论文部分内容阅读
古代桥梁体现了我国文化的内涵和特点,表现出劳动人民的精神意志和智慧力量,它也是各个历史时期社会生产力和科技发展水平的典型标本。但随着当今社会的快速发展,古桥的保护与现代化的建设会出现一定的矛盾。为了传承和保护这一桥文化资源,本文梳理了我国古桥的历史发展历程,从材料、结构受力型式、线形、建造方式等不同方面综合归纳现存古桥的类型,并以其中保存最多的中国古石拱桥为研究对象,借鉴现代桥梁的分析与监测技术对古石拱桥进行了分析,同时基于物联网对其进行监测系统的概念设计及模糊综合层析评估,为古桥的保护工作提供依据。具体展开的研究工作有：(1)论述了拱的力学发展史,梳理了经典弹性中心法计算拱圈的过程。运用通用数值分析软件ANSYS,考虑了填料、拱墙与拱圈等不同材料性能,建立整体模型。结果表明,各工况下结构整体基本受压,但局部应力集中处的应力值接近或超过接缝砂浆(填充材料)的容许强度,需采取适当措施,增加砂浆强度。(2)首次将物联网的概念引入古石拱桥的监测系统设计中,实现针对古石拱桥远程实时监控和保护。并以一典型的古石拱桥为例,给出了监测项目和布置方案,讨论了各采集单元的组成及数据采集传输与存储方式等,为古桥的监测、评估与保护提供强有力的数字化平台,给出了一种全新的文物保护管理新模式。(3)根据中国古桥的自身特色,从结构状况、使用状况及文物价值等方面,提出不同古桥类型的综合评估指标体系。并以古石拱桥为例,以监测数据及人工检测情况,结合专家经验的不确定型判断矩阵,采用合适的模糊算子进行了模糊层次分析。(4)分析归纳了古石拱桥可能出现的表观病害和结构破坏形式,提出了针对古石拱桥的保护措施方式,主要包括结构分析、监测评估等前期工作、保护性处理及结构加固、后期环境整治与登记管理工作等,给出了一套适合古石拱桥的保护流程。