基于GPS的懸索橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè).pdf

1、20世紀(jì)橋梁工程領(lǐng)域的成就不僅體現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和大跨度索支承橋梁的建造以及對(duì)超大跨度橋梁的探索，而且反映了人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施智能控制和智能監(jiān)測(cè)的設(shè)想與努力。近20年來(lái)橋梁抗風(fēng)、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的開(kāi)發(fā)推動(dòng)了大跨度橋梁的發(fā)展：同時(shí)，隨著人們對(duì)大型重要橋梁安全性、耐久性與正常使用功能的日漸關(guān)注，對(duì)重要的大型橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性、整體性、耐久性的監(jiān)測(cè)以確保其安全正常運(yùn)營(yíng)已經(jīng)成為一個(gè)倍受關(guān)注的重要課題，橋梁健康監(jiān)測(cè)的研究與監(jiān)

2、測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。橋梁健康監(jiān)測(cè)，即通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與評(píng)估，為大橋在特殊氣候，特殊交通條件下或運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，分析評(píng)估橋梁使用壽命，并為橋梁的養(yǎng)護(hù)、維修與管理決策，驗(yàn)證橋梁設(shè)計(jì)理論，改進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)的依據(jù)。 傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，主要是以布設(shè)傳統(tǒng)的傳感器元件為主，如：加速度傳感器、電阻應(yīng)變片和溫度傳感器等。近年來(lái)，隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)技術(shù)和軟件處理技術(shù)尤其是GPS衛(wèi)

3、星信號(hào)解算精度的提高，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高動(dòng)態(tài)、高精度位移測(cè)量，其靜態(tài)測(cè)量精度可以達(dá)到亞毫米級(jí)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量精度也可達(dá)亞厘米級(jí)，采樣率最高可以達(dá)到20f{z，為大型結(jié)構(gòu)物實(shí)時(shí)安全性監(jiān)測(cè)提供了條件。 本文首先用GPS對(duì)大連北大橋進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，然后采用Matlab信號(hào)處理工具箱設(shè)計(jì)了一個(gè)9階巴特沃斯Butterworth帶通濾波器，對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)時(shí)程曲線進(jìn)行了濾波，將過(guò)濾后的信號(hào)按FFT(快速傅立葉變換)法進(jìn)行頻譜分析，便可得到橋梁結(jié)