首页> 中文学位 >斜拉桥健康监测自动化采集监测系统的设计与实现
【6h】

斜拉桥健康监测自动化采集监测系统的设计与实现

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 桥梁健康监测系统概述

1.1.2 自动化采集监测系统的必要性

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

1.3.1 研究的目的和意义

1.3.2 研究的主要内容

第二章 斜拉桥健康监测的相关内容

2.1 斜拉桥常见病害及原因

2.1.1 拉索病害及原因

2.1.2 主梁的裂缝病害及产生原因

2.1.3 索塔病害及其产生原因

2.2 斜拉桥健康监测的项目

2.2.1 斜拉桥健康监测项目的选择因素

2.2.2 斜拉桥健康监测的主要监测项目

2.3 自动化采集监测系统的相关内容

2.3.1 传感器模块

2.3.2 数据采集与传输模块

第三章 斜拉桥有限元分析

3.1 模型桥梁工程概况

3.1.1 斜拉桥概况

3.1.2 设计荷载及荷载工况

3.2 斜拉桥各类构件的模拟

3.2.1 预应力主梁的模拟

3.2.2 桥塔、桥墩的模拟

3.2.3 斜拉索的模拟

3.3 斜拉桥的边界模拟

3.3.1 塔、墩、梁连接的模拟

3.3.2 拉索与主梁、拉索与索塔连接的模拟

3.4 混凝土特性发展变化的模拟

3.4.1 收缩

3.4.2 徐变

3.4.3 抗压强度

3.5 斜拉桥有限元模型分析

3.5.1 斜拉桥有限元模型

3.5.2 斜拉桥静力特性分析

3.5.3 斜拉桥动力特性分析

第四章 基于FBG的传感器模块设计

4.1 模块的功能要求及选型原则

4.1.1 功能要求

4.1.2 选型原则

4.2 不同监测方法的对比分析

4.2.1 变形监测方法

4.2.2 应变监测方法

4.2.3 索力监测方法

4.2.4 振动监测方法

4.3 光纤光栅传感器原理

4.3.1 光纤光栅传感的基本原理

4.3.2 FBG的应变传感原理

4.3.3 FBG的温度传感原理

4.3.4 压力对FBG的作用

4.4 光纤光栅传感器选型

4.4.1 温度监测传感器

4.4.2 变形监测传感器

4.4.3 应力监测传感器

4.4.4 索力监测传感器

4.4.5 动力特性监测传感器

4.5 传感器测点布置

4.5.1 环境温度监测

4.5.2 结构温度监测

4.5.3 结构变形监测

4.5.4 结构应力监测

4.5.5 拉索索力监测

4.5.6 动力特性监测

第五章 数据采集与传输模块设计

5.1 功能要求

5.2 选型原则

5.3 数据采集硬件设计

5.3.1 数据的采集模式

5.3.2 采集设备及系统配置设计

5.3.3 系统时钟同步

5.4 数据采集软件简介

5.4.1 系统数据流程描述

5.4.2 软件系统划分与技术路线

5.4.3 数据采集软件设计

5.4.4 数据采集软件的程序实现

5.5 数据传输设计

5.5.1 传输网络总体设计

5.5.2 光纤收发器选型

第六章 基于太阳能供电的辅助支持系统设计

6.1 系统电源的太阳能供电方案设计

6.1.1 太阳能发电的优越性

6.1.2 太阳能发电系统组成

6.1.3 太阳能供电的设计方案

6.2 外场工作站机柜的设计

6.3 采集系统防雷方案设计

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果

展开▼

摘要

桥梁是对经济和社会发展至关重要的大型建筑物,但是它们却长期在恶劣的环境和气候条件下进行工作,大型桥梁往往设计复杂、施工困难、建设周期长、资金投入大,为此确保大型桥梁能够安全、可靠的运行非常必要。为了避免桥梁倒塌或破坏对经济和社会造成的负面影响,通常需要对桥梁进行健康监测以确保它们具备抵抗恶劣条件的能力。随着人们对桥梁正常运营的状况的关注度不断提升,越来越多的学者投入到了桥梁健康监测系统的研究工作当中。自动化采集监测系统是桥梁健康监测系统的组成部分,其具有智能化、系统化、自动化的特点,是获取桥梁结构信息的重要途径,因而对其进行设计研究具有重要的意义。
  本文首先根据文献资料及工程实际,总结归纳出斜拉桥常见病害,并对病害产生的原因进行分析,进而初步确定斜拉桥自动化采集监测系统的监测项目。接着对斜拉桥自动化采集监测系统的相关内容进行概述。
  其次,选取模型桥梁,通过Midas Civil2012有限元软件进行模拟,并对模型桥梁进行动静特性分析。
  再次,进行基于FBG的传感器模块设计,探讨了光纤光栅传感器传感原理及传感器选型等问题,基于传统经验并结合模型分析结果对传感器测点布置进行优化设计;接着对数据采集与传输模块进行设计,其内容包括数据采集硬件及软件设计、数据传输网络设计。
  最后,对数据采集系统的辅助支持系统进行设计,设计了一套基于太阳能对数据采集系统绿色供电的方案,引进桥梁健康监测绿色监测的理念。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号