欧进萍-大型桥梁结构全寿命健康监测与安全评定
新疆果子沟大桥结构健康监测系统综述_王平
王 平1 ，刘 炎2 ，陈 杰2
（ 1． 新疆交通建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830049； 2． 中交路桥技术有限公司，北京 100029）
摘 要： 文章主要介绍新疆果子沟大桥结构健康监测系统的设计思路。系统包括传感器系统、数据采集系统、数据
处理与控制系统及评估系统。其中评估系统是整个健康监测系统的核心，包括红线预警、桥梁承载能力评估和详细
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16、17、19
监测结构 响应
温度计 加速度计
截面 2、5、8、11、12、14、16、 70
17、19
截面 2 ～ 8、12 ～ 15、17 ～ 20
30
GPS 监测站
截面 5、15、20
6
GPS 参考站
奎屯侧桥址附近高地
1
位移计
截面 1、9
4
倾角仪 截面 12、13、14、17、18、19 12
新疆果子沟大桥是国道 045 线赛里木湖至果子沟 口高速 公 路 建 设 项 目 控 制 性 工 程 之 一，桥 梁 全 长 700m，为 （ 170 + 360 + 170） m 双塔双索面钢桁梁斜 拉桥，桥面距谷底净高达 200m。大桥是自治区公路 第一座斜拉桥，也是国内第一座公路双塔双索面钢桁 梁斜拉桥。桥址处地震运动频繁，风速高，环境温差 大。因此，对大桥运营期间进行健康监测、诊断以及 各种灾害影响下的损伤预测和损伤评估，具有重要的 现实意义。
结构模糊随机振动基本理论创建者我国防灾减灾工程领域学科带头人中国工程院院士欧进萍
项 ； 发 表 学 术 论 文 １０ 篇 、 ６多 出 版 著 作
４ ； 获 国 部
与健 康监 测 学报 》等 多个 学 术刊 物编 委 或
编委会副主任 。
欧进 萍 院士 主要 从 事 结构 灾 害演 化 行 为与 健康 监测 、结构 振动 控制 、抗灾 减 灾 新型 结构 体 系与 性 能设计 等方 向的研 究 。
程 专 业 研 究 生 。１ ８ 年 毕 业 于 哈 尔 滨 建 ７ ９
筑 大 学 结 构 力 学 专 业 ，获 博 士 学 位 。 １ ８ ．９ ０ 在 哈 尔 滨 建 筑 大 学 力 学 博 士 ９７１９年 后 流 动 站 从 事 科 学 研 究 。 出站 后 提 升 为 教
方 法 ； 在 海 洋 平 台结 构 安 全 保 障 技 术 方
项 目 等 ２ ４
展 计划 （ 简称８ ３ ６ 计划 ）海洋 资源开 发技术
主 题专 家 组专 家 （ 曾任 副 组 长 ） 、 国 际 结
构控 制 与健 康监 测 学会 执行 理事 、国 际结 构控 制 学会 中 国分 会 主席 、 中国振 动 工程
学 会 副 理 事 长 、 中 国力 学 学 会 常 务 理 事 、 中 国 土 木 工 程 学 会 理 事 、 《 际 结 构 控制 国
展 了 高 阻尼 减 振 结 构 及 其 相 关 理 论 。 欧进 萍 院 士 还 在 国 内率 先 开 展 了 自愈 合 混 凝 土 的研
型 号不 同用 途 的性 能优 良的磁 流变 液 ；设
计 了 阻 尼 力 范 围 为６ 公 斤 到４ 吨 的 各 型 号 Ｏ Ｏ 的 阻尼 器 ： 他 们 研 制 的 最 大 阻 尼 力 为 １ 吨 左 右 的 阻 尼 器 已成 功 用 于 国 内两 座 桥 梁 斜 拉 索 的 振 动 控 制 ； 研 制 的 最 大 阻 尼 力 为
基于RIA的桥梁结构健康监测状态评估系统
基于 Ｒ Ａ的桥梁结构健康 监测状态评估 系统 Ｉ
田 蕊 ， 谭 励 苏 维 均 ， 商 利 利 ，
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｉｗ ｆ ｈ ｅ ｕ ｉ ｓ ｓｏ ｌｒ ｅ ｒｄ ｅ ｒ ｃｕ ｅｃ ｕ ｅ ｙ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｅ ｖ ａ ，ｔ ｅ ｒｄ ｅｓｒ ｃｕ ｅ ｅ ｌ ｙｍ ｏ ｉ ｒ ｇ ｓ ｒ ｃ ： ｎｖ ｅ ｏ ｔ ｅｓ ｃ ｒｔ ｒ ｋ ｆ ａ ｇ ｉ ｇ ’Ｓ ｔ ｔ ｒ ａ ｓ ｄｂ ｒ ａ ｉ ｇｈ ａ ｙ ｌ ｄ ｈ ｉ ｇ ｔ ｔ ｒ ａｔ ｎ ｔ ｉ ｙｉ ｂ ｓｕ ｎ ｏ ｂ ｕ ｈ ｈ ｏｎ ａ ｄ ｓａｅ ａ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｒｃ ｔｒ ｃ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｐ ｔ ｖ ｌ ａｅａ ｄ ａ ａ ｙ ｅｔ ｅｍａ ｎｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｗｈ ｃ ｎ ｔｔ ｓ ｅ ｓ ｎ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ ｅ ｔ ｐ ｉ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｓ ｔ ｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｎ ｌ ｚ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ， ｓ ｉ ｎ ａ ａ ｃ ｏ ｅ ｓ ｕ ｏ ｈ ｉｈ
端 系 统 的 性 能 ， 效 降 低 了服 务 器 的 负 载 。 有
受力 与损 伤 演 化 规 律 ， 桥 梁 的养 护 维 修 提 供 指 导 ， 效 保 障 为 有
桥 梁 服 役 安全 … 目前 基 于 Ｗｅ 。 ｂ的桥 梁 结 构 健 康 监 测 软 件 系 统 受 限 于 Ｗｅ 系 统 的 工 作 机 制 、 Ｔ ｂ Ｈ ＭＬ的呈 现 能 力 、 现 的 技 实
大跨度桥梁健康监测及安全评估研究
四川建筑 第卷5期 1大跨度桥梁健康监测及安全评估研究肖冠英(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 桥梁健康监测和安全评估已成为国内外相关领域的研究热点。
文中详细地介绍了桥梁健康监测系统的具体构成和设计准则,重点对桥梁的安全评估模型中的层次分析法和人工神经网络法进行了较为全面的理论分析。
【关键词】 桥梁; 健康监测; 设计准则; 安全评估 【中图分类号】 U446 【文献标识码】 A1 概 述 大跨度桥梁的生命周期一般包括总体规划、设计施工以及运营管理这三大阶段。
以往由于受到技术和经济条件的限制,主要精力都集中在设计施工阶段。
近年来随着经济技术的发展,特别是交通网络的迅速发展,桥梁建设的形式和功能更加复杂多样化。
加之跨度也愈来愈大,以及建桥的巨大投资和它在国民经济发展中的重要作用,桥梁的健康监测和安全评估工作已愈来愈受到人们的重视。
例如,丹麦对总长1726m 的Fa r oe 跨海斜拉大桥进行施工阶段及通车首年的监测;墨西哥对总长1543m 的Ta mp ico 斜拉桥进行了动力特性测试并比较了环境激振和传统振动试验的效果;英国在总长522m 的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle 桥上布设传感器,监测大桥运营阶段在车辆与风荷载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应,同时监测环境风和结构温度场。
中国自20世纪90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的长期监测系统,如香港的Lant au Fixed C rossi ng 和青马大桥、内地的虎门大桥、徐浦大桥,江阴长江大桥等在施工阶段己安装健康监测用的传感设备,以备运营期间的实时监测。
最近在苏通大桥建立了健康监测评估以及在武汉阳逻公路大桥完成了光纤光栅桥梁施工控制及健康监测系统;特别是近年建成的位于江苏省境内的润扬长江大桥的结构健康监测系统除了对大桥的车流量、车辆荷载状况(车载、车速及车流量)、桥址处的气候环境(风速、风向)、地动脉、索塔沉降等进行检测以外,还对南汊悬索桥的主跨纵向、横向、竖向位移、载面的压力分布、温度等,锚室主缆索股拉力、索塔的振动特性,北汊斜拉桥的斜拉索拉力、斜拉索振动、主梁线型、索塔的振动等特性进行了连续监测。
土建老八校
一、土建老八校风采依旧中国王牌土木院校——“土建老八校”名单：第一名、清华大学；第二名、同济大学；第三名、东南大学；第四名、天津大学第五名、重庆大学；第六名、哈尔滨工业大学；第七名、西安建筑科技大学；第八名、华南理工大学"老八校"培养了大量的土建类优秀人才，其土木工程专业排名均在全国院校前列，专业实力毋庸质疑，在中国土木界的地位无人能撼，对于很多用人单位来说，"老八校"的出身是一块就业的敲门砖。
中国土木工程第一名：清华大学——低调做学术，始终占据科研实践最高峰清华大学土木工程专业涵盖土木水利学院（土木工程系、建设管理系、水利工程系）、建筑学院（原土木工程系建工专业）、环境科学与工程系。
招收土木工程专业的硕士研究生，各院系根据自身学科特点在土木工程一级学科下设置了不同的专业方向，比如土木工程系的土木工程信息技术、土木工程材料，环境科学与工程系的给水处理理论与技术、废水处理理论与技术、城市垃圾处理处置工程等，都是比较有国内排名第一的特色的学科。
土木工程系拥有工程结构、建筑材料、工程测量等设备先进的实验室。
结构工程与振动教育部重点实验室的主要部分也设在土木工程系，它是全国高校中规模最大的工程结构实验室之一。
结构工程学科早在1988年即被评为国家重点学科，为全国最早，结构工程也在随后的历次评估中名列榜首，傲视群雄。
清华土木系的门槛比较高，这里集中了大批土木界的优秀人才。
清华土木各专业的分数线不一样，考生可以根据自己的实力和兴趣爱好选择适当的专业。
如果报考的是热门专业（如钢结构、混凝土、结构理论、有限元仿真等），或者报考了热门导师（如袁驷、聂建国、辛克贵、郭彦林、韩林海等），考研分数必须名列前茅才有录取的希望。
如果被第一专业拒绝，再想调剂到其他专业往往比较困难。
如果是跨专业考研，工程力学系、水利系的考生比较有优势，因为这些专业的专业基础课程差别不大。
作为中国最好的工科院校，"清华制造"无疑是就业的第一保障，清华的理工科毕业生在各个行业都受到追捧。
桥梁结构安全状态等级划分与评定依据
桥梁结构安全状态等级划分与评定依据一、结构年限：结构年限是评定桥梁安全状况的重要指标。
一般来说，结构年限是指桥梁设计寿命，通过评估桥梁是否超过了设计寿命可以判断其安全性。
当桥梁使用年限达到设计要求时，需要进行加固或更换。
二、设计荷载：设计荷载是桥梁结构设计的基础。
根据桥梁设计时所考虑的荷载标准和参数，可以对桥梁结构的安全性进行评定。
如果在使用过程中超载情况严重，会导致桥梁结构的疲劳损伤，降低其安全性。
三、现状监测数据：现状监测是指通过安装传感器设备对桥梁结构进行实时监测，获取其变形、振动、应力等数据。
通过对这些数据的分析和比对，可以评定桥梁的安全状况。
如果监测数据显示桥梁出现了明显的异常变化，需要进一步检查是否存在结构损伤或病害。
四、结构损伤和病害：结构损伤和病害是桥梁结构安全性评定的重要指标。
结构损伤包括裂缝、腐蚀、疲劳、变形等情况，病害包括锈蚀、腐蚀、混凝土剥落等情况。
通过对桥梁结构进行巡查和检测，可以发现和评定这些损伤和病害的严重程度，从而评定桥梁的安全性。
根据以上评定依据，可以将桥梁结构安全状态分为以下几个等级：一、正常状态：桥梁结构年限在设计要求范围内，设计荷载未超过标准要求，监测数据正常，无结构损伤和病害，桥梁结构安全性较高。
二、一般状态：桥梁结构年限在设计要求范围内，设计荷载未超过标准要求，部分监测数据出现异常但不影响结构的安全性，部分轻微的结构损伤或病害未达到需要采取修复措施的程度，桥梁结构安全性一般。
三、警告状态：桥梁结构年限接近设计要求的上限，设计荷载超过标准要求，监测数据显示出结构变形、振动、应力等异常情况，部分结构损伤或病害已达到需要采取修复措施的程度，桥梁结构安全性较低。
四、危险状态：桥梁结构年限已超过设计要求的上限，设计荷载明显超过标准要求，监测数据显示出严重的结构变形、振动、应力等异常情况，结构损伤或病害已达到需要采取紧急修复措施或限制使用的程度，桥梁结构安全性极低。
大型桥梁结构健康监测系统的设计方法-(李惠+欧进萍)
大型桥梁结构健康监测系统的设计方法李 惠 欧进萍（哈尔滨工业大学土木工程学院）摘要结构智能健康监测愈来愈成为重大工程结构健康与安全的重要保障技术，也愈来愈成为重大工程结构损伤积累、乃至灾害演变规律重要的研究手段。
由于我国重大工程结构建设日新月异、突飞猛进，智能健康监测方法、技术和系统的研究、开发与应用吸引了我国土木工程领域众多科技工作者很大的兴趣和积极的参与，并且得到了快速的发展。
我国是桥梁大国，而桥梁结构是服役性能退化较显著的重大工程之一。
本文首先研究了大型桥梁结构健康监测系统的设计总则，结合与桥梁结构健康监测系统有关的理论、方法和技术，分析了健康监测系统的传感器子系统、数据采集子系统、信号传输子系统、损伤识别与模型修正及安全评定、数据管理子系统及系统集成技术等的设计原则与方法及功能要求；采用上述桥梁健康监测系统设计方法，为山东滨州黄河公路大桥和松花江斜拉桥设计并实现了不同等级的健康监测系统，系统运行表明，所建立的桥梁结构健康监测系统协调运行，系统性能很好。
关键词：桥梁；健康监测系统；光纤光栅传感器；无线传输技术；系统集成；数据库；工程应用Design and implementation of health monitoring systems forcable-stayed bridgesLI Hui OU Jinping(School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology)ABSTRACT The intelligent health monitoring system more and more becomes a technique for ensuring the health and safety of civil infrastructures and also an important approach for research of the damage accumulation or even disaster evolving characteristics of civil infrastructures, and attracts prodigious research interests and active development interests of scientists and engineers since a great number of civil infrastructures are planning and building each year in mainland China. Number of cable-stayed bridges have been constructed and are planning to be constructed in mainland China, however, the performance of cable-stayed bridges deteriorates rapidly in long-term service. General design principles of the health monitoring systems for cable-stayed bridges are studied. The design methods of the sensors, software and hardware of data acquisition module, signal transmission, damage detection, model updating, safety evaluation, database and system integrated technologies are analyzed and the basic functions of the health monitoring systems are pointed out. An on-line health monitoring system for the Shandong Binzhou Yellow River Bridge and an off-line health monitoring system for the Harbin Songhua River Bridge are designed and implemented. The two systems have been running for several months and data measured by these two systems are also presented in this paper.Keywords: cable-stayed bridges; health monitoring systems; optical fiber Bragg-grating sensors; wireless communication techniques; system integration; database; implementation国家自然科学基金重大国际合作研究项目（编号：50410133）的资助1. 前言我国经济正处于高速增长时期，为适应经济建设的需要，我国交通事也得到了大规模的发展，大跨度桥梁的建设方兴未艾，并将在未来仍然保持高速增长。
哈工大土木院师资信息
学院简介创建者：创建时间： 2009-12-03 更新时间： 2011-04-15哈尔滨工业大学土木工程学院的历史可以追溯到1920年创立的中俄工业铁道建筑专业及1950年成立的中国第一个工业与民用建筑专业，1952年起招收导师制研究生和研究生班，1986年获得博士学位授予权，拥有土木工程和力学两个一级学科博士后流动站，1998年是全国首批土木工程一级学科博士学位授权单位，2000年获准设立“长江学者奖励计划”特聘教授岗位。
1995年土木工程专业以优异成绩首批通过国家专业认证评估，2000年6月和2005年6月分别以优异成绩通过5年一次的国家专业复评。
2001年结构工程学科被评为国家重点学科，2002年工程力学被评为国防重点学科，2003年在高等学校与科研院所学位与研究生教育评估所组织的一级学科评估中土木工程专业和力学专业均位居全国第三,2007年土木工程专业被教育部门评为一级学科国家重点学科。
土木工程学院设有土木工程和理论与应用力学两个本科专业，按土木工程大类招生。
设有建筑工程、岩土与地下工程、土木工程材料三个专业方向和一个土木工程力学精英班（按4+2目标培养），在入学第四学期选择专业方向。
结构工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程、工程力学为博士点学科，固体力学为硕士点学科。
拥有土木工程和力学两个一级学科博士后流动站。
土木工程学院拥有“结构与抗震减震”、“寒冷地区混凝土工程病害与防治”两个部级重点实验室及“寒区低碳建筑”黑龙江省工程研究中心。
拥有风洞与浪槽联合实验室、岩土与地下工程实验室、国防抗爆与防护工程实验室、结构智能监测实验室、土木工程低温实验室5个特色实验室及土木工程高性能计算中心，与美国、俄罗斯等国家的研究机构共同成立了6个国际联合实验室。
学院还拥有土木工程大学生实验创新中心。
土木工程学院现有教职工140人，其中专职教师109人。
拥有王光远、沈世钊、谢礼立、欧进萍等4名中国工程院院士，拥有国家教学名师王焕定教授，拥有长江学者李惠教授和郑文忠教授，拥有教育部新世纪优秀人才6人，博士生导师34人，教授39人，副教授43人，具有博士学位的教师82人。
抗震专家欧进萍的四次重要选择
抗震专家欧进萍的四次重要选择桑亚平;文三毛【摘要】在2004年1月5日揭榜的中国工程院新增选院士名单中,44岁的我国结构监测、控制与防灾减灾工程专家欧进萍榜上有名,他是该院当时最年轻的院士。
他的家乡宁远籍诗人郑国栋获知此一喜讯,特赋《院士》一诗。
【期刊名称】《湘潮》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】3页(P28-30)【关键词】欧进萍;郑国栋;防灾减灾工程;中国工程院;结构监测;宁远县;建筑大学;林栗;教育基金;部级科技进步【作者】桑亚平;文三毛【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】K826.16在2004年1月5日揭榜的中国工程院新增选院士名单中，44岁的我国结构监测、控制与防灾减灾工程专家欧进萍榜上有名，他是该院当时最年轻的院士。
他的家乡宁远籍诗人郑国栋获知此一喜讯，特赋《院士》一诗。
诗前小序云：宁远一中毕业学生欧进萍，现为哈尔滨工大副校长，最近当选为中国工程院院士，赋此志庆。
诗是这样写的：桂苑人欢庆，北京喜讯传。
荣名归舜德，伟业乃妃贤。
凤翥龙翔地，桃芬李馥天。
时花开万朵，院士一枝鲜。
在中国工程院院士候选人简表中，欧进萍关于“工程科技方面的主要成就和贡献”一栏内容如下：“在结构动力可靠性与地震损伤方面，建立了结构模糊随机振动基本理论，发展了结构抗风和抗震的动力可靠性分析方法，提出了钢筋混凝土结构的地震损伤分析和设计方法。
在结构振动控制方面，研制出4种结构耗能减振装置和3种智能控制系统。
在重大工程结构健康监测方面，研制出5种长期监测智能传感器，建立了结构健康监测的试验与示范系统。
在海洋平台结构安全保障技术方面，建立了海洋平台结构安全评定与维修决策理论和大型应用软件系统，发展了平台结构冰振控制技术。
”这些专业表述于外行人而言不免艰涩难懂，但其学术价值却离普通百姓生活很近，甚至无时无刻不在影响着我们居住、行走过程中的切身安全。
对于自己最突出的学术成就——“结构抗震”，欧进萍的表述很“生活化”：就是对运行中的建筑工程的生命健康状态进行监测，以抵抗大风、地震等自然灾害；再形象点说，比如新松花江公路大桥建设工程，就应用了这项技术。
桥梁工程结构安全性检测与评估技术
桥梁工程结构安全性检测与评估技术桥梁作为我国交通基础设施的重要组成部分，其安全性和可靠性直接关系到人民群众的生命财产安全和社会稳定。
随着我国经济的快速发展和城市化进程的推进，桥梁工程数量不断增加，结构形式和功能也越来越多样化，这就对桥梁工程结构的安全性检测与评估技术提出了更高的要求。
本文将围绕桥梁工程结构安全性检测与评估技术展开讨论，分享一些实用的经验和方法。
一、桥梁工程结构安全性检测技术1.外观检测外观检测是桥梁工程结构安全性检测的基础工作，主要通过人工巡检和无人机等设备对桥梁的外观进行观测，检查桥梁表面是否存在裂缝、剥落、腐蚀等病害。
外观检测结果可以为后续的深入检测提供线索和依据。
2.无损检测无损检测是通过专门的仪器设备对桥梁结构进行非破坏性检测，以评估桥梁结构的内部损伤和材料性能。
常见的无损检测方法包括超声波检测、射线检测、磁粉检测等。
无损检测可以发现桥梁结构内部的裂缝、孔洞等缺陷，为评估桥梁结构的安全性提供重要依据。
3.结构健康状况监测结构健康状况监测是一种长期、连续、实时的桥梁结构安全性检测方法。
通过在桥梁上安装各种传感器，实时采集桥梁结构的健康数据，如应力、应变、位移、振动等，借助大数据分析和等技术，对桥梁结构的安全性进行实时评估和预警。
二、桥梁工程结构安全性评估技术1.力学性能评估力学性能评估是根据桥梁结构的受力特性和实际载荷状况，通过计算分析评估桥梁结构的承载能力和稳定性。
常用的方法有极限状态法、安全系数法等。
力学性能评估可以判断桥梁结构在正常使用和极端条件下的安全性。
2.可靠性评估可靠性评估是通过对桥梁结构的病害、损伤和材料性能等进行综合分析，评估桥梁结构的可靠性和使用寿命。
常用的方法有故障树分析、概率论等。
可靠性评估可以帮助确定桥梁维修、加固或拆除的最佳时机和方案。
3.安全性等级评估安全性等级评估是根据桥梁结构的病害、损伤、使用状况等因素，综合评估桥梁结构的安全性等级。
我国交通运输部发布的《桥梁工程质量验收规范》中，将桥梁结构的安全性等级分为五个等级，分别为一级、二级、三级、四级和五级，其中一级为最高等级，五级为最低等级。
一种基于健康监测系统的桥梁技术状况评估方法
桥梁结构 １ ０ １
得分 ， 值域为 Ｏ ～ １ ０ ０ 分； Ｄ ＭＣ Ｉ Ｉ — —桥面系第 ｉ 类部件 ｌ 构件 的得 分， 值域为 ０ ～ １ ０ ０分 ； 第ｉ 类 部件 ｌ 构件 出现扣分 的指标 的种 类 数 ；
— —
２ ． ３ ． ３ 桥梁结构技术状况评估 桥梁上 部结 构 、 下部结 构 、 桥 面系 的技术状况 评分 ， 按式 （ ３ ） 计算 ：
Ｐ Ｍ Ｃ Ｉ ￣ ＝ １ ０ ０ 一 ∑
Ｂ Ｍ Ｃ Ｉ ￣ ＝ １ ０ ０ 一 ∑
Ｄ Ｍ Ｃ Ｉ ￣ ＝ １ ０ ０ 一 ∑
当 ＝ １时：
Ｕｌ ＝ Ｄ
（ １ ）
当 ≥２时 ：
： —
１ ０ ０ ｘｘ ／
丝 （ １ ０ ０ 一 ∑ ）
＝
其 中ｊ ＝ ｘ 当Ｄ Ｐ ￣ ＝ Ｉ Ｏ ０时 ：
表 ２ 健 康 监 测 项 目分 类
结构造型新颖 、 体 系受力复杂 ， 主管部 门为其建立 的健康监测系统 ， 长期实时监测桥梁运行状况。
２ 大桥 总体技术 状况等级评 定
２ ． ３ 桥 梁检 查技 术 状况 评估
２ ． １ 评定 方 法
２ ． ３ ． １ 桥 梁构 件 技术 状 况评 估
摘 要 ： 采用 《 公路桥 梁技术 状况评定标 准） ） （ Ｊ Ｔ Ｇ ｆ ｒ Ｈ ２ １ — ２ ０ １ １ ） 中的分层 法 ， 分 别对桥 面系 、 上部 结构 、 下部结 构进行 评估 ， 同 时
结合健 康监测系统数 据分析处理结果 ， 对桥梁整 体技术状况进 行评估 ， 达 到对某斜拉桥使用 期间技术状况 评定的 目的。
件分为主要部件和次要部件 （ 见表 １ ） 。
大跨桥梁健康检测与评估PPT课件
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Байду номын сангаас
是钢箱梁悬索桥，索塔高209.9m，两根 主缆直径为0.868m，跨径布置为470m ＋1490m＋470m；北汊桥是主双塔双
索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为
175.4m+406m+175.4m，倒Y型索塔高 146.9m，钢绞线斜拉索，钢箱梁桥面宽。 该桥主跨径1385m比江阴长江大桥长 105m。
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2.2 监控内容
一般大型桥梁健康监测系统对以下几方面进行 监控 : ①结构的固定模态及其相对应的结构阻尼; ② 桥梁在正常车辆荷载及风载作用下的结构响应和力 学状态; ③桥梁在突发事件(如强烈地震、意外大风 或其它严重事故等) 之后的损伤情况; ④桥梁结构构 件的真实疲劳状况; ⑤桥梁重要非结构构件(如支座) 和附属设施的工作状态; ⑥大桥所处的环境条件,如 风速、温度、地面运动等。
桥梁结构健康监测与工况评估
桥梁结构健康监测与工况评估一、桥梁结构健康监测的重要性与挑战桥梁作为重要的交通基础设施，承担着连接不同区域、促进经济发展的重要作用。
然而，随着使用年限的增加和环境因素的影响，桥梁结构的健康状态会逐渐退化，甚至可能发生安全事故，给人民的生命财产安全带来威胁。
因此，对桥梁结构进行健康监测与工况评估，及时发现并处理潜在的结构问题，具有非常重要的现实意义。
1.1 桥梁结构健康监测的意义桥梁结构健康监测是指通过各种技术手段，实时或定期检测桥梁结构的工作状态，评估其健康状况，预测其发展趋势，从而为桥梁的维护、加固和修复提供科学依据。
这一过程对于延长桥梁的使用寿命、降低维护成本、保障交通安全具有至关重要的作用。
1.2 桥梁结构健康监测面临的挑战尽管桥梁结构健康监测的重要性日益凸显，但在实际操作中仍面临着不少挑战。
首先，桥梁结构复杂多样，不同类型和不同使用环境下的桥梁对监测技术的要求各不相同。
其次，监测技术的选择和应用需要综合考虑成本、准确性、实时性等因素。
此外，监测数据的处理和分析也是一项技术挑战，需要专业的知识和技能。
二、桥梁结构健康监测的关键技术为了有效进行桥梁结构的健康监测，需要采用一系列关键技术，这些技术包括但不限于传感器技术、数据采集与传输技术、数据处理与分析技术等。
2.1 传感器技术传感器是桥梁结构健康监测的“眼睛”和“耳朵”，它们能够实时捕捉桥梁结构的各种物理参数，如应力、应变、位移、振动等。
随着科技的发展，传感器技术也在不断进步，新型传感器具有更高的灵敏度、更强的稳定性和更好的耐久性。
2.2 数据采集与传输技术数据采集与传输技术是桥梁结构健康监测的“神经中枢”，它们负责将传感器收集到的数据传输到数据处理中心。
现代的数据采集系统越来越倾向于采用无线传输技术，以减少布线的复杂性和成本。
2.3 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是桥梁结构健康监测的“大脑”，它们对采集到的数据进行分析，提取有用的信息，评估桥梁结构的健康状况。
桥梁结构健康监测与评估
桥梁结构健康监测与评估桥梁是连接两个地方的重要交通设施，是城市建设和交通运输中不可或缺的一部分。
然而，随着城市化进程越来越快，桥梁也越来越多，长期使用和环境侵蚀等因素会导致桥梁结构产生疲劳、老化甚至严重的结构问题，可能引发安全隐患。
因此，桥梁健康监测与评估的重要性不言而喻。
本文将就桥梁结构健康监测与评估进行探讨。
一、桥梁结构健康监测的概念和意义桥梁结构健康监测是指利用各种传感器、检测设备等技术手段，对桥梁结构在使用阶段的状态进行实时监测和分析，借助信息技术手段把监测数据转化为决策支持，以达到延长桥梁使用寿命、提高桥梁运营安全性和效率的目的。
桥梁结构健康监测有重要的意义。
首先，它可以及时发现、预测和识别桥梁结构的隐患，提高对桥梁的安全性、可靠性和预警能力。
其次，它可以提高桥梁的管理和维护效率，减少维护费用和时间成本。
最后，它可以为桥梁运营管理提供科学、可靠的数据支持和技术手段，促进桥梁建设和管理的现代化。
二、桥梁结构健康监测技术手段桥梁结构健康监测需要借助多种传感器、监测设备和信息系统等技术手段，以下是几种常用的技术手段。
1. 动态监测技术动态监测技术是一种常用的桥梁结构监测方法，它能够自动感知和处理桥梁的变形、振动和声响等情况，并将监测数据实时反馈到监测中心或者管理人员的终端上，以便于进行分析和处理。
通过这种技术手段，管理人员可以了解桥梁在使用过程中的安全状态和表现，从而制定针对性的措施进行管理和维护。
2. 静态监测技术静态监测技术一般是指对桥梁重要构建、零部件、材料进行定期和不定期的检查和测试，来判断桥梁是否存在损害或者故障。
这种技术手段主要包括可视检查、钢梁探伤和结构力学试验等，在实践中的应用也非常广泛。
3. 数据采集系统数据采集系统是桥梁结构健康监测的关键技术之一，它主要负责采集桥梁相关的监测数据，包括振动、变形、温度、声音等各项参数，并将数据上传到监测中心进行处理和分析。
数据采集系统的精度和鲁棒性对监测数据的准确性和实用性具有重要影响。
混凝土疲劳剩余寿命预测的变形演变决定法
混凝土疲劳剩余寿命预测的变形演变决定法3林燕清 欧进萍(哈尔滨建筑大学工程理论与应用研究所 哈尔滨 150008) 摘 要:试验验证和揭示了混凝土疲劳损伤(变形)发展三阶段规律的普遍性和级间相似性;考虑疲劳损伤累积效应的影响,确立了有损试件第二级等幅疲劳第二阶段的变形演变规律;由此提出了准确预测有损试件第二级等幅疲劳剩余寿命的变形演变决定法;最后将该法及其相应的经验公式推广适用于混凝土多级等幅疲劳加载。
关键词:混凝土 疲劳累积损伤变形演变 剩余寿命预测DETERMINE D METH OD OF DEFORMATION ACCUMU LATING LAW T O PRE DICT THE REMAINING FATIGUE L IFE OF PLAIN CONCRETELin Y anqing Ou Jinping(Harbin University of Architecture and Civil Engineering Research Institute ofEngineering Science and Technology Harbin 150008)Abstract :Experimental results verify and discover the general law that the fatigue damage (deformation )accumulation of plain concrete possesses three separate phases and it is multi 2stage 2similar 1Thought about the influence of the fatigue cumulative damage ,the deformation accumulating principles in second phase when the damaged concrete specimen subjects to the second stage fatigue loading are proposed 1Based on these ,a new method by which the remaining fatigue life of the damaged concrete s pecimen under the second stage fatigue loading can be predicted exact 2ly ,named Deformation development determined method ,is put forward 1Finally ,the method and the corresponding empirical expressions are extended to fit for multi 2stage high 2cycle fatigue loading 1K eyw ords :concrete fatigue cumulative damage deformation accumulating remaining fatigue life predict3本文得到国家和黑龙江省杰出青年科学基金资助(编号 59625815)。
大型桥梁健康监测系统的数据采集子系统设计方法
大型桥梁健康监测系统的数据采集子系统设计方法
周文松;李惠;欧进萍;杨永顺
【期刊名称】《公路交通科技》
【年(卷),期】2006(23)3
【摘要】针对大型桥梁结构健康监测系统具有传感器类型多、信噪比小等特点,系统研究大型桥梁结构健康监测系统的数据采集子系统的设计方法。
首先分析桥梁结构健康监测所采用的传感器的输出信号特征、输出信息量特征和空间分布特征;在此基础上,研究数据采集子系统的设计内容和原则,以及硬件、软件和基于网络的设计方法;最后,采用该设计方法为滨州黄河公路大桥健康监测系统设计了数据采集子系统。
系统的运行表明,文章建立的设计方法是可行的。
【总页数】5页(P83-87)
【关键词】大跨桥梁;健康监测;数据采集;设计方法
【作者】周文松;李惠;欧进萍;杨永顺
【作者单位】哈尔滨工业大学土木工程学院;山东省交通厅公路局
【正文语种】中文
【中图分类】TP274.2
【相关文献】
1.大型桥梁健康监测概念与监测系统设计 [J], 秦中远
2.桥梁结构健康监测数据采集系统设计方法研究 [J], 李战明;李娟霞;陈若珠
3.大型桥梁健康监测概念与监测系统设计 [J], 张建东
4.浅析大型桥梁健康监测概念与监测系统设计 [J], 陈果; 杨益
5.大型桥梁健康监测远程数据采集系统设计 [J], 陈保平;苏木标;樊可清
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基于实测数据的润扬大桥悬索桥全寿命评估随机温度场模拟
摘要 ：为 了得 到桥梁 全寿命 评估 的温度 数据 ， 提 出 了一种 基 于实 测数 据 的钢 箱 梁桥 随机 温度 场 模拟 方 法． 首先 ， 采用 最小 二乘估 计和假 设检 验 ， 对 润 扬大桥 悬 索桥扁 平 钢 箱梁 为期 ５年 的实 测 温度 和 温差进行 了统计分 析 ； 然后， 提 出了一种复 杂统计模 式下样本 序列模 拟 的数值逆 变换抽 样
ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｉ Ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｕ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｏｒ ｆ ｌ ｉ ｆ ｅ ． ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｅ ｖ ｌｕ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｆｉ ｒ ｓ ｔ ．ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ｓ ｑ ｕａ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｈ ｙ ｐ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ａ ｒ ｅ ｅ ｍｐ ｌ ｏ ｙ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｔ ｅ ｍ—
方法， 并建 立 了扁平钢 箱 梁 的全寿 命评估 随机 温度 场． 研 究结 果表 明 ： 扁 平钢 箱 梁 实测 温度 服 从
２个 正态分布 的加权 和 ， 实测 温差则服 从 １个 Ｗｅ ｉ ｂ ｕ ｌ １ 分布 和 １个 正 态分 布 的加 权 和 ； 利用 数 值 逆 变换抽 样方 法模 拟得到 的样本 的概 率 密度 函数 与 目标 概 率 密度 函数 吻合 良好 ； 模 拟 温度 场 能 准确 描述 扁平钢 箱 梁 的温度 特性 ． 因此 ， 该 数值逆 变换抽 样方 法能够 准确模 拟 大跨悬 索桥扁平 钢
欧进萍——院士
１９５９年，欧进萍出生于湖南。
１９８７年获原哈尔滨建筑大学工学博士学位，１９９０年从博士后流动站出站任教。
他虽年轻，但却在结构动力可靠性与地震损伤、结构振动控制、重大工程结构健康监测和海洋平台结构安全保障技术４个重要领域系统地开展了研究，取得了重大的创造性的成就。
年轻的欧进萍是个迷，这要从他所从事的研究领域说起：——他在钢筋混凝土结构地震损伤理论与应用、结构体系的动力可靠性分析方法、结构模糊随机振动的基本理论方面取得了重大的、创造性的成就，成为我国这一学科的带头人。
——他系统地发展了结构耗能减振技术，取得了结构振动智能控制的多项成果，为我国在这一领域的研究和应用跻身于世界先进行列做出了重要的贡献。
他所领导的课题组是国内全面掌握磁流变液制备、测试装置、智能阻尼器和控制器设计制造，并实现产品定型化的单位。
——２０世纪９０年代中期，他开始研究重大工程结构的健康监测，建立了我国第一个结构智能监测实验室。
他与美国、日本和韩国等５所著名大学和研究机构共同发起成立了“智能结构技术亚太协作研究中心”，他应邀参加“国际结构健康监测工作组，在国际和国内这个领域被公认为发挥着带头和牵动作用。
——他系统地发展了海洋平台结构安全保障技术，建立了海洋平台结构安全评定与维修决策理论和大型应用软件系统，在该领域的研究成果获多项国家奖励。
他出版的专著《海洋平台结构安全评定——理论、方法和应用》是我国唯一一部关于海洋平台结构安全研究的专著。
欧进萍不但在多个领域的基础研究中取得了创新性的成果，而且多项成果还在重大工程中得到应用，其中工程总造价超过1亿元的项目就有10项。
他在被动耗能减振、智能控制两个领域被公认为“在我国发挥着带头和牵动作用”，并被选为国际结构控制学会中国分会主席和《国际结构控制和健康监测学报》中国大陆唯一编委。
王光远与欧进萍相识还是在10年前，那时，欧进萍考上了他的博士研究生。
第一次见面谈不到留有什么深刻的印象，但在以后的日子里，王光远还是感觉到了这个小伙子的“特别”。
欧进萍-大型桥梁结构全寿命健康监测与安全评定
The Life-Cyce Health Monitoring and Safety Evaluation of Large-Span BridgesProf. Jinping OuSchool of Civil Engineering, Dalian University of Technology, ChinaSchool of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, ChinaEmail: oujinping@, oujinping@This presentation mainly includes following contents:Background: There is the largest scale infrastructure such as the large-span bridges etc. in the world to have been building in China in recent 20 years so that it is just the chance to employ and develop the approaches and technology of the life-cycle performance monitoring, evaluation, control and design of infrastructure. Monitoring of Life-cycle Performance: What is the health of infrastructures? It would includes all factor changes resulting in the deterioration of the performance such as safety, serviceability, durability, sustainability of infrastructures. Structural health monitoring plays more and more important role in the life-cycle performance evaluation and design of infrastructure.Data Mining and Performance Evaluation based on SHM: Based on SHM, it would be more possible to model the real long-term environmental actions and the deterioration of material, members and structures. Multi-scale models and their updating based on SHM would provide important base for the life-cycle performance evaluation of infrastructure.Design of Life-cycle Performance: The real long-term environment actions such as fatigue loading, temperature changing and acid, alkali, chloride actions etc, the deterioration of material, members and structures such fatigue, corrosion, aging etc and their relationships are the important base for the life-cycle performance design of civil infrastructures.Challenging Issues of Disaster, Damage and Health Monitoring: It includes some challenging issues of earthquakes disaster, wind effects, fatigue and durability monitoring.。
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The Life-Cyce Health Monitoring and Safety Evaluation of Large-Span Bridges
Prof. Jinping Ou
School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, China
School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, China
Email: oujinping@, oujinping@
This presentation mainly includes following contents:
Background: There is the largest scale infrastructure such as the large-span bridges etc. in the world to have been building in China in recent 20 years so that it is just the chance to employ and develop the approaches and technology of the life-cycle performance monitoring, evaluation, control and design of infrastructure. Monitoring of Life-cycle Performance: What is the health of infrastructures? It would includes all factor changes resulting in the deterioration of the performance such as safety, serviceability, durability, sustainability of infrastructures. Structural health monitoring plays more and more important role in the life-cycle performance evaluation and design of infrastructure.
Data Mining and Performance Evaluation based on SHM: Based on SHM, it would be more possible to model the real long-term environmental actions and the deterioration of material, members and structures. Multi-scale models and their updating based on SHM would provide important base for the life-cycle performance evaluation of infrastructure.
Design of Life-cycle Performance: The real long-term environment actions such as fatigue loading, temperature changing and acid, alkali, chloride actions etc, the deterioration of material, members and structures such fatigue, corrosion, aging etc and their relationships are the important base for the life-cycle performance design of civil infrastructures.
Challenging Issues of Disaster, Damage and Health Monitoring: It includes some challenging issues of earthquakes disaster, wind effects, fatigue and durability monitoring.。