建筑结构健康检测论文

作为四大文明古国的一员，中国有着极其悠久和灿烂的文化。在桥梁工程领域，我国在周秦时期，梁索浮三种桥型就已经基本具备；两汉时期，以栈桥建设为主；隋唐时期，技术日益成熟，达到飞跃；两宋时期，全面开展，大规模进行；元明清时期，日趋鼎盛，清朝中后期技术开始落后。与同期世界水平相比，我国在相当长的历史时间内一直处于世界先进水平，建造了无数的各式桥梁，并有大量的优秀作品传世至今。始建于公元605－616年的赵州桥，不仅是我国而且也是世界上现存最早、保存最完整的空腹式石拱桥，对世界后代的桥梁建筑有着十分深远的影响。它横跨于赵县洨河之上，是一座大拱两端叠加分流用小拱的敞肩单孔弧形石桥，由28道石拱券纵向并列砌筑而成，其建筑结构之奇特，自古有“奇巧固护，甲于天下”的美称，1991年，赵州桥被美国土木工程师学会选定为世界第十二处“国际土木工程历史古迹”。有着“世上无桥长此桥”美誉的安平桥建于800多年前的南宋时期，全长两千多米，不仅是我国最长的石梁桥，也是世界上最长的石梁桥。另外还有位列中国三大古代名桥之首卢沟桥；在世界造桥史上开创性采用筏型基础及种蛎固基的洛阳桥（又称万安桥）；跨径达到103米的泸定桥；作为中国乃至世界上最早的一座开关活动式大石桥的广济桥等等。时值近代钱塘江大桥，武汉长江大桥，南京长江大桥吹响了我国向现代化桥梁大国进军的号角。据不完全统计，截止2009年底，我国已建成公路、铁路、公铁两用桥梁总数已达60余万座，仅在长江、黄河上就有250余座。其中，长江及其支流沱沱河、通天河、金沙江上有近130座，黄河上有120余座。在已建成的斜拉桥、悬索桥、拱桥、梁桥中，分别位居世界同类型桥梁跨径排行榜前十名之列的有24座，占60％。其中：斜拉桥6座，苏通长江大桥(主跨1088m钢箱)、香港昂船洲大桥(主跨1018m分离钢箱)分别位居第一、第二；悬索桥4座，舟山西堠门大桥(主跨1650m分体式钢箱;为世界首座)、润扬长江大桥(主跨1490m钢箱)分别位居第二、第四；拱桥8座，重庆朝天门长江大桥(主跨552m连续钢桁系杆拱)、上海卢浦大桥(主跨550m钢箱提篮系杆拱)分别位居第一、第二；梁桥6座，重庆石板坡长江大桥(主跨330m钢—混凝土混合刚构—连续)位居第一。跨海桥梁中的宁波杭州湾大桥总长36Km，为跨海桥梁世界之最；东海大桥总长32．5Km；舟山大陆连岛工程总长54.68Km；上海长江隧桥工程———南隧北桥，隧道长度8．9Km、桥长10.3Km，为世界迄今为止最大的隧桥结合工程。不管什么形式的桥梁，其基本材料大多可归为石材，木材，混凝土，钢材等类型，而这些材料在耐久性方面均存在不同程度的问题，需要给予特别关注。所以随着我国桥梁建设高潮的来临，对重要桥梁运营状况进行实时监测显得愈发迫切，加上国际桥梁领域最新发展动态的引导，桥梁健康监测日益成为国内发展的一大热点。桥梁健康监测系统发展简介虽然健康监测是最近一二十年才兴起的一个技术方向，但追寻历史我们发现结构监测概念古已有之：在中国，古塔上通常安装有各种各样的铃铛，而这些铃铛就兼具结构强烈晃动时提醒游人撤离的预警功能。另外，中国的监测传感技术也源远流长：汉代的古籍中就有大气温度和风速风向测量的记载。而1969年，Lifshitz和Rotem所写的论文则被视为阐述现代结构健康监测理念——通过动力响应监测评估结构健康状态——的第一篇论文；由此，桥梁健康监测在世界范围内蓬勃发展起来。在工程领域：1987年，英国在总长522m的三跨连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器监测大桥运营阶段在车辆与风载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应，该系统是最早安装的较为完整的健康监测系统之一。挪威的Skamsundet斜拉桥，丹麦的Faroe跨海斜拉桥和主跨1624m的GreatBeltEast悬索桥，加拿大的Confederation连续刚构桥，日本的明石海峡大桥等大跨桥梁上也相继安装了监测系统；1997年，香港的青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥等三座大桥上安装了风和结构监测系统。随后，内地的东海大桥、虎门大桥、徐浦大桥、江阴长江大桥等桥梁上也建立了不同规模的结构监控系统。在学术领域：1988年在日本东京举行的第九届世界地震工程会议（9WCEE)上，首次在国际范围内讨论土木工程主动控制。1994年，国际结构控制学会（IASC)正式成立，同年召开第一届国际结构控制会议（1stWorldConf.onStructuralControl）。为了应对形势发展的需要，2006年以后，国际结构控制学会（IASC)会议改名为国际结构控制与监测会议（WorldConf.onStructuralControlandMonitoring）。健康监测主要研究进展综合桥梁健康监测的发展历史和现状来看，主要有以下技术难题和研究进展：第一，健康监测系统总体设计。健康监测系统的总体设计原则包括以下几项：（1）根据桥梁结构易损性分析的结果及养护管理的需求进行监测点的布设；（2）从结构安全性、耐久性、使用性的需求出发对结构进行监测，采用实时监测和定期监测相结合的方法，力求用最少的传感器和最小的数据量完成工作；（3）以结构位移监测为主，以力、应力、模态分析为辅助。监测内容主要是荷载源、系统特性和结构响应。目前对于健康监测系统的设计更主要的是基于经验和项目经费的限制来确定传感器系统得设计，而没有一种确定性标准来进行传感器系统的设计，同时对需要通过健康监测系统获得哪些能够对结构的状态评估发挥关键作用的数据还没有明确的方法。�第二，传感传输技术。传统传感测试技术易受干扰、传输导线过长等缺点已不再满足桥梁健康监测的发展要求，加上现代科技支撑，近年来发展起来了许多新型的传感技术，其中以光纤传感、无线传感、GPS技术和Internet数据通信技术为主要技术代表。关于传感器优化布置的问题也愈发引起人们的关注，传感器的类型、数量和布置位置对监测效果有着非常大的关系，客观条件中传感器的数量总是有限的，如何将有限的传感器合理布置以发挥其最大的效用是是健康监测的关键技术之一，也是以后大力发展的方向之一。�第三，数据融合技术。多传感器数据融合技术以其强大的时空覆盖能力和对多源不确定性信息的综合处理能力,可以有效地进行结构系统的监测和诊断。目前已经发展起来的数据融合技术主要有：加权平均、卡尔曼滤波、贝叶斯估估计、统计决策理论、证据理论、模糊推理、神经网络。现有健康监测系统多停留在数据采集和简单数据分析阶段，同时桥梁健康监测系统会产生大量测试数据,对这些测试数据与信息进行整合与解释，以及对结构真实状态的进行合理评估仍存在很大困难。�第四，系统与损伤识别理论研究。目前主要的研究方法有基于振动的结构损伤识别方法和模型修正方法。结构损伤识别作为结构状态评估的重要组成部分，是近年来健康监测方向的研究热点之一，出现了如基于结构频率、位移模态、应变模态、曲率模态、应变能、刚度、柔度、能量法、频响函数等一系列损伤识别方法。而模型修正方法主要是基于运动方程、测试结果和有限元模型构造约束优化问题不断修正结构刚度、质量和阻尼分布，使其响应尽可能的接近实际响应。结构的模型修正能够为健康监测提供基准模型，同时也为基于测试结果的反演进行结构损伤识别和性能模拟提供了很好的基础。�第五，结构健康状态评估。结构状态评估方法主要是运用可能获得的反映结构性能的内部信息对结构的施工运营等工作状态进行评估，目前主要有可靠度理论、层次分析法、模糊理论、神经网络以及专家系统等。健康监测系统的结构状态评估需要从结构监测的大量数据中提取能够反映结构特性的特征，以完成对结构实时和定期的评估，而这其中必然会涉及到结构数据的特征提取、数据融合及性能决策等方面，但目前这个方面所作的工作较少。工程招标业主名录福建工程招标业主名录江西工程招标业主名录更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

土木工程毕业设计摘要模板

毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。以下是我收集的土木工程毕业设计摘要，欢迎查看！

以土木工程为主的建筑业是我国国民经济的重要组成部分，是国民生产总值和劳动力的主要贡献者。从2003年至2012年，全国建筑安全形势在总体上呈现好转态势，但与发达国家相比，形势依然十分严峻。

究其主要原因是建筑业安全文化的缺乏。安全文化，自上个世纪80年代被提出来以来，被证实是解决人因失误最有效的办法和手段。本文对安全文化理论进行深入剖析，在此基础上结合我国土木工程施工安全事故案例，建立了我国土木工程安全文化模型，将安全文化分为三个层次：人、组织及环境，人的层面包括安全行为、安全意识和专业知识/安全知识；组织层面包括安全信念、管理者的承诺、员工的参与、沟通交流、安全政策、规则和指导方针、安全培训；环境层面包括社会文化、经济、法律、技术、项目环境和利益相关者。根据此模型针对施工单位工人、管理人员和监理人员设计调查问卷，并在全国范围内进行安全文化调查。本文利用因子分析法对回收数据进行分析，提取主要的影响因子并计算其得分，根据此结果对我国土木工程安全文化现状进行分析，发现：

1）施工单位的安全文化整体水平不高，管理人员和工人的安全意识还不错，但还有待提高。施工单位内的安全管理水平一般，工程项目利益相关者对施工单位有一定的负面影响，管理人员和工人对自己工作的认识均不够清晰，并且工程项目上存在很多影响安全的因素，需要加以重视；

2）监理单位的安全文化整体水平较好，监理的安全意识较好，监理单位也很注重内部安全管理，履行自己的安全监督职责。存在的主要问题是监理人员需要提高他们的专业/安全知识，同时，对业主与施工单位的负面影响应多加注意，因为这是影响安全监理的一个严重障碍。

针对调查分析结果提出改进我国土木工程安全文化的建议：

1）施工单位应健全项目安全管理组织，加强与各利益相关方的沟通交流，加强对管理人员及工人的培训，提高其技术水平、专业知识及安全知识；

2）监理单位应提高监理人员的安全管理业务素质，以增强监理人员的安全知识和专业知识，并加强与施工单位的沟通。并提出了对策和建议。

本文从承包商角度，对国际大型土木承包工程项目投标过程中的风险评估方法进行深入系统地研究。针对国际大型土木工程的特点，建立定性与定量相结合的数学模型，同时力图尽可能考虑风险因素的相关性，以深刻描述客观事物。本论文的研究方法可供承包商在对投标项目进行风险评估时参考，对在工程咨询中介机构中工作的造价工程师、监理工程师等也有一定的参考价值。

第一章，介绍了课题研究背景和国内外的最新研究动态，提出了本文的主要研究内容和技术路线。

第二章，对国际大型土木工程的投标程序、投标定价的模式以及投标理论研究状况进行分析，在此基础上系统分析了国际大型土木工程承包项目投标风险的总体结构、特性、测度指标和影响因素，提出工程投标风险评估是由选标风险评估、成本预测风险评估、投标工期风险评估、施工方案风险评估四部分组成。

第三章，针对承包单位面对选标的两种情况，分别建立了基于改进的AHP方法的选标风险评估模型和基于灰色关联分析的工程风险评估模型。

第四章，引入描述成本估算准确性的指标----成本估价风险的概念，分析了影响成本估价风险的影响因素；为准确地评价成本估算风险，对影响成本估价风险的风险因素之间的相关系数的求法进行研究；建立了基于偏最小二乘回归分析（PLS）的工程费用估算模型；建立了因素相关和独立条件下基于MAT LAB/SIMULINK的成本风险仿真模型，通过案例研究，对比了两个模型的仿真效果；研究了成本风险的`敏感度问题。

第五章，对项目施工工期和费用之间的相关性进行深入研究；考虑施工工期风险与费用估计风险之间的相互制约、相互影响的关系的基础上，建立了非线形的多加性随机网络（GERT）模型，用于工期风险的估计预测；对多加性随机网络的工期-费用优化问题进行了探讨。

第六章，采用网络层次分析ANP（Analytic Network Process）方法来评价施工方案风险，结果表明是否考虑风险因素相关，往往会影响最终的评价结果。第七章，对全文所做的工作进行总结，对今后的工作进行了展望。

随着大跨度结构和超高层建筑的不断发展，大型土木工程结构健康监测的研究与应用越来越受到学术界和工程界的重视。本文系统地开展土木工程结构性能监测系统和损伤识别方法的理论与实验研究，建立一种可用于测试结构动态响应以及监测交通流的新型水泥基压电传感系统，提出一种基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法，从而发展结构健康监测系统与方法。

主要研究工作与创新成果包括以下几个方面：

（1）在水泥基压电复合材料的基础上，研制了一种新型水泥基压电传感器，实验检测了传感器的频率独立性、线性度等基本性能，并使用标定程序确定了传感器的测量范围、灵敏度、线性度、滞回度和灵敏度界限等使用参数。研究结果表明，所研制的水泥基压电传感器具有很好的频率独立性和高度的输入输出线性关系，适用于大型土木工程结构的性能监测。

（2）建立了包括水泥基压电传感器、专门开发的小型电荷放大器、多通道数据采集仪和监测软件的水泥基压电传感系统，并将其应用到短柱和框架结构的动态响应测试以及交通流的监测等方面。模型实验结果表明，水泥基压电传感系统不仅可以准确地测试结构或构件的动态应力响应，还可以准确地监测交通流（包括人流和车流），并可以通过计算水泥基压电传感器的脉冲响应幅值来区分交通流中车辆的种类。

（3）在结构随机振动理论的基础上推导出结构动态响应的统计特征与结构损伤位置和损伤程度之间的关系，通过敏感性分析确定了以结构动态位移响应方差作为结构损伤识别的损伤指标，分析了使用该损伤指标可以部分消除测试误差的原理。数值模拟了一三跨连续梁在白噪声激励下的动态响应，观察了在不同损伤位置和损伤程度下结构动态位移响应方差的变化，从而评估了选择结构动态位移响应方差作为损伤指标的可行性。

（4）提出了一种基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法。在人工神经网络结构中，以结构动态响应方差和协方差的变化作为神经网络的输入，以结构的损伤位置和损伤程度作为神经网络的输出。数值模拟了一三跨连续梁的损伤识别过程，其中包含单损伤和多损伤两种损伤工况，每种损伤工况中又分为损伤位置识别和损伤程度识别。数值模拟结果表明，训练好的神经网络可以准确识别出结构的损伤位置和损伤程度，从而验证了所提出的基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法的有效性与可靠性。

（5）采用所提出的基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法，对一组两端固结的模型梁进行了结构损伤识别的模型实验。模型梁由铝合金型材制作，模拟带翼缘的薄壁箱梁。在实验中，分别采用单损伤工况和多损伤工况对神经网络进行训练和测试。实验结果表明，经过训练的神经网络可以基本准确地识别出结构损伤位置和损伤程度，从而进一步验证了所提出的基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法的有效性与可靠性。