株洲市城市桥梁养护与管理研究

摘要

随着中国桥梁建设的飞速发展，随之而来的问题是已建在役桥梁的管理养护问题愈来愈亟待解决。传统的桥梁管理养护手段已经难以满足现代快节奏的要求，其耗费大量的人力物力，得到结果的滞后性都对桥梁安全造成重大的安全隐患。如何建立起以新型技术为基础的高效安全的桥梁在线监测系统，是当今中国桥梁研究者及各个城市桥梁养护亟需解决的问题。目前，在监测系统的建设中，传感器的选择与分布，利用互联网技术的数据传输，及结合理论分析方法对数据进行处理分析等几个重要关键的环节，必须对它们有效利用与管理，方能实现建成高效的桥梁在线监管系统，进而提高桥梁管养的效率。　　本文主要基于株洲市城市桥梁特点，响应“智慧株洲”的号召，研究设计开发桥梁在线监测系统，在桥梁监测系统方面中如何对株洲市桥梁关键环节进行控制，对传感器的选布与监测项目进行细致的说明，建立中心数据库，对数据的存储及处理等进行了可以实现的设计研究，利用现有的网络相关技术及结合相关硬件设备，实现了传统的管养模式所不具备的实时高效精确的特点。　　本文设计了一套满足株洲市桥梁管养要求的桥梁巡查体系，除了传统的日常巡查外，还设计了具有现代化的移动设备端的移动巡查系统，双管齐下，真正实现了在移动设备上完成快速且精确的巡查任务，在移动设备上使用GPS导航定位、拍照及视频等手段辅助巡查工作的进行，为桥梁的管理养护和决策工作提供高质量的数据，真正满足可靠且精确化的要求。　　本文为解决株洲市传统管养模式的滞后不及时性的问题，提出了一套多指标四级预警体系，根据株洲市桥梁特点及所处环境，结合预警的实时性、自动化性及灵敏性的特点，合理设置各危险因素的预警阀值，从而满足预警体系及时、准确和安全的要求，实现多指标多层次的预警体系。优化了预警流程，为桥梁的管理维修养护提供了更为有效的依据，也同时为相关人员做出相关决策及桥梁的管养争取了充足的时间，能有效减少财产损失。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 株洲市发展状况

1.4 本文研究的目的和主要内容

第2章 株洲市桥梁监管系统总体框架设计

2.1 概述

2.2 在线监管系统设计依据

2.3 在线监管系统建设指导思想和原则

1．适合株洲桥梁的实际情况

2．借鉴国外先进经验，采用新兴技术

3．提供高质量，全方位，多层次的信息服务

2.4 在线监管系统建设目标

2.5 在线监管系统功能需求分析

2.5.1 城市桥梁监管工作概述

2.5.2 功能需求分析

2.6 在线监管系统非功能需求分析

5．安全性

2.7 本章小结

第3章 桥梁健康监测系统设计

3.1 总体架构

3.1.1 硬件总体框架

3.1.2 软件总体架构

3.2 传感器子系统设计

3.2.1 传感器选择原则

3.2.2 本系统传感器设计实现

3.2.3 静力水准仪设计

3.2.4 光纤应变计设计

3.2.5 光纤温度计设计

3.3 数据采集、传输及处理分析系统设计

3.3.1 数据采集与传输系统设计原则

3.3.2 数据采集子系统

3.3.3 数据传输子系统

3.3.4 数据处理与控制子系统

3.3.5 中心数据库子系统

3.4 车辆超载系统设计

3.5 实时监测系统设计

3.6 桥梁养护管理子系统

3.7 桥梁移动巡查

3.8 数据实例

3.8.1 桥梁检测结果

3.8.2 桥梁技术评定结果

3.8.3 结论

3.9 本章小结

第4章 桥梁安全管理与评估

4.1 概述

4.2 安全评估

4.2.1 安全评估的目的

4.2.2 安全评估的意义

4.2.3 安全评估的原则

4.2.4 安全评估方法

4.3 桥梁安全管理

4.3.1 概述

4.3.2 桥梁安全识别方法

4.3.3 本系统安全识别方法设计实现

4.4 本章小结

第5章 桥梁预警体系设计与运行

5.1 概述

5.2 预警体系特点

5.3 预警体系总体设计

5.3.1 预警系统功能构成

5.3.2 预警系统指标选定

5.3.3 预警系统预警阀值

5.3.4 预警系统预警流程

5.4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢