大型桥梁建设—营运期监测信息相关性分析

摘要

大型桥梁建设—营运期长期应力监测通过预埋传感器和表贴传感器共同作用的方式来实现:在桥梁建设时期及桥梁投入营运之后的数年内,通过在桥梁结构内部安装预埋传感器可实现建设期恒载和活载共同作用的应力监测,但预埋传感器有寿命期且不可更换:在桥梁投入营运之后,通过在其结构表面安装表贴传感器实现桥梁结构营运期的活载应力监测。尽管表贴传感器具有可更换的优点,但不能监测营运期的恒载效应。因此,过去在实施桥梁结构应力监测时,当预埋传感器失效以后,便不能对桥梁进行考虑恒载、活载共同作用的长期应力监测,使得建设期和营运期的结构应力监测是脱节的,不能有效地结合起来,从而术能达到预期的监测效果。本论文旨在以数理统计的回归分析为手段,分析归纳出采用预埋传感器和表贴传感器这两种应力监测手段所监测到的应力数据的相关性,建立大型桥梁基于预埋—表贴传感器的全寿命应力监测的关联模式。
　　 论文归纳了相关性分析的基本理论和过程;总结了建设期和营运期的常规监测内容,将结构内部的预埋传感器与桥梁营运期的表贴传感器进行有机结合,阐述了基于预埋—表贴两种传感器协同监测模式,并经简单随机抽样的样本监测信息特征值入手研究了监测信息特征值分析方法:以数理统计学回归分析为手段,研究建设—营运期监测信息相关性分析方法,通过找到营运期两种传感器应力监测数值之间的相关关系并提出其数学模型,构建建设一营运期应力监测信息关联模式,以实现考虑恒载、活载共同作用的大型桥梁全寿命健康监测。最后以云南怒江大桥为依托工程,根据该桥往年营运报告和预埋传感器实时应力监测信息,结合桥梁结构分析采用计算机随机模拟表贴传感器监测数据,与对应位置处预埋传感器监测信息进行实例相关性分析,验证了前述数学模型和关联模式的可实现性和准确性。
　　 本文提出的大型桥梁建设一营运期监测信息相关性分析实现了考虑恒载和活载共同作用的桥梁全寿命应力监测,具有广泛的工程应用前景并可望取得重大的经济社会效益。