中交路橋科(kē)技(jì)是從(cóng)事(shì)工程檢(jiǎn)測監(jiān)測、城(chéng)市安全監測預警(jǐng)與(yǔ)評價、數字智(zhì)能化研發為一體(tǐ)的複合型高新技術集團企業。
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實時監測橋(qiáo)梁(liáng)安全!橋梁(liáng)健康監測中的(de)數據(jù)預處理與損傷(shāng)結構(gòu)安全預(yù)警技術
更(gèng)新時(shí)間:2024-10-21 09:18
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1、數據(jù)預處理

由研究可知,在橋梁(liáng)健康監測中,除損傷(shāng)識(shí)別中普遍關注的(de)結構靜、動力響應外(wài),橋位的自然環境(jìng)(包括溫度(dù)、濕度、風(fēng)、雨量等的(de)測試),以及工(gōng)作環境(如運營(yíng)荷載的(de)車(chē)型、軸重、隨(suí)機(jī)車流的分布特征),也會對橋梁健康監測數據產(chǎn)生重(chóng)要影響,甚至其影響會超越由結構損(sǔn)傷本身(shēn)所引起的力學特性變化。為了對(duì)監測橋梁結構的安全狀態做出(chū)更準確的評(píng)估,有必要預測(cè)和分離監測數據(jù)所含(hán)總體響(xiǎng)應中的環境因素相關信號。為此(cǐ),提出了許多(duō)剔除采集數據中(zhōng)所含環境噪聲的相(xiàng)關算法,如針對均勻(yún)溫度梯度和不均勻溫度場條(tiáo)件下,溫度(dù)變化(huà)對橋梁結構的(de)固有頻率、彈性模量、變形、內力和邊界條件的變化(huà)所進行的係(xì)列研究;對橋(qiáo)麵隨機車流的識別技術(shù)及隨機車流對(duì)橋梁(liáng)結構(gòu)產生的力學響應的研究等。

因受(shòu)到(dào)測試環境(jìng)影(yǐng)響,橋梁健康監測係統測試(shì)信號往往包含環境噪聲,且由於傳(chuán)感器(qì)性能等因(yīn)素的幹擾,數據(jù)缺失及異常數據常存在於健康監測的數據鏈中。采用合(hé)理高效的(de)算法進行(háng)數據降(jiàng)噪、缺失數據修複及異常數據處理,成為(wéi)橋梁(liáng)健康監測數據處理中(zhōng)的重要問題之一。綜合(hé)此類研(yán)究(jiū)可知,數據(jù)預處理的方(fāng)法大體分為輸(shū)入輸(shū)出法和僅輸出的(de)方法。

橋梁(liáng)健康監測(cè)係統

2、橋梁(liáng)損傷結構安全預警

橋(qiáo)梁損傷結構安全預警通常(cháng)可分為以下兩種類型:

第一,突發損傷預警(jǐng)是指,受地理位置及環境氣候的影響,可能出現台風、地震等(děng)極端災害對橋(qiáo)梁局部構件造成的損(sǔn)害。針對(duì)此(cǐ)類由(yóu)天氣等原因造成的突發(fā)損傷,除在結構上預置(zhì)監測損傷數(shù)據的動靜力傳感(gǎn)器外,主要通過監測橋梁環境數據建立災(zāi)害預警(jǐng)係統(tǒng),通過實測(cè)數據(jù)與理(lǐ)論(lùn)分析結果對比,判(pàn)斷結構(gòu)在極端(duān)環境下(xià)的安全狀態,進行實時預(yù)警。如港珠澳大(dà)橋安裝了地(dì)震安全監測與評估係統,通過環(huán)境(jìng)數(shù)據的積累與分析,提取大橋結構(gòu)特征參(cān)數並(bìng)研究(jiū)其變(biàn)化規律,在此基礎上建立和修正有限元模型,進行(háng)安全預警。隨著未來全球變暖(nuǎn)程度加劇,極(jí)端氣候事件(如颶風、熱(rè)浪、洪澇災害等)發生概(gài)率不斷(duàn)上(shàng)升,為保證交通網(wǎng)絡(luò)等(děng)關鍵基礎設施的(de)正常(cháng)運營(yíng)能力,未來(lái)在評估和(hé)預測突發性自然環(huán)境變化對橋(qiáo)梁(liáng)安(ān)全影響的研(yán)究比重將會得到(dào)進(jìn)一步提升。

第二,常規損(sǔn)傷(shāng)預警(jǐng)是從橋梁(liáng)健康監測係統獲得橋梁力學響應數據(jù),待(dài)提(tí)取並分離了環境影響因素(sù)的幹擾後(hòu),可根據實時結構響應數據,建立橋(qiáo)梁結構(gòu)損傷的安全(quán)預警係(xì)統(tǒng)。調研可知(zhī),目前關於損傷結構安全預(yù)警的研究主要集(jí)中在預警指標、預警(jǐng)體(tǐ)係的(de)建立,以(yǐ)及(jí)基於可(kě)靠度理論與監測數據的橋梁安全評估方向。預警(jǐng)指標的選取(qǔ)主要通過敏(mǐn)感性分析選定,此類(lèi)研究仍沿襲土木工程領域的傳統做法,即(jí)結合橋梁健(jiàn)康監測數據與(yǔ)結構有限(xiàn)元模型開(kāi)展(zhǎn)研究。損傷(shāng)結構的(de)可靠度評(píng)估方麵,無(wú)須建立結構模型的貝葉斯信念(niàn)網絡 (BBN)近(jìn)年來得(dé)到廣(guǎng)泛(fàn)運用,該方法被證明在經過訓練後可以和橋梁(liáng)健康監測實時數據相關聯,根據係統采集(jí)的新數據及時對橋梁健康狀態進行評估。

橋梁健康監測

中交路橋科技(jì)結合(hé)多年行業先進經(jīng)驗,融合數字經濟和國家安全體係發展(zhǎn)需求,構(gòu)建(jiàn)“智能監(jiān)測、科技領先、智慧城市、數字賦能(néng)”的品牌戰略,形成了(le)工程檢測、城(chéng)市安全監測、數字化(huà)研發運維三大業(yè)務板(bǎn)塊。公司技術實力雄厚(hòu),當(dāng)前(qián)擁有(yǒu)一支(zhī)高(gāo)素質工程醫生團隊,囊(náng)括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建築工程、水(shuǐ)利工程(chéng)、工程物探、安全(quán)技術、電力、信號、集成電路(lù)、智能(néng)科學等(děng)專業(yè)。公(gōng)司試驗、檢測、監測儀器(qì)設(shè)備齊全(quán),用於試(shì)驗檢測、測繪的儀器設備共(gòng)計千餘套,為試(shì)驗檢(jiǎn)測、監測數據的科學、準確提(tí)供了硬件保(bǎo)證。

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