橋樑的安全性問題是重大社會和經濟問題，實施長期安全監測是保證安全的重要手段。針對目前橋樑長期安全監測重監測輕評價的情況，作者結合多年來的研究成果，提出了可靠實用的橋樑安全評估理論和技術，包括建設-營運
基本介紹
- 書名：大型橋樑實用監測評估理論和技術
- 出版社：科學出版社
- 頁數：319頁
- 開本：16
- 作者：周建庭 張勁泉
- 出版日期：2014年4月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030402413
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《大型橋樑實用監測評估理論和技術》編輯推薦：《大型橋樑實用監測評估理論和技術》是作者精心為廣大讀者朋友們編寫而成的此書。《大型橋樑實用監測評估理論和技術》可供從事土木工程和工程力學研究、設計和管理以及信息科學研究的廣大科技人員參考，可作為土木工程、結構動力學、信息科學等專業研究生和本科生的學習參考書，還可供鐵道、機械、電子、通信等專業相關專業人員參考。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 橋樑監測評估的研究背景
1.2 橋樑監測與評估的發展歷程
1.3 橋樑監測與評估研究現狀
1.3.1 橋樑監測硬體設備與數據預處理研究現狀
1.3.2 在用橋樑安全評估研究現狀
1.4 大型橋樑實用監測評估理論和技術研究意義及目的
1.5 後續研究方向
第2章 建設一營運期橋樑全壽命監測理論和技術
2.1 橋樑建設一營運期全壽命監測
2.2 建設一營運期全壽命監測模式分析
2.3 基於建設一營運期的大型橋樑合理健康監測參數
2.3.1 建設期監控中的監測參數與內容
2.3.2 營運期健康監測中的監測參數與內容
2.3.3 建設一營運期全壽命監測項目最佳化
2.4 基於建設期實際結構狀態反演理論的測點布置技術
2.4.1 結構狀態反演理論
2.4.2 基於結構狀態反演的有限元模型修正
2.4.3 基於結構有限元模型修正的營運期測點布置技術
2.4.4 橋樑全壽命監測模式套用流程
2.5 基於建設一營運期的大型橋樑遠程健康監測與施工控制感測互補、
結合布置技術
2.5.1 考慮恆載、活載共同作用的協同工作模式
2.5.2 感測器有效監測半徑理論
2.5.3 基於監測半徑的建設一營運期測點布置最佳化模式
2.6 基於建設一營運期的大型橋樑健康監測的感測器數據可靠性研究
2.6.1 數據失真
2.6.2 監測數據可靠性研究
2.6.3 數據失真修複方法研究
2.7 套用實踐
2.7.1 工程概況
2.7.2 基於施工控制確定預埋感測器布置
2.7.3 基於二重結構編碼遺傳算法初步確定表貼感測器位置
2.8 本章 小結
參考文獻
第3章 橋樑實用監測感測機理與技術開發
3.1 概述
3.2 非接觸式張力線橋樑撓度測量系統
3.2.1 系統組成與測量原理
3.2.2 性能分析
3.2.3 誤差形成分析
3.3 白適應全天候自標定二維撓度/位移測量系統
3.3.1 系統組成與測量原理
3.3.2 測量速度和精度
3.3.3 系統的誤差及應對措施
3.4 雷射投射式撓度/位移測量系統
3.4.1 系統組成及測量原理
3.4.2 光斑圖像預處理
3.4.3 位移量的計算
3.4.4 系統的時間開銷和測量精度
3.4.5 系統的結構性誤差及應對措施
3.5 橋樑撓度線形快速測量與重現系統
3.5.1 系統組成與測量原理
3.5.2 數據處理
3.5.3 測量誤差
3.6 基於壓力參考法的橋樑撓度測量系統
3.6.1 系統組成
3.6.2 測量原理
3.6.3 系統特點
3.6.4 系統誤差及修正方法
第4章 橋樑健康監測信息預處理
4.1 概述
4.2 橋樑監測信息異常分析
4.2.1 監測信息異常的種類
4.2.2 監測信息異常的原因分析
4.2.3 監測信息異常判別方法
4.3 監測信息過濾或去噪分析
4.3.1 有用信號與噪聲
4.3.2 時域分析方法
4.3.3 頻域分析方法
4.3.4 時頻域分析方法
4.4 監測信息重構
4.4.1 失真信息重構
4.4.2 缺失信息修復
4.5 基於目標驅動的橋樑健康監測預處理
4.5.1 橋樑健康監測系統前期準備
4.5.2 橋樑健康監測採集模式規劃
4.5.3 其他預處理
4.6 本章 小結
參考文獻
第5章 大型橋樑基於內力包絡的安全評估理論和技術
5.1 橋樑結構內力包絡理論
5.2 橋樑結構抗力修正技術
5.2.1 橋樑結構抗力不確定因素分析
5.2.2 橋樑建成初期結構抗力修正技術
5.2.3 橋樑營運過程中抗力修正技術
5.3 基於橋樑遠程監測信息的實時內力圖動態獲取技術
5.3.1 非監測截面實時回響信息獲取技術
5.3.2 基於有限單元法的全橋內力分析
5.4 基於內力包絡的橋樑安全評估技術
5.4.1 基於監測信息的橋樑實時內力包絡技術
5.4.2 基於內力包絡指標的橋樑安全評估技術
5.5 套用實踐
5.5.1 高家花園大橋監測系統
5.5.2 基於內力包絡理論的安全評價模式及方法
5.5.3 成果分析
5.6 本章 小結
參考文獻
第6章 大型橋樑基於時變可靠性的安全評估理論和技術
6.1 概述
6.2 結構時變可靠度理論
6.3 橋樑遠程監測荷載效應分析
6.4 分布優度擬合檢驗及荷載效應統計參數
6.4.1 分布優度擬合檢驗
6.4.2 荷載效應統計參數
6.5 橋樑結構抗力計算模式
6.5.1 抗力技術的不確定性分析
6.5.2 結構實時抗力計算模式
6.5.3 基於具體實橋的橋樑抗力統計參數修正技術
6.6 基於時變可靠性的結構安全評估
6.6.1 基於監測信息的結構時變可靠度計算
6.6.2 基於時變可靠性指標的結構安全性評估
6.7 套用實踐
6.7.1 高家花園嘉陵江大橋
6.7.2 高家花園嘉陵江大橋截面可靠度分析模式與方法
6.7.3 高家花園大橋可靠性評價
參考文獻
第7章 大型橋樑基於混沌非線性特徵指標的安全評估理論和技術
7.1 橋樑結構系統混沌非線性機理
7.1.1 橋樑結構系統的非線性動力行為分析
7.1.2 橋樑結構動力學監測原理
7.1.3 橋樑健康監測動力學特徵套用
7.1.4 橋樑健康實時監測時間序列
7.2 混沌非線性系統時間序列特徵指標體系
7.2.1 準相圖
7.2.2 Poincare截面
7.2.3 關聯維數D2
7.2.4 Kolmogorov熵
7.2.5 最大L，yapunov指數
7.3 基於混沌特徵指標的橋樑結構狀態演化分析
7.3.1 ASCE Benchmark結構實驗分析
7.3.2 ASCE Benchmark有限元模型
7.3.3 ASCE Benchmark有限元模型瞬態激勵下動力回響試驗分析
7.3.4 基於瞬態激勵回響的Benchmark有限元模型混沌特徵指標分析
7.3.5 基於最大Lyapunov指數譜熵的Benchmark有限元模型狀態分析
7.4 套用實踐
7.4.1 重慶馬桑溪長江大橋
7.4.2 馬桑溪長江大橋健康監測系統
7.4.3 荷載效應的提取及其演變規律分析
7.4.4 馬桑溪大橋健康監測信息最大Lyapunov指數分析
7.4.5 基於最大Lyapunov指數譜的橋樑結構抗力狀態辨識研究
7.4.6 馬桑溪大橋健康監測信息關聯維數分析
7.5 本章 小結
參考文獻
第8章 鋼筋混凝土索塔裂縫產生機理及監測評估理論和技術
8.1 高大索塔裂縫成因分析
8.1.1 懸索橋塔柱結構材料及形式
8.1.2 懸索橋塔柱受力特性及安全影響因素分析
8.1.3 懸索橋塔柱裂縫成因分析
8.1.4 斜拉橋塔柱裂縫成因分析
8.1.5 小結
8.2 基於分形損傷與斷裂的裂縫機理研究
8.2.1 分形損傷力學的概述
8.2.2 分形與斷裂概述
8.2.3 裂縫深度求解方法研究
8.2.4 小結
8.3 高大索塔裂縫監測評估指標體系與安全性評估
8.3.1 評估體系
8.3.2 塔柱鋼筋混凝土裂縫信息
8.3.3 套用實踐
8.3.4 小結
參考文獻
索引
1.1 橋樑監測評估的研究背景
1.2 橋樑監測與評估的發展歷程
1.3 橋樑監測與評估研究現狀
1.3.1 橋樑監測硬體設備與數據預處理研究現狀
1.3.2 在用橋樑安全評估研究現狀
1.4 大型橋樑實用監測評估理論和技術研究意義及目的
1.5 後續研究方向
第2章 建設一營運期橋樑全壽命監測理論和技術
2.1 橋樑建設一營運期全壽命監測
2.2 建設一營運期全壽命監測模式分析
2.3 基於建設一營運期的大型橋樑合理健康監測參數
2.3.1 建設期監控中的監測參數與內容
2.3.2 營運期健康監測中的監測參數與內容
2.3.3 建設一營運期全壽命監測項目最佳化
2.4 基於建設期實際結構狀態反演理論的測點布置技術
2.4.1 結構狀態反演理論
2.4.2 基於結構狀態反演的有限元模型修正
2.4.3 基於結構有限元模型修正的營運期測點布置技術
2.4.4 橋樑全壽命監測模式套用流程
2.5 基於建設一營運期的大型橋樑遠程健康監測與施工控制感測互補、
結合布置技術
2.5.1 考慮恆載、活載共同作用的協同工作模式
2.5.2 感測器有效監測半徑理論
2.5.3 基於監測半徑的建設一營運期測點布置最佳化模式
2.6 基於建設一營運期的大型橋樑健康監測的感測器數據可靠性研究
2.6.1 數據失真
2.6.2 監測數據可靠性研究
2.6.3 數據失真修複方法研究
2.7 套用實踐
2.7.1 工程概況
2.7.2 基於施工控制確定預埋感測器布置
2.7.3 基於二重結構編碼遺傳算法初步確定表貼感測器位置
2.8 本章 小結
參考文獻
第3章 橋樑實用監測感測機理與技術開發
3.1 概述
3.2 非接觸式張力線橋樑撓度測量系統
3.2.1 系統組成與測量原理
3.2.2 性能分析
3.2.3 誤差形成分析
3.3 白適應全天候自標定二維撓度/位移測量系統
3.3.1 系統組成與測量原理
3.3.2 測量速度和精度
3.3.3 系統的誤差及應對措施
3.4 雷射投射式撓度/位移測量系統
3.4.1 系統組成及測量原理
3.4.2 光斑圖像預處理
3.4.3 位移量的計算
3.4.4 系統的時間開銷和測量精度
3.4.5 系統的結構性誤差及應對措施
3.5 橋樑撓度線形快速測量與重現系統
3.5.1 系統組成與測量原理
3.5.2 數據處理
3.5.3 測量誤差
3.6 基於壓力參考法的橋樑撓度測量系統
3.6.1 系統組成
3.6.2 測量原理
3.6.3 系統特點
3.6.4 系統誤差及修正方法
第4章 橋樑健康監測信息預處理
4.1 概述
4.2 橋樑監測信息異常分析
4.2.1 監測信息異常的種類
4.2.2 監測信息異常的原因分析
4.2.3 監測信息異常判別方法
4.3 監測信息過濾或去噪分析
4.3.1 有用信號與噪聲
4.3.2 時域分析方法
4.3.3 頻域分析方法
4.3.4 時頻域分析方法
4.4 監測信息重構
4.4.1 失真信息重構
4.4.2 缺失信息修復
4.5 基於目標驅動的橋樑健康監測預處理
4.5.1 橋樑健康監測系統前期準備
4.5.2 橋樑健康監測採集模式規劃
4.5.3 其他預處理
4.6 本章 小結
參考文獻
第5章 大型橋樑基於內力包絡的安全評估理論和技術
5.1 橋樑結構內力包絡理論
5.2 橋樑結構抗力修正技術
5.2.1 橋樑結構抗力不確定因素分析
5.2.2 橋樑建成初期結構抗力修正技術
5.2.3 橋樑營運過程中抗力修正技術
5.3 基於橋樑遠程監測信息的實時內力圖動態獲取技術
5.3.1 非監測截面實時回響信息獲取技術
5.3.2 基於有限單元法的全橋內力分析
5.4 基於內力包絡的橋樑安全評估技術
5.4.1 基於監測信息的橋樑實時內力包絡技術
5.4.2 基於內力包絡指標的橋樑安全評估技術
5.5 套用實踐
5.5.1 高家花園大橋監測系統
5.5.2 基於內力包絡理論的安全評價模式及方法
5.5.3 成果分析
5.6 本章 小結
參考文獻
第6章 大型橋樑基於時變可靠性的安全評估理論和技術
6.1 概述
6.2 結構時變可靠度理論
6.3 橋樑遠程監測荷載效應分析
6.4 分布優度擬合檢驗及荷載效應統計參數
6.4.1 分布優度擬合檢驗
6.4.2 荷載效應統計參數
6.5 橋樑結構抗力計算模式
6.5.1 抗力技術的不確定性分析
6.5.2 結構實時抗力計算模式
6.5.3 基於具體實橋的橋樑抗力統計參數修正技術
6.6 基於時變可靠性的結構安全評估
6.6.1 基於監測信息的結構時變可靠度計算
6.6.2 基於時變可靠性指標的結構安全性評估
6.7 套用實踐
6.7.1 高家花園嘉陵江大橋
6.7.2 高家花園嘉陵江大橋截面可靠度分析模式與方法
6.7.3 高家花園大橋可靠性評價
參考文獻
第7章 大型橋樑基於混沌非線性特徵指標的安全評估理論和技術
7.1 橋樑結構系統混沌非線性機理
7.1.1 橋樑結構系統的非線性動力行為分析
7.1.2 橋樑結構動力學監測原理
7.1.3 橋樑健康監測動力學特徵套用
7.1.4 橋樑健康實時監測時間序列
7.2 混沌非線性系統時間序列特徵指標體系
7.2.1 準相圖
7.2.2 Poincare截面
7.2.3 關聯維數D2
7.2.4 Kolmogorov熵
7.2.5 最大L，yapunov指數
7.3 基於混沌特徵指標的橋樑結構狀態演化分析
7.3.1 ASCE Benchmark結構實驗分析
7.3.2 ASCE Benchmark有限元模型
7.3.3 ASCE Benchmark有限元模型瞬態激勵下動力回響試驗分析
7.3.4 基於瞬態激勵回響的Benchmark有限元模型混沌特徵指標分析
7.3.5 基於最大Lyapunov指數譜熵的Benchmark有限元模型狀態分析
7.4 套用實踐
7.4.1 重慶馬桑溪長江大橋
7.4.2 馬桑溪長江大橋健康監測系統
7.4.3 荷載效應的提取及其演變規律分析
7.4.4 馬桑溪大橋健康監測信息最大Lyapunov指數分析
7.4.5 基於最大Lyapunov指數譜的橋樑結構抗力狀態辨識研究
7.4.6 馬桑溪大橋健康監測信息關聯維數分析
7.5 本章 小結
參考文獻
第8章 鋼筋混凝土索塔裂縫產生機理及監測評估理論和技術
8.1 高大索塔裂縫成因分析
8.1.1 懸索橋塔柱結構材料及形式
8.1.2 懸索橋塔柱受力特性及安全影響因素分析
8.1.3 懸索橋塔柱裂縫成因分析
8.1.4 斜拉橋塔柱裂縫成因分析
8.1.5 小結
8.2 基於分形損傷與斷裂的裂縫機理研究
8.2.1 分形損傷力學的概述
8.2.2 分形與斷裂概述
8.2.3 裂縫深度求解方法研究
8.2.4 小結
8.3 高大索塔裂縫監測評估指標體系與安全性評估
8.3.1 評估體系
8.3.2 塔柱鋼筋混凝土裂縫信息
8.3.3 套用實踐
8.3.4 小結
參考文獻
索引
