文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于CAN总线的桥梁结构健康监测系统研究
姓名:马永刚
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:李战明
20070501
摘要桥梁损伤识别与健康监测是近年来国际上的研究热点。就桥梁结构而言,都存在不同程度的安全隐患,为了避免造成重大的经济损失,,如结构分析、信号处理、计算机采集系统等。随着这些不同领域技术的发展,,通过行之有效的数据采集与处理系统,测定其关键性能指标,获取反映结构状况的信息,分析其是否受到损伤。在实践方面,土木工程与航空航天工程、,尺寸大、质量重,具有较低的自然频率和振动水平,桥梁结构的动力响应极容易受到不可预见的环境状态、非结构构件等的影响,这些变化往往被误解为结构的损伤,这使得桥梁这类复杂结构的损伤评估具有极大的挑战性。本论文分析了桥梁结构健康监测系统及构成监测系统的各子系统。重点研究了数据采集与传输子系统,它是连接传感器子系统与监控中心的数据管理子系统的桥梁。文中研制了芟呓涌诎蹇ǎ擞枚啻ǜ衅鞣植际娇ǘ瞬ㄈ诤算法设计了数据采集的预处理模块,基于迪至耸莶杉氪渥酉统的软件集成,开发了一套实时性、可靠性强的数据采集与传输子系统。仿真结果、实验验证以及数据采集的波形显示表明了本论文设计的数据采集与传输子系统应用于实际工程的可行性。关键词:结构健康监测;数据采集;芟撸融合算法;卡尔曼滤波;硕士学位论文
甒篐;基于芟叩那帕航峁菇】导嗖庀低逞芯,..,,琫,,琲,琣琤,.猻瑆猻琺猙,琧;瓸瑂,,.,;Ⅱ
:马束印兰州理工大学学位论文版权使用授权书学位论文原创性声明日期:伊阹月『譬日日期:’一诈习苯日期:’年本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芏凇朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊作者签名;导师签名:拢萌冈
第滦髀研究背景及发展状况目前国内外许多桥梁都存在不同程度的安全隐患,为了避免造成重大的经济损失,力求对桥梁结构进行整体行为的实时监控和结构状态的智能化评估。在结构经过长期使用或遭遇突发灾害之后,通过测定其关键性能指标,获取反映结构状况的信息,分析其是否受到损伤。这对确保桥梁的运营安全,及早发现桥梁病害,延长桥梁的使用寿命起着积极的作用【.国外从世纪年代中后期开始建立各种规模的桥梁健康监测系统。例如,英国在总长的绫涓叨攘窒淞篎桥上布设传感器,监测大桥运营阶段在车辆与风荷载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应,同时监测环境风和结构温度场;加拿大在全长建于海上跨预应力混凝土箱梁桥上实施了一套综合的监测系统,对桥梁在冰荷载作用下的性能、长短期变形、温度应力以及在车辆荷载、荷载组合、风和地震荷载作用下的动力响应和环境对桥梁的侵蚀进行研究送饨⒔】导嗖庀低车牡湫颓帕夯褂械麦主跨腉悬索桥、挪威主跨的崩拧英国主跨的独塔斜拉桥等。我国自世纪年代起也在一些大型重要桥梁上安装了不同规模的健康监测系统。如在香港的青马桥和汲水门桥上安装的保证桥梁运营阶段安全的“风和结构健康监测系统”,监测作用在桥梁上的外部荷载ɑ肪澈稍亍车辆荷载等肭帕旱南煊Γ辉谏虾P炱执笄派习沧暗拇醒芯啃灾实慕峁棺刺监测系统,其目的是为了摸索大型桥梁健康监测的经验,监测内容包括车辆荷载、中跨主梁的标高和自振特性,以及跨中截面的温度和应变、斜拉索的索力和振动水平;在南京长江大桥上安装的健康监测系统,主要进行温度、风速风向、地震及船舶撞击、墩位沉降,以及恒载几何线形、结构振动、主桁杆件应力、支座位移等方面的监测浚未来大型桥梁健康监测系统的研究发展方向主要体现在以下几方面叫:桥梁健康监测系统的智能控制技术。传感器的优化布设研究。实时的监测系统与现代网络技术结合,实现信息的网络共享。自动损伤识别系统的研究,将量测系统、数据处理和识别系统一并装到桥梁监测系统中,形成自动识别诊断和反馈,达到控制目的。硕士学位论文
目前存在的问题和解决