【摘 要】
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大型桥梁建设目前已经进入前所未有的阶段,安全监控的方法、监控数据的处理及监控的评价分析,对保障大桥的安全显得十分重要。索塔整个桥梁建设与运行期起关键作用,如在施工
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大型桥梁建设目前已经进入前所未有的阶段,安全监控的方法、监控数据的处理及监控的评价分析,对保障大桥的安全显得十分重要。索塔整个桥梁建设与运行期起关键作用,如在施工期或运营期监控不当,会危及整个桥梁的安全,带来巨大损失,因此必须选择有效的监控方法。本文针对桥梁索塔监控中的实际问题,就抗差卡尔曼滤波在桥梁监控中的应用进行研究,并结合苏通长江公路大桥索塔监控进行分析研究。主要内容如下: 概述了桥梁索塔监控的必要性、常用的监控技术及其误差分析和减弱误差影响的措施。 介绍了监控数据的特点,常用的监控数据处理方法。研究了卡尔曼滤波模型的建立方法及其初始值的确定,通过实例分析验证了它在监控数据处理方面具有一定的优势,但不能有效处理粗差。本文在稳健估计原理的基础上,推导出抗差卡尔曼滤波的递推方程,并给出抗差卡尔曼滤波的计算步骤和程序设计。然后将其应用于桥梁监控点的数据处理,通过建立合理的数学模型能有效判断粗差的位置,达到抵抗粗差的目的。将其应用于桥梁索塔高程控制网的动态处理,通过比较单期平差和抗差卡尔曼滤波联合处理的结果,可以看出抗差卡尔曼滤波处理的有效性。 结合苏通大桥索塔塔柱中心监控数据的特点,建立抗差卡尔曼滤波模型,对索塔实测监控数据进行处理,并将预报值和施工控制预偏值进行比较,吻合良好,在施工要求的允许范围内,可以通过得到的信息对索塔进行实时控制。 以上研究表明,采用抗差卡尔曼滤波对索塔监控数据进行处理,结果能满足实际要求。同时也克服了其它数据处理模型的不足,具有很好的实用价值。
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