橋梁撓度線形快速測量系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、橋梁是交通關(guān)鍵樞紐，是國家的重要基礎(chǔ)設(shè)施、在現(xiàn)代交通中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著各種結(jié)構(gòu)新、跨徑大、體系復雜的橋梁不斷地出現(xiàn)，橋梁健康監(jiān)測和橋梁安全評估受到了廣泛重視。橋梁撓度是衡量橋梁健康狀況的關(guān)鍵因素，是評價橋梁安全性的重要指標，能夠直接反映橋梁結(jié)構(gòu)形變是否超出有效安全范圍。
　　 橋梁撓度線形(即橋梁在豎直方向上的彎曲曲線)經(jīng)常應(yīng)用在新橋驗收、現(xiàn)有橋梁的維護、例行檢測等測量上。目前大多數(shù)測量橋梁撓度線形的方法是先測量離散

2、點的撓度，再對測量數(shù)據(jù)進行擬合，擬合的平滑度與測量點的數(shù)量直接相關(guān)。在現(xiàn)有撓度測量技術(shù)中，對一座橋梁的撓度測量限于測量時間的限制和操作的方便性，一般只對少數(shù)點進行測量，然后進行粗糙擬合，不能很好的重現(xiàn)橋梁的連續(xù)撓度線形。因此，設(shè)計出橋梁撓度線形快速測量系統(tǒng)，具有重要的理論意義和實用價值。
　　 本文提出一種基于傾角傳感器設(shè)計的橋梁撓度快速測量系統(tǒng)，其操作過程為：利用位移傳感器控制測點的間距，使用傾角傳感器采集每個測點處的傾角，計

3、算得到撓度數(shù)據(jù)，使用修正梯度均值濾波算法處理后重繪橋梁線形。本文詳細闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計方案和測量原理，提出了修正梯度均值濾波算法并對測量數(shù)據(jù)進行處理，詳細介紹了本系統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)流程，包括傾角傳感器測量裝置及各模塊的電路設(shè)計、濾波算法設(shè)計及改進、上層軟件系統(tǒng)架構(gòu)，最后對本系統(tǒng)進行調(diào)試及實驗。通過實驗室測試(靜態(tài)實驗及回歸實驗)驗證了系統(tǒng)的可行性及準確性，最后將本系統(tǒng)應(yīng)用到實際橋梁的撓度線形測量中，取得了較好的工程實用效果，驗證了系統(tǒng)的實用