大跨徑橋梁運(yùn)營(yíng)期質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、目前橋梁健康監(jiān)測(cè)的技術(shù)與理論得到了廣泛的研究，很多橋梁已建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在實(shí)際的應(yīng)用中已取得一些初步的成果。由于橋型、地理、環(huán)境的差別，橋梁健康監(jiān)測(cè)的內(nèi)容與要求不盡相同，針對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立與軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)以及健康監(jiān)測(cè)的相關(guān)問題進(jìn)行系統(tǒng)的研究，對(duì)健康監(jiān)測(cè)的實(shí)踐有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文的主要工作如下：
　　(1)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)模型修正技術(shù)進(jìn)行研究，通過敏感性分析，選取主拱彈性模量、橫梁質(zhì)量密度、橋面系質(zhì)量密度作

2、為三個(gè)待修正的參數(shù)。對(duì)鋼筋混凝土系桿拱橋陳口橋進(jìn)行ANSYS建模分析，得到網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本，應(yīng)用MATLAB建立網(wǎng)絡(luò)并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。
　　(2)研究傳感器優(yōu)化布設(shè)的EI有效獨(dú)立法、MAC逐步累積法、MAC逐步消去法，設(shè)計(jì)開發(fā)以此三種方法為基礎(chǔ)的軟件模塊并應(yīng)用于陳口橋拱肋測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化布設(shè)上。
　　(3)基于層次分析法，結(jié)合層次權(quán)值確定的群組決策策略以及評(píng)估的變權(quán)綜合原理，考慮不同的底層指標(biāo)的歸一化方法，提出對(duì)橋梁狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估

3、的方案。設(shè)計(jì)開發(fā)以上述理論為基礎(chǔ)的通用的綜合評(píng)估模塊。
　　(4)設(shè)計(jì)開發(fā)健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件。
　　得到的主要結(jié)論及成果如下：
　　(1)待修正參數(shù)的變動(dòng)與各階頻率的變動(dòng)滿足近似的線性關(guān)系，對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行百分比變化處理可以有效的降低BP網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別誤差，采用trainlm函數(shù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)可以很快的使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練誤差降到設(shè)定值，驗(yàn)證了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于模型修正的可行性。
　　(2)開發(fā)的傳感器優(yōu)化布設(shè)模塊簡(jiǎn)潔、直觀、易操作，

4、應(yīng)用于陳口橋拱肋的加速度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化，采用MAC逐步消去法布置十個(gè)傳感器時(shí)，布點(diǎn)基本上在拱肋八分點(diǎn)附近。
　　(3)橋梁狀態(tài)評(píng)估模塊可以對(duì)不同的層次結(jié)構(gòu)自由定義，各層次權(quán)值的計(jì)算可以通過程序提供的求和法、求根法、冪法求得，并且對(duì)由不同專家給出的判斷矩陣可由群組決策求出綜合的權(quán)值，上層指標(biāo)值可由常權(quán)法和變權(quán)法計(jì)算得到。
　　(4)為了實(shí)現(xiàn)所開發(fā)的數(shù)據(jù)管理軟件的通用性，數(shù)據(jù)都是通過關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表進(jìn)行存儲(chǔ)的，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，使用