橋梁健全性評(píng)估理論與方法

目錄
前言
第1章 概述與預(yù)備知識(shí) 1
1.1 橋梁健全性評(píng)估的內(nèi)容和特點(diǎn) 2
1.1.1 智能橋梁結(jié)構(gòu) 2
1.1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè) 5
1.1.3 智能橋梁結(jié)構(gòu)研究回顧 11
1.1.4 多學(xué)科知識(shí)融合 21
1.2 橋梁坍塌事故 22
1.2.1 橋梁施工事故 22
1.2.2 橋梁運(yùn)營(yíng)事故 25
1.2.3 橋梁地震事故 27
1.2.4 橋梁水毀事故 29
1.2.5 橋梁火災(zāi)事故 31
1.2.6 橋梁船撞事故 32
1.3 橋梁施工控制與健康監(jiān)測(cè)實(shí)例 33
1.3.1 施工控制項(xiàng)目 33
1.3.2 健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 36
參考文獻(xiàn) 38
第2章 智能橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 44
2.1 系統(tǒng)需求分析 44
2.2 系統(tǒng)總體組成 45
2.3 傳感器系統(tǒng) 46
2.3.1 定義 46
2.3.2 靜態(tài)特性 47
2.3.3 動(dòng)態(tài)特性 50
2.3.4 標(biāo)定 52
2.3.5 應(yīng)變式傳感器 52
2.3.6 橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器選擇 57
2.4 現(xiàn)場(chǎng)總線 59
2.4.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的研究歷史 59
2.4.2 現(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn) 59
2.4.3 現(xiàn)場(chǎng)總線比較 60
2.5 分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 62
2.5.1 功能 62
2.5.2 組成 62
2.5.3 特點(diǎn) 68
2.6 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與控制系統(tǒng) 68
2.6.1 功能 68
2.6.2 組成 68
2.7 智能橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)例 71
2.7.1 智能橋梁模型試驗(yàn) 71
2.7.2 南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 76
2.7.3 瀘州泰安長(zhǎng)江大橋健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 81
參考文獻(xiàn) 85
第3章 橋梁結(jié)構(gòu)施工控制 87
3.1 施工控制概述 87
3.2 施工控制體系 88
3.2.1 硬控制體系 88
3.2.2 軟控制體系 89
3.3 施工控制計(jì)算 90
3.3.1 正裝分析 91
3.3.2 倒拆分析 93
3.3.3 無應(yīng)力狀態(tài)法 98
3.4 施工控制方法 112
3.4.1 開環(huán)控制 113
3.4.2 閉環(huán)控制 113
3.4.3 自適應(yīng)控制 114
3.4.4 幾何控制法 114
3.5 大跨度橋梁施工控制實(shí)例 119
3.5.1 工程概況 119
3.5.2 擬定可行的主梁施工方法 121
3.5.3 主梁施工方法比選 126
3.5.4 確定*優(yōu)施工方法及其合理施工狀態(tài) 136
3.5.5 施工過程隨機(jī)多參數(shù)敏感性分析 141
3.5.6 施工過程參數(shù)識(shí)別 151
3.6 基于深度學(xué)習(xí)的斜拉索索力調(diào)整 157
3.6.1 斜拉索索力調(diào)整策略 158
3.6.2 大跨度斜拉橋索力調(diào)整的工程實(shí)例 162
3.6.3 結(jié)果分析與討論 165
3.7 斜拉索懸鏈線構(gòu)形的伸長(zhǎng)量解析計(jì)算 165
3.7.1 斜拉索伸長(zhǎng)量解析解推導(dǎo) 166
3.7.2 工程實(shí)例驗(yàn)證 170
3.7.3 結(jié)果分析與討論 172
參考文獻(xiàn) 173
第4章 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別 176
4.1 模態(tài)參數(shù)識(shí)別基礎(chǔ) 176
4.1.1 單自由度的系統(tǒng)振動(dòng) 176
4.1.2 不同激勵(lì)下頻響函數(shù)的表達(dá)式 180
4.1.3 頻響函數(shù)總結(jié) 182
4.1.4 多自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù) 183
4.1.5 多自由度系統(tǒng)的實(shí)模態(tài)分析 184
4.2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析 186
4.2.1 單自由度的系統(tǒng)振動(dòng) 186
4.2.2 激振設(shè)備 188
4.2.3 激振函數(shù) 189
4.2.4 激振位置 191
4.2.5 測(cè)試數(shù)據(jù)檢驗(yàn) 192
4.2.6 從測(cè)試到分析 192
4.3 運(yùn)營(yíng)模態(tài)分析 193
4.3.1 頻域方法 194
4.3.2 時(shí)域方法 199
4.3.3 時(shí)頻域方法 205
4.4 模態(tài)參數(shù)識(shí)別實(shí)例 209
4.4.1 工程背景 209
4.4.2 主梁模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果 211
4.4.3 斜拉索模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果 241
參考文獻(xiàn) 258
第5章 智能橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別 260
5.1 概述 260
5.2 損傷識(shí)別方法 261
5.2.1 優(yōu)化識(shí)別方法 262
5.2.2 模式識(shí)別方法 268
5.3 靜力損傷識(shí)別研究 286
5.3.1 靜力損傷識(shí)別方法 286
5.3.2 實(shí)例分析 288
5.4 頻域損傷識(shí)別研究 292
5.4.1 優(yōu)化識(shí)別方法 293
5.4.2 模式識(shí)別方法 297
5.5 時(shí)域損傷識(shí)別研究 313
5.5.1 不完備響應(yīng)信息的重構(gòu) 314
5.5.2 優(yōu)化識(shí)別方法 317
5.5.3 模式識(shí)別方法 320
5.6 橋梁地震損傷的模式識(shí)別 327
5.6.1 識(shí)別思路和流程 328
5.6.2 橋梁地震損傷識(shí)別示例 330
5.6.3 結(jié)果與討論 336
5.6.4 總結(jié) 337
5.7 分布式光纖裂縫識(shí)別 337
5.7.1 分布式光纖裂縫識(shí)別的基本原理 337
5.7.2 分布式光纖裂縫識(shí)別試驗(yàn)研究 341
參考文獻(xiàn) 349
第6章 智能橋梁結(jié)構(gòu)健全性評(píng)估 353
6.1 橋梁評(píng)估概述 353
6.2 路網(wǎng)級(jí)評(píng)估 355
6.2.1 DER&U評(píng)估法 355
6.2.2 構(gòu)件評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 359
6.2.3 橋梁構(gòu)件重要性權(quán)重 362
6.2.4 綜合評(píng)價(jià) 363
6.2.5 評(píng)價(jià)決策 367
6.3 項(xiàng)目級(jí)橋梁狀態(tài)評(píng)估 369
6.3.1 不確定層次分析法 369
6.3.2 群判斷、集值統(tǒng)計(jì)和重心決策 373
6.3.3 指標(biāo)權(quán)重確定方法 378
6.3.4 混凝土斜拉橋項(xiàng)目級(jí)評(píng)估 379
6.3.5 項(xiàng)目級(jí)綜合評(píng)估 383
6.3.6 指標(biāo)評(píng)估等級(jí)和等級(jí)隸屬度函數(shù) 387
6.3.7 模糊推理原理介紹 389
6.4 橋梁評(píng)估流程與指南 390
6.4.1 評(píng)估流程 390
6.4.2 評(píng)估指南 391
參考文獻(xiàn) 392