重载铁路桥梁动力响应检测与评估技术

摘要

重载铁路长期处在大轴重、长编组列车作用下，疲劳效应显著，加上材料老化环境灾害等多种因素的影响下，当使用年限达到一定程度后，桥梁结构的受力性能将不断退化。目前我国重载铁路桥梁设计标准偏低，经过多年营运后，各种病害不断涌现，为保证重载铁路桥梁的安全性、适用性与耐久性，对其进行定期的检测与评估是非常必要的。本文将对重载铁路桥梁动力响应检测和评估技术进行研究，主要包括以下几个方面：
　　 (1)总结既有的数据采集系统的开发经验，结合数据采集，信号传输的特点，以及传感器的特性和铁路桥梁的检测方式，开发一套数据采集系统，主要包括系统的总体结构、数据传输设计、驱动程序、动态采集系统软件的设计、信号分析、动态指标功能测试等。
　　 (2)将新开发的数据采集系统应用于京沪高速铁路濉河特大桥以及朔黄线上的温塘河特大桥综合动力性能测试，将采集的数据结果与既有的数采系统进行对比分析，验证开发的数据采集系统的精度、可靠性和适用性。
　　 (3)利用matlab语言编制了数据分析的操控软件界面，该软件能对该动态数据采集系统所测量的数据进行的分析，包括滤波、频谱分析，得出一系列数据的峰值，可以与阈值进行实时比较，并具有报警功能，以此来评定桥梁的安全技术状态，从而减少重大事故的发生。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题意义和研究价值

1．2 国内外研究现状及存在的问题

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 存在的问题

1．3 主要研究思路和研究内容

1．3．1 研究思路

1．3．2 主要研究内容

第二章 重载铁路桥梁动力响应检测技术

2．1 引言

2．2 重载铁路桥梁检测技术方案

2．2．1 测试内容

2．2．2 静载测试

2．2．3 动载测试

2．3 重载铁路桥梁检测传感器的选型

2．3．1 加速度传感器的选型

2．3．2 拾振器的选型

2．3．3 测挠仪的选型

2．3．4 位移传感器的选型

2．4 研发的重载铁路桥梁动态采集系统(HRBDTS)

2．4．1 主要技术指标

2．4．2 主要特点与创新点

2．4．3 系统总体结构

2．5 动态采集系统硬件设计

2．5．1 控制模块结构

2．5．2 ARM处理器控制核心

2．5．3 数据采集模块

2．5．4 信号输入调理模块

2．5．5 数据传输模块

2．6 动态采集系统软件设计

2．6．1 系统结构

2．6．2 数据传输设计

2．6．3 驱动程序

2．6．4 动态采集系统软件详细设计

2．6．5 桥梁振动信号的分析设计

2．7 动态数据采集系统软硬件功能测试

2．7．1 数据采集指标

2．7．2 软件功能测试

2．7．3 无线传输测试

2．8 本章小结

第三章 重载铁路桥梁动力响应采集系统(HRBDTS)精度与适用性的验证

3．1 引言

3．2 既有的数据采集系统IMC

3．3 京沪高速铁路的徐州工务段试验对比分析

3．3．1 测量概况

3．3．2 测点布置

3．3．3 测试结果分析

3．4 朔黄线温塘河特大桥的试验对比分析

3．4．1 测量概况

3．4．2 测点布置

3．4．3 新开发采集系统加固前后测试结果比较

3．4．4 各数据采集系统的数据对比分析

3．4 本章小结

第四章 既有重载铁路桥梁运营性能指标评估

4．1 引言

4．2 评定的内容与依据

4．2．1 评定的内容

4．2．2 试验依据

4．3 评定指标的确定

4．4 重载铁路桥梁检测数据处理及评估平台

4．4．1 matlab数据分析软件界面

4．4．2 界面分析软件的matlab程序语言

4．4．3 积分计算的matlab程序语言

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文及参加主要科研情况