基于壓力參考法的橋梁撓度監(jiān)測系統(tǒng)及性能分析.pdf

1、隨著橋齡的增長,橋梁下?lián)蠁栴}不可避免,為了防止因過大幅度的下?lián)现率箻蛄航Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞,有必要對橋梁進行長期撓度監(jiān)測。鑒于橋梁撓度的重要性,國內(nèi)外研究了大量橋梁撓度測量方法,每一種撓度測量技術(shù)都有各自的特點及適用范圍。其中,基于連通管方式的撓度測量技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,但是這些系統(tǒng)易受液體流動特性、連通管材料及尺寸、液體密度、重力加速度等因素的影響,存在一定誤差。因此,本文首先綜述了國內(nèi)外橋梁撓度測量現(xiàn)狀,然后在已有連通管式撓度測量技術(shù)上提出一

2、種改進的、半封閉式的、基于壓力參考法的橋梁撓度監(jiān)測系統(tǒng)。本文的創(chuàng)新點主要集中在本系統(tǒng)的設(shè)計方法及測量原理上,基于雙基點標(biāo)定法進行自標(biāo)定自適應(yīng)撓度測量,主要研究工作如下:
　　 (1)設(shè)計了系統(tǒng)的一般組成方案及改進方案,介紹了系統(tǒng)測量原理及方法,理論分析了系統(tǒng)的特點,闡述了可能的系統(tǒng)誤差及其修正方法。
　　 (2)完成了系統(tǒng)的各裝置組成部分和相應(yīng)的系統(tǒng)軟件開發(fā),介紹了壓力傳感器和DTU(Data Transfer Unit

3、)的功能參數(shù),研發(fā)了集中控制器,概述了各設(shè)備的工作流程,指出了各軟件模塊的主要功能。
　　 (3)設(shè)計并實施了一系列實驗測試,分別介紹了測試目的、過程、結(jié)果及分析,對系統(tǒng)的性能(精度、穩(wěn)定性、可靠性)進行了實驗驗證并得出有效結(jié)論。
　　 (4)系統(tǒng)在云南保龍高速公路上的6座預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋上進行了工程實施。介紹了實際工程的設(shè)計方案,對部分監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了有效分析,驗證了本系統(tǒng)的實用性能。
　　 (5)針對壓力

4、傳感器的系統(tǒng)誤差和粗大誤差,本文采用相對系統(tǒng)誤差的方法來修正測量結(jié)果,介紹了常見的粗大誤差判斷及處理方法。
　　 實驗測試及工程應(yīng)用結(jié)果表明:壓力傳感器的測量精度可達0.0001KPa,本系統(tǒng)能夠監(jiān)測橋梁短期或長期的靜態(tài)撓度,其撓度計算精度可達到0.001cm,且具有一定的可靠性和穩(wěn)定性,結(jié)合適當(dāng)量程的壓力傳感器、集中控制器、DTU、太陽能供電技術(shù)還可以對處于偏僻地區(qū)、地形復(fù)雜、大縱坡高落差橋梁及斜彎橋進行遠程撓度監(jiān)測。雖然本系