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随着桥梁设计与施工技术的快速发展,规模庞大、功能复杂的桥梁结构不断涌现,但与此同时桥梁安全事故却频频发生,因此现代工程技术人员除了应该关注桥梁设计与施工技术,更应该关注桥梁结构的变形、承载力和耐久性等与桥梁安全运营息息相关的“健康状态”情况。建立和发展能够提供全面的全桥结构健康监测和状态评估系统,随时了解大桥结构的承载能力和安全储备,对保证大桥运营的安全性和耐久性都是十分必要的。鉴于此,本文以某三跨预应力连续刚构桥为工程背景,对其健康监测系统的构架、监测数据的分析处理方法以及报警与状态评估方法进行了研究。主要的研究工作及成果包括如下几点: 1.构建了完整的健康监测系统。针对一座三跨预应力连续刚构桥,设计并构建了该桥完整的健康监测系统,其中主要包括数据采集通讯系统和监测系统的开发,并从软硬件系统集成模式上对整套系统数据流的设计进行了优化。结果表明,整个系统的数据流程明确,软件功能完善,健康监测系统集成方案灵活实用。 2.给出了监测数据的分析方法。基于所构建的健康监测系统,对所采集的加速度数据、倾角数据、应力应变数据以及车载数据进行了分析。结果表明ERA和SSI法可以较好的获得结构的模态信息,EMD法能够正确的剔除应力数据中受汽车荷载影响的部分和噪声干扰;通过分析处理所获得的结构相应的模态、挠度、应力以及交通量信息可以为后续的报警与状态评估提供有效的数据基础。 3.建立了报警和状态评估系统。该系统以实测数据为基础,引入变权的层次分析法对本桥的安全状态进行了评估,并基于现有的公路桥梁技术评定标准建立了桥梁监测与检测相结合的状态评估系统。结果表明:该系统可将实时监测与适时检测有效地结合起来,从而为桥梁状态的日常监测、报警和状态评估提供一个更为快捷和方便的方法。