桥梁健康监测

摘要： 随着BIM技术的快速发展,我国西部基建工程中使用BIM技术的频率越来越高。中卫下河沿黄河大桥作为宁夏首个全生命全周期应用BIM技术的公路桥梁项目,对宁夏地区BIM技术发展有巨大的推动作用。文章结合中卫下河沿黄河大桥项目,探讨BIM技术在实际工程中的具体应用。项目实施工程中使用Dynamo可视化编程技术对大桥构件模型进行精准装配,利用高精度模型进行设计文件复核,以提高文件质量;同时利用BIM+GIS技术进行汇报及动画演示,以提高沟通效率。后期还将建成该项目的建设管理养护及桥梁健康监测管理平台,以实现BIM技术的全生命周期应用。

摘要： 应变是桥梁健康监测中判别桥梁结构可靠性的重要指标之一,但在实际工程中,应变数据会受到温度作用的影响而产生较大的偏移,而传统方法中的固定预警阈值则无法对该偏移量做出实时反应,进而造成预警误报。基于应变监测数据的归零特性,利用滑动平均法将温度效应分离,结合固定预警阈值,实现了时变预警阈值的设定,并利用一座3×28m预应力混凝土简支T梁桥的应变监测信号对该方法进行了验证。

摘要： 以具体桥梁工程为例,为保证桥梁结构在整个服役期间能安全稳定运营,以其运行现状为依据进行了结构健康监测系统设计、监测指标设置和监测预警等级研究,基于桥梁安全监测阶段性结果,构建起桥梁整体结构有限元模型,并应用大数据技术进行桥梁结构安全稳定性分析。分析结果显示,该桥梁结构变形、应力及索力值均未超出阈值范围,且桥梁结构固有频率并未发生畸变,结构受力安全可靠。

摘要： 无线传感网络是桥梁健康监测技术的未来,然而在推广应用过程中却面临着诸多技术挑战。为此,“高寒地区桥梁结构健康监测无线传感网关键技术”项目针对高寒地区桥梁健康监测无线传感系统面临的诸多瓶颈问题,例如电池损耗快、工作寿命短、漂移严重、网络能耗不平衡、数据传输不稳定等,开展了一系列关键技术攻关,旨在进一步降低恶劣环境下无线传感网络的能耗,延长健康监测系统的寿命,从而实现高精度测量、数据稳定传输、高效准确评估,并通过实际工程案例验证该项技术的可行性和可靠性。

摘要： 桥梁基础设施是国家经济发展、交流的重要枢纽,对桥梁进行快速、准确的健康监测以及安全评估是确保经济建设持续安全发展的保障。物联网通过各种信息传感器设备把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,已被广泛用于城市工程建设中。本研究以广州市海印桥为工程背景,建立基于物联网技术的桥梁健康以及预警云平台,实现桥梁在线健康监测系统组网。结果表明,基于物联网的桥梁健康监测系统可快速、准确地对桥梁进行健康监测以及预警,不但解决了传统监测设备无法远程获取数据、分析查询困难等问题,还实现了云端远程管理,大大提高了管理效率,降低了运营成本。本文的研究为后续相似工程提供有益的借鉴。

摘要： 针对桥梁监测数据普遍存在异常值的难题,本文提出基于LSTM(Long Short-Term Memory,长短期记忆)神经网络的桥梁监测数据预测分析方法,探讨LSTM神经网络预测模型的应用特点、分析流程及其建模过程。采用该方法对实际桥梁监测数据进行分析,并探究训练模型样本大小与模型预测精度的变化规律。结果表明,与传统的BP神经网络相比,LSTM模型具有更高的预测精度,且随着训练样本数量的增加,LSTM模型的预测精度逐渐提高。因此,LSTM神经网络可用于桥梁监测数据的分析和预测,为桥梁结构安全评价和损伤识别提供技术保障。

摘要： 移动荷载是影响桥梁使用寿命的主要因素之一,对其准确地监测与识别能为桥梁养护提供重要依据。基于振动响应反演的移动荷载识别研究经过五十多年的发展,形成了以时域法、频时域法为主的多种方法,取得了不错成就。然而在解决该类方法面临的主要问题:计算耗时明显、反问题求解病态上,现有技术大多需要使用多项测点和复杂优化,在实际工程应用中并不友好。在时域反卷积法和荷载形函数法的基础上,定义新的构造矩阵提取系统矩阵中的有效元素进行荷载识别,在保障对大噪声的鲁棒性的同时,使测点数量和计算成本进一步降低。在数值仿真算例中,该方法在使用含10%和20%白噪声的动挠度响应情况下,仍能稳定地识别周期性移动荷载,除荷载上、下桥阶段,并未出现明显的奇异性。在试验验证中,利用两个试验分别验证了该方法对集中荷载、移动荷载的识别,其精度与计算效率均可满足实际工程需求。

摘要： 桥梁健康监测系统已成为国内外桥梁安全运营的辅助手段,传统桥梁健康监测无法实时分析海量监测数据、运维效率较低。将建筑信息化模型(building information modeling,BIM)与监测预警相互融合,面向大环境下桥梁健康监测分析、应用新需求,以盐城市灌江口大桥为例,研究桥梁运营管养一体化平台功能架构,结合C#语言,开发应用效果,实现灌江口大桥BIM建模数据可视化、运营管养一体化,为桥梁的监测运营、日常养护、应急处置提供信息化数据辅助及决策支持。

摘要： 分析了实验教学改革的必要性和虚拟仿真实验教学的优越性,结合大连海事大学虚拟仿真实验平台的建设情况,探讨了声波透射法桩基完整性检测虚拟仿真实验教学项目的建设及其在实验教学中的应用。课程教学效果充分体现了虚拟仿真实验教学的有效性和较原有实验教学模式的优势,进一步推进了一流课程建设,对丰富实验教学资源、培养学生实验技能、提高交通人才培养质量具有重要意义。

摘要： 桥梁健康监测数据的深度分析是发挥健康监测系统作用的必然途径,由于监测测点的有限性和监测数据受环境效应等因素影响,很多监测结果可利用率不高。在此背景下,以某公铁两用大跨度钢桁架桥桥面系纵梁应变及温度长期监测数据为依据,基于CNN-LSTM深度学习,对有限应变监测数据在桥梁列车和局部健康状态识别应用进行有益探索;采用集合经验模态分解(EEMD)算法对车致应变进行提取与分析,根据列车过桥应变峰值进行列车荷载和车型识别。实际数据有效性检验结果表明,纵梁截面单一应变测试结果对该桥列车荷载识别准确率可达92.3%。利用提取的桥面纵梁测点应变监测数据训练CNN-LSTM模型,并进行残差预测,使用指数加权移动平均法,结合列车荷载因素进行桥面系局部损伤预警阈值分析,利用实测数据对模型进行深入训练和验证,并与CNN、RNN和LSTM模型进行对比分析。分析结果表明,本文模型在该桥桥面系测试节间纵梁损伤识别准确度优于其他模型,可在桥梁局部出现损伤时,进行健康状态判别与预警;随着测试截面的增加,可进一步扩展本文方法识别范围,提高识别效果。

摘要： 本文论述了桥梁健康监测管理系统需具有的三大功能模块,并对各模块进行详细分析,给出各功能实现方法的建议,在传感系统和专家系统的建设上提出一些参考意见。

摘要： 无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是目前无线技术领域最流行最热门的研究对象，具有十分广阔的应用前景。这种全新的信息采集和处理技术，能够完成实时监测、采集各种环境或监测对象的信息，并进行处理。其中基于ZigBee技术的无线传感器网络以其低速率、低功耗、具有标准的网状结构等优点而应用于各种领域中。本文中介绍了基于ZigBee技术的桥梁健康状况的监测系统，该系统是以建筑工程领域的桥梁健康监测为工程背景，利用多种传感器设计组成ZigBee无线网络，实现桥梁的振动、位移、应变信号数据的自动采集和传输，由于使用无线网络传感技术，大大减小现场布线的工作量，使监测施工工作更为方便快捷。

摘要： 桥梁健康监测的第一步是如何实现现场桥梁结构输入输出数据和环境音像资料的精确采集和存储.针对香港新界西青衣南桥的特点,基于LabVIEW软件平台,开发桥梁健康监测数据采集系统,采集并存储桥面运行重车车型、轴数、车速和车辆视频音像资料以及运行重车作用下桥梁的应变和加速度响应时程数据,为桥梁健康监测提供高精度实时原始数据.五昼夜的现场监测结果表明该系统运行正常、桥梁响应数据采集精度高、运行车辆音像资料全面,不失为大型桥梁健康监测采集系统的有益尝试.

摘要： 在桥梁健康监测系统中引入嵌入式数据库系统,以提高整个监测系统的可靠性和稳定性.首先介绍了嵌入式数据库Berkeley DB的相关概念,包括其特点和体系结构,为后面该数据库与桥梁健康监测系统的结合作了铺垫;然后对桥梁健康监测系统进行需求分析,说明在该系统中引入嵌入式数据库的必要性;最后介绍了不同数据在Berkeley DB中的不同处理方式,实现了嵌入式数据库在桥梁健康监测系统中的应用.

摘要： 伴随着桥梁健康监测理念在桥梁结构中的普及,智能化支座也得到了广泛的应用,作为桥梁健康监测的一种衍生品,其针对性强、目的明确、应用简便等特点本身就是对桥梁支座发展的一种巨大进步.本文首先有针对性地总结了近些年来智能测力支座的一些研究成果,并对其研究现状进行一定的综述评价.并在此基础上结合桥梁实际运营环境提出了智能支座进一步发展的一些可能方向,并相应地提出了一款智能光纤拉索减震支座系统,以期为智能支座的下一步开发提供借鉴.

摘要： 内置传感器的智能缆索是目前桥梁健康监测领域的热点与难点.特制光纤光栅应变传感器,将其布设到缆索内部的钢丝上,使传感器与缆索系统有机地集成为一体,制成可对自身索力进行实时监测的智能缆索.智能缆索工艺在长约400m的253丝实索上进行了验证,智能索制作工艺方案可靠,传感器成活率高.为进一步检验内置传感器在缆索实际运营过程中的测试可靠性,模拟智能缆索上桥后在实际运营过程中所受交变载荷,按照国家标准中疲劳要求对内置光纤光栅传感器的智能缆索分别进行疲劳,智能缆索在疲劳200万次过程中及疲劳200万次后内置光纤光栅传感器信号有效,传感器在疲劳过程中能全程有效地反映单根钢丝及整索的受力情况.研发的智能缆索可实现缆索在施工及运营阶段长期、可靠的索力在线监测,满足大型桥梁健康监测要求.

摘要： 针对现有桥梁健康监测人工巡检子系统不足,本文提出将桥梁典型病害及对策数据库与桥梁危险性分析及预防性对策相结合的桥梁综合养护管理方法.通过对桥梁典型病害和养护对策的整理,识别桥梁营运过程中的危险源,利用风险矩阵决策方法对桥梁进行危险评级,确定巡检单元的关键危险,并给出预防性的养护措施,进而得出桥梁的综合养护管理结果.最后以某斜拉桥斜拉索为例,详细说明综合养护管理方法的步骤和应用结果.

摘要： 随着大跨径桥梁的逐年增加，寻求经济、实用、可靠的桥梁健康检测与评价技术成为当前热点。本文综述了目前基于智能识别与可视化重现的桥梁病害检测的国内外研究发展现状，总结了现阶段桥梁病害检测的主要理论方法以及桥梁病害检测系统。从阅读的中外文献可见，目前国内外对于桥梁病害检测的研究主要是集中在桥梁健康监测(动态数据管理)或桥梁管理信息(静态数据管理)两个方面。论文对客观、科学的评判桥梁病害，积推动桥梁检测的智能化发展具有参考价值。

摘要： 本文在简介桥梁健康监测系统的基础上,重点阐述了基于可靠性理论的大型桥梁远程监测评价体系,包括功能函数的构建、荷载效应参数的获取、动态可靠度的计算方法、体系可靠度的计算等.实践证明,文中所提出的基于可靠性理论的桥梁远程监测评价体系可望在实践中起到积极的借鉴作用.

摘要： 桥梁在建造和使用过程中,必然受到环境、有害物质的侵蚀,车辆、风、地震、疲劳、人为因素等外来作用,以及材料自身性能的不断退化,导致结构各部分在没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。这些损伤如果不能及时得到检测和维修,轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命,重则导致桥梁突然破坏和倒塌。为保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性,加强对桥梁健康状况的监测和评估,对大桥进行科学地管理和养护极为重要。桥梁健康监测与安全评价技术虽然己经起步并已得到初步应用且在桥梁养护管理中发挥了一定的作用，尚存在较多急需解决的问题.

摘要： 一种桥梁箱梁健康状态监测系统及监测方法，包括主节点、从节点、后台主站；主节点、从节点通过微功率无线通信连接，主节点通过5G通信与后台主站通信连接；主节点、从节点均设置有振动激励源、振动检测装置，其固定设置在箱梁底部，与箱梁一起构成振动检测系统；振动激励源产生的振动经箱梁传递至振动检测装置，其振动传递函数是由箱梁的结构所决定，振动检测装置检测的振动结果包含了振动激励源的振动信息和箱梁的结构信息，通过对振动检测装置检测的结果进行频率、振幅分析，及频率、振幅变化趋势性分析，实现对桥梁箱梁健康状态的监测。

摘要： 一种桥梁箱梁健康状态监测系统及监测方法，包括主节点、从节点、后台主站；主节点、从节点通过微功率无线通信连接，主节点通过5G通信与后台主站通信连接；主节点、从节点均设置有振动激励源、振动检测装置，其固定设置在箱梁底部，与箱梁一起构成振动检测系统；振动激励源产生的振动经箱梁传递至振动检测装置，其振动传递函数是由箱梁的结构所决定，振动检测装置检测的振动结果包含了振动激励源的振动信息和箱梁的结构信息，通过对振动检测装置检测的结果进行频率、振幅分析，及频率、振幅变化趋势性分析，实现对桥梁箱梁健康状态的监测。

摘要： 本发明公开一种基于桥梁健康监测变形数据判定桥梁结构刚度变化的方法，具体判定分六个步骤，对桥梁结构进行分析；在车辆上桥位置安装动态称重系统对车辆荷载进行监测；掌握正常情况下的桥梁荷载数据；收集桥梁一个月或更长时间内的挠度变形数据，建立标准模型图；建立标准模型图之后，需要继续采集一段时间的挠度变形与车辆荷载数据，确保模型的准确性；实现桥梁刚度的变化判别。本发明通过构建桥梁构件刚度变化与变形正态分布曲线图之间的关系模型，得到通过桥梁变形值的变化规律来判定桥梁刚度的变化；本发明与传统的静载试验相比，无需浪费大量人力、物力，无需阻断桥梁交通，对桥梁健康监测数据的深度挖掘与应用起到了积极的推动作用。

摘要： 本发明公开了一种基于城市桥梁健康监测数据的桥梁应急响应监管限制闸口，包括警示灯柱、主桥体和密封箱，所述主桥体左右两侧对称连接有引桥，所述引桥入口左右两侧对称设置有警示灯柱，所述警示灯柱外壁设置有透光孔，所述警示灯柱上端外侧壁上安装有报警器，所述LED灯驱动器所在的警示灯柱内部位置处下方设置有LED警示灯，所述密封箱内侧底部固定有控制箱，所述密封箱内侧中下部固定有加固板，所述气缸底部固定在密封箱底部，所述气缸中下部镶嵌在加固板上，所述弧形挡杆前端面横向设置有示廓灯。本发明通过设置警示灯柱、主桥体和密封箱，解决了桥梁发生应急情况时监管维护人员不能及时到位对车辆进行限行的问题。

摘要： 本发明公开一种基于桥梁健康监测变形数据判定桥梁结构刚度变化的方法，具体判定分六个步骤，对桥梁结构进行分析；在车辆上桥位置安装动态称重系统对车辆荷载进行监测；掌握正常情况下的桥梁荷载数据；收集桥梁一个月或更长时间内的挠度变形数据，建立标准模型图；建立标准模型图之后，需要继续采集一段时间的挠度变形与车辆荷载数据，确保模型的准确性；实现桥梁刚度的变化判别。本发明通过构建桥梁构件刚度变化与变形正态分布曲线图之间的关系模型，得到通过桥梁变形值的变化规律来判定桥梁刚度的变化；本发明与传统的静载试验相比，无需浪费大量人力、物力，无需阻断桥梁交通，对桥梁健康监测数据的深度挖掘与应用起到了积极的推动作用。

摘要： 本发明公开一种用于桥梁健康监测系统的监测数据修补方法及系统，涉及数据修补领域，方法包括获取存在异常监测数据的时间段内的环境数据；根据所述环境数据利用训练好的混合密度网络，确定混合高斯分布的参数；所述参数包括混合系数、均值和协方差；根据所述混合高斯分布的参数确定存在异常监测数据的时间段内的所有传感器监测数据的联合分布；利用所述联合分布确定传感器监测数据的丢失部分。本发明通过修补因传感器设备异常而缺失或无效的监测数据，以提高整个桥梁健康监测系统的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种桥梁健康监测硬件系统的状态监测方法，包括：对传感器的状态监测；对无线传输模块的状态监测；对电源模块的状态监测。本发明按照桥梁健康监测硬件系统设备的功能特点，将其中设备进行分类，并按类进行管理，具体：通过指标反映该类设备的状态，再通过雷达图展示它们的综合状态，并以此表征整个硬件系统的状态。本发明指标的具体数值直接由云服务器获得，结果通过雷达图显示，可远程、实时、直观展示所述硬件系统的状态，给桥梁管理者维护桥梁健康提供了便利性。

摘要： 本申请涉及一种适用于桥梁健康监测的风速及风向监测装置，其包括支杆，所述支杆的顶端转动安装有风杯，且支杆的外部在风杯的正下方从上至下依次安装有风速风向感应器和风标，所述支杆的底端固定安装有支座，所述支座的内部开设有三个等距分布的通孔，且三个通孔的内部均活动穿设有减震杆，所述减震杆的顶端螺纹连接有螺栓，且减震杆的底端固定安装有底座，所述底座的上表面在减震杆的外部套设有减震弹簧，且底座的下表面固定安装有减震垫，减震杆外部的减震弹簧可有效降低底座震动对支座的影响，从而降低震动对支杆外部的风杯和风标监测工作的影响，提高风杯和风标监测数据的准确性。

摘要： 本实用新型公开了一种桥梁健康监测支座及监测系统，用于解决桥梁支座处于隐蔽、恶劣的工程环境中，人工检测不便，同时人工定期检测，不能做到全天候监测，同时桥梁支座数目众多，人工检测周期较长，很难判断桥梁的安全问题，健康监测支座群由若干健康监测支座组成，健康监测支座由功能部件、光纤测力传感器、位移传感器和倾角传感器组成，功能部件由下支座板、球冠衬板、上支座板、平面滑板、密封圈、平面滑板、中间板、锲形环、上支座板、中间板、锲形环及下座板组成，位移传感器、倾角传感器均通过光纤与监控采集中心进行传输与连接。

摘要： 本实用新型提供一种用于桥梁健康监测的风速风向监测装置，包括监测装置本体，所述监测装置本体包括固定座，所述固定座上设置有保护套，所述保护套的内部安装有连接杆，所述连接杆上安装有安装架，所述安装架上安装有固定盘，所述固定盘之间焊接有支撑杆，所述安装架上安装有风向标，所述风向标上设置有毛刷板，所述毛刷板与固定盘相配合，该用于桥梁健康监测的风速风向监测装置风向标围绕固定盘进行旋转移动，通过风向标上的毛刷与固定盘相配合，将固定盘上的异物进行去除，保证风杯的正常使用，使用便捷。