盍堂一级学科名称±丕工猩论文提交日期至Q!垒生Q垒旦Q至目二级学科名称楹鋈生隧道工程学位答辩日期至Q】垒生Q墨旦圣Q目2014年06月04日AssessmentMethodResearchtoConcreteBeamBridgesHealthConditionsBasedonLong--termMonitoringDataADiss

2、ertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WeiyueSupervisor：Prof．WuHaijunChongqingJiaotongUniversi饥Chongqing，China一一一一．，7⋯7重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法

3、律结果由本人承担。⋯⋯躲辛阪日期：洌年占月届日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。指日导教师签名：期

4、：∞l降6月lo日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。蓄簧麓掌荤警角孛争日期：‘弘H年6月知日指导教师签名：肌日期：加够年石月fo日浓日丧名6；签者年作牛!L^E捌测位期学日摘要桥梁是公路的咽喉，其承载能力是保证公路全线安全性的关键。近年来，随着国民经济的快速发展，桥梁长时间担当着繁重的交通任务，因此桥梁结构的安全状态越来越受人们的重视。常规的检查难以持续和及时地把握桥梁的安全状态，而有效的在线健康监测和安全评估可以提高

5、结构的日常安全运营水平，以避免重大事故的发生。本文在结合国内外桥梁健康监测及安全状态评估理论和技术的基础上，以基于长期监测数据的混凝土梁桥健康状态判断方法为研究重点，以江津长江大桥健康监测系统为工程背景，立足于工程实际，对桥梁健康监测与安全状态评判中的一系列技术问题进行了深入、系统的研究，论文的主要研究内容和研究结果包括：①首先介绍了桥梁结构健康监测的意义和目的以及目前桥梁结构健康监测与安全评价方法的研究现状。通过查找大量文献资料，归纳总结了目前国内已经安装健康监测系统的代表性桥梁及其系统布置情况，同时对现阶段尚存在的一些问题进行了分析

6、。②介绍了时间序列分析的理论和方法，为海量桥梁监测数据的处理提供了新的思路。利用MATLAB数学工具，首先对桥梁监测数据进行预处理，然后通过时间序列的数据挖掘功能，对监测数据进行时间序列建模分析，从而实现对监测数据的预测效果，使得桥梁健康状态的预警成为可能。③研究桥梁实时监测数据中的温度效应，采用数理统计线性回归分析方法，找到温度与结构指标监测数据之间的关系，剔除温度荷载的影响后，获得能反应桥梁状态的特征数据。④采用基于层次分析法及变权综合原理来建立混凝土梁桥健康状态评估体系及指标评价体系。首先介绍了层次分析法的基本原理、基本步骤及权重

7、的计算方法；其次通过无量纲化处理和底层指标评价的分级评定为不同监测指标间的数据评价提供可能，利用结构有限元模型的计算分析，列出了挠度和应力等底层指标在荷载组合下的阈值，找到了一种脱离人为主观因素、相对稳定的构造应力和挠度测点权重判断矩阵的方法；最后采用变权综合原理对全桥结构的安全性能进行了评估，解决了由于某一些因素权重较小，在总结果中不明显，但可能会影响整个桥梁工作状态的问题，应用这种方法使得评估结果更加合理。关键词：健康监测，时间序列，线性回归，层次分析法，安全评判ABSTRACTBridgeisthethroatofhighway，

8、itscarryingcapacityisalsothekeytoconnecthighway．Inrecentyears，withtherapiddevelopmentofnationaleconomy，