橋梁健全性評估理論與方法

目錄
前言
第1章 概述與預(yù)備知識 1
1.1 橋梁健全性評估的內(nèi)容和特點 2
1.1.1 智能橋梁結(jié)構(gòu) 2
1.1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 5
1.1.3 智能橋梁結(jié)構(gòu)研究回顧 11
1.1.4 多學(xué)科知識融合 21
1.2 橋梁坍塌事故 22
1.2.1 橋梁施工事故 22
1.2.2 橋梁運營事故 25
1.2.3 橋梁地震事故 27
1.2.4 橋梁水毀事故 29
1.2.5 橋梁火災(zāi)事故 31
1.2.6 橋梁船撞事故 32
1.3 橋梁施工控制與健康監(jiān)測實例 33
1.3.1 施工控制項目 33
1.3.2 健康監(jiān)測項目 36
參考文獻 38
第2章 智能橋梁監(jiān)測系統(tǒng) 44
2.1 系統(tǒng)需求分析 44
2.2 系統(tǒng)總體組成 45
2.3 傳感器系統(tǒng) 46
2.3.1 定義 46
2.3.2 靜態(tài)特性 47
2.3.3 動態(tài)特性 50
2.3.4 標(biāo)定 52
2.3.5 應(yīng)變式傳感器 52
2.3.6 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)傳感器選擇 57
2.4 現(xiàn)場總線 59
2.4.1 現(xiàn)場總線的研究歷史 59
2.4.2 現(xiàn)場總線特點 59
2.4.3 現(xiàn)場總線比較 60
2.5 分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 62
2.5.1 功能 62
2.5.2 組成 62
2.5.3 特點 68
2.6 遠程數(shù)據(jù)傳輸與控制系統(tǒng) 68
2.6.1 功能 68
2.6.2 組成 68
2.7 智能橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)實例 71
2.7.1 智能橋梁模型試驗 71
2.7.2 南京大勝關(guān)長江大橋健康監(jiān)測系統(tǒng) 76
2.7.3 瀘州泰安長江大橋健康監(jiān)測項目 81
參考文獻 85
第3章 橋梁結(jié)構(gòu)施工控制 87
3.1 施工控制概述 87
3.2 施工控制體系 88
3.2.1 硬控制體系 88
3.2.2 軟控制體系 89
3.3 施工控制計算 90
3.3.1 正裝分析 91
3.3.2 倒拆分析 93
3.3.3 無應(yīng)力狀態(tài)法 98
3.4 施工控制方法 112
3.4.1 開環(huán)控制 113
3.4.2 閉環(huán)控制 113
3.4.3 自適應(yīng)控制 114
3.4.4 幾何控制法 114
3.5 大跨度橋梁施工控制實例 119
3.5.1 工程概況 119
3.5.2 擬定可行的主梁施工方法 121
3.5.3 主梁施工方法比選 126
3.5.4 確定*優(yōu)施工方法及其合理施工狀態(tài) 136
3.5.5 施工過程隨機多參數(shù)敏感性分析 141
3.5.6 施工過程參數(shù)識別 151
3.6 基于深度學(xué)習(xí)的斜拉索索力調(diào)整 157
3.6.1 斜拉索索力調(diào)整策略 158
3.6.2 大跨度斜拉橋索力調(diào)整的工程實例 162
3.6.3 結(jié)果分析與討論 165
3.7 斜拉索懸鏈線構(gòu)形的伸長量解析計算 165
3.7.1 斜拉索伸長量解析解推導(dǎo) 166
3.7.2 工程實例驗證 170
3.7.3 結(jié)果分析與討論 172
參考文獻 173
第4章 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別 176
4.1 模態(tài)參數(shù)識別基礎(chǔ) 176
4.1.1 單自由度的系統(tǒng)振動 176
4.1.2 不同激勵下頻響函數(shù)的表達式 180
4.1.3 頻響函數(shù)總結(jié) 182
4.1.4 多自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù) 183
4.1.5 多自由度系統(tǒng)的實模態(tài)分析 184
4.2 試驗?zāi)B(tài)分析 186
4.2.1 單自由度的系統(tǒng)振動 186
4.2.2 激振設(shè)備 188
4.2.3 激振函數(shù) 189
4.2.4 激振位置 191
4.2.5 測試數(shù)據(jù)檢驗 192
4.2.6 從測試到分析 192
4.3 運營模態(tài)分析 193
4.3.1 頻域方法 194
4.3.2 時域方法 199
4.3.3 時頻域方法 205
4.4 模態(tài)參數(shù)識別實例 209
4.4.1 工程背景 209
4.4.2 主梁模態(tài)參數(shù)識別結(jié)果 211
4.4.3 斜拉索模態(tài)參數(shù)識別結(jié)果 241
參考文獻 258
第5章 智能橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別 260
5.1 概述 260
5.2 損傷識別方法 261
5.2.1 優(yōu)化識別方法 262
5.2.2 模式識別方法 268
5.3 靜力損傷識別研究 286
5.3.1 靜力損傷識別方法 286
5.3.2 實例分析 288
5.4 頻域損傷識別研究 292
5.4.1 優(yōu)化識別方法 293
5.4.2 模式識別方法 297
5.5 時域損傷識別研究 313
5.5.1 不完備響應(yīng)信息的重構(gòu) 314
5.5.2 優(yōu)化識別方法 317
5.5.3 模式識別方法 320
5.6 橋梁地震損傷的模式識別 327
5.6.1 識別思路和流程 328
5.6.2 橋梁地震損傷識別示例 330
5.6.3 結(jié)果與討論 336
5.6.4 總結(jié) 337
5.7 分布式光纖裂縫識別 337
5.7.1 分布式光纖裂縫識別的基本原理 337
5.7.2 分布式光纖裂縫識別試驗研究 341
參考文獻 349
第6章 智能橋梁結(jié)構(gòu)健全性評估 353
6.1 橋梁評估概述 353
6.2 路網(wǎng)級評估 355
6.2.1 DER&U評估法 355
6.2.2 構(gòu)件評估標(biāo)準(zhǔn) 359
6.2.3 橋梁構(gòu)件重要性權(quán)重 362
6.2.4 綜合評價 363
6.2.5 評價決策 367
6.3 項目級橋梁狀態(tài)評估 369
6.3.1 不確定層次分析法 369
6.3.2 群判斷、集值統(tǒng)計和重心決策 373
6.3.3 指標(biāo)權(quán)重確定方法 378
6.3.4 混凝土斜拉橋項目級評估 379
6.3.5 項目級綜合評估 383
6.3.6 指標(biāo)評估等級和等級隸屬度函數(shù) 387
6.3.7 模糊推理原理介紹 389
6.4 橋梁評估流程與指南 390
6.4.1 評估流程 390
6.4.2 評估指南 391
參考文獻 392