第一篇：橋梁健康監測系統心得體會

橋梁健康監測系統的學習體會

橋梁健康監測系統的建設關鍵還是在橋梁結構專業方向上為主，依托的是相當專業的橋梁專業知識，也是監測方向的和監測手段實現的最根本思路所在，目前來講，主要存在的問題有以下幾點：

1.數據可靠度的驗證，由于監測設備(傳感器和信號處理器)本身的誤差和不正當使用可能造成數據的不準確性，如何解決底層數據來源的可靠度是系統運行的根本要求

2.海量數據的存儲方式：究竟利用什么形式來存儲海量數據，并且有效的實現各項系統功能，便于后期數據挖掘功能開發，這個是系統很關鍵技術問題，雖然數據存儲在大多數程序員看來也就是硬盤大小的問題，其實不然，作為一個系統來講海量數據存儲不僅僅是保存就行那么簡單，更多是要為更好的實現數據的有效利用而服務，無疑是整個系統在開發的基礎

3.數據的處理機制，對于橋梁健康監測系統，其目的是為了達到實時監控橋梁的運營狀態和結構的安全性能，各類數據的同步性必然是做整體分析和評估的前提條件，更大程度上講，數據如果不同步，也就從某種程度上來講，失去了健康監測的意義，例如：梁體統一截面的豎向振動數據反映出來的振動形式，和應變數據變化體現出來的變化形式應該是一致的；同時還有環境量的影響，偶然的超載影響等等偶然情況對整體結構的影響也能同步的反映結構在某時刻的狀態，對于整體分析就能提供可靠的依據，同樣對于以后完善動態仿真分析，也是必要的技術支持。4.關于損傷識別

第二篇：橋梁健康監測-心得

橋梁健康監測意義-心得

橋梁健康監測講義中主要包括以下幾個內容：

1、橋梁健康監測的基本概念；

2、橋梁健康監測研究現狀

包括：橋梁監測傳感器研究現狀；土木工程測試技術研究現狀；傳感器的優化布設、系統集成與數據傳輸網絡技術研究現狀；橋梁結構健康監測數據管理與控制技術研究；橋梁損傷識別技術的研究現狀；有限元模型修正與模型確認現狀；橋梁健康監測海量數據挖掘；結構健康監測系統的設計指南和標準的研究現狀。

3、橋梁健康監測方法

包括：基于動力的健康監測方法；聯合靜動力的健康監測方法；橋梁健康監測的應用。

心得體會

雖然本人不是橋梁設計或者橋梁檢測專業出身，但是在飛尚公司也大致了解了橋梁監測的現狀，通過這次學習，再次深入的了解了橋梁健康監測的現狀，再次寫一下自己的幾點心得(不一定對，也不一定全面，只是個人的心得體會和看法，和大家共勉)：

第一：是否應該參照國外橋梁監測先進經驗和過往經驗(是否需要對國外橋梁監測現狀進行調研？)，結合國內情況及國內橋梁健康監測現狀，走出一條適合自己的監測之路(當然不是說國外的就是好，但是從近現代以來，確實是西方國家引領了包括橋梁設計和檢測監測 工業革命潮流)。

第二：橋梁健康監測包括施工期監測和運營期監測(我 的理解是運營期監測市場的主要方向)，要想知道監測的方向應該要了解更多的橋梁設計或者橋梁檢測監測行業規范書本(畢竟檢測是曾經的主流，未來也許是監測的天下)；而橋梁設計或者橋梁檢測監測行業規范的制定是國家橋梁結構等相關機構(例如住建部、中國建筑設計研究院等單位引領制定的，因此我科室為了達到一定的行業高度，應該多多參與參加類似的會議，當然前提是咱們這個級別能否參與的了，或者間接參與也可)，國外是否也是類似的方式？

第三：不論是檢測還是監測，前端用的都是傳感器，傳感器也分靜態傳感器(如表面應變計、裂縫、位移等)、動態傳感器(加速度、動應變等)；還可分接觸式和非接觸式，其中接觸式是現在的主流，哪些監測項未來會用非接觸式傳感器(或者已經用了，如視頻攝像等)。

第四：監測項(監測部件)，以索力來說，目前主要檢測監測方式是振動法，未來的監測趨勢是否是磁通量或者光纖光柵法，我估計從百度google等互聯網信息上很難得到準確的判斷，這個需要中國建筑設計院等這種等級的機構或者單位來制定或者叫引領，不知道是否可以這么理解；另外本人愿意就光纖光柵法測索力進行深入的了解，希望得到豐軍等橋梁專家等指導啊，當然目前公司磁通量穩定性公關工作，雖然不是成員啊，但是作為一個部門的，有需要協助工作的地方，請領導安排撒。第五：未來的想法完善。。

第三篇：橋梁監測方案解讀

摘要和關鍵詞

【摘要】

結合工程實踐，對橋梁監測系統進行了總體的介紹，可以初步了解橋梁監測系統的構成。分析了橋梁相應的危險有害因素并進行了相應的分類，同時，對檢測過程中各種傳感器的選擇選擇與使用也做了相應的介紹，本文同時對橋梁監測系統的數據采集，分析和相應的過程進行了介紹，闡述了每個部分的應用和各個系統之間的聯系，是比較系統和完善的對橋梁監測系統做了相應的介紹，隨著時代進步，安全監測會凸顯出其重要性。

【關鍵詞】

橋梁監測系統；監測設備；危險源；傳感器；數據分析；

1、橋梁監測系統

1.1 橋梁檢測的簡介

橋梁安全監測是在傳統的橋梁檢測技術的基礎上,運用現代化傳感設備與光電通信及計算機技術, 實時監測橋梁運營階段在各種環境條件下的結構響應和行為, 獲取反映結構狀況和環境因素的信息, 由此分析結構健康狀態, 評估結構的可靠性, 為橋梁的管理與維護提供科學依據。在偶發事件(如地震)發生后, 可通過監測數據識別結構的損傷和關鍵部位的變化, 對橋梁結構的承載能力和抗風、抗震能力做出客觀的定量的評估。由于橋梁(尤其是斜拉橋、懸索橋)的力學和結構特點以及所處的特定環境, 在橋梁設計階段完全掌握和預測結構的力學特性和行為是非常困難的,橋梁的設計依賴于理論分析并通過風洞、振動臺模擬試驗預測橋梁的動力性能并驗證其動力安全性。而結構理論分析常基于理想的有限元模型, 并且分析時常以很多假定為前提, 這種模擬試驗和計算假定可能與真實橋位不完全相符。因此, 可以通過橋梁健康監測所獲得的實際結構的動靜力行為, 可以驗證橋梁的結構分析模型、計算假定和設計方法的合理性, 而且監測數據可用于深入研究橋梁結構及其環境中的未知和不確定性問題。而且橋梁健康監測信息反饋于結構設計的更深

1.2 橋梁監測系統的結構

橋梁監測系統就是通過對橋梁結構進行無損檢測, 實時監控結構的整體行為, 對結構的損傷位置和程度進行診斷, 對橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進行智能評估, 為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況嚴重異常時觸發預警信號,為橋梁的維修、養護與管理決策提供依據和指導。橋梁監測系統的基本組成如圖1所示。

圖1 橋梁檢測系統基本組成框圖 1.3 橋梁監測系統的特點

橋梁監測系統作為現代橋梁系統中必不可少的一部分，有著極其重要的地位，對橋梁的安全和爭產運行起到了極其重要的作用，基于對橋梁監測系統的研究，其具有以下一些共同特點:(1)通過測量結構各種響應的傳感裝置獲取反映結構行為的各種記錄.(2)除監測結構本身的狀態和行為以外,還強調對結構環境條件(如風、車輛荷載等)的監測和記錄分析;同時,試圖通過橋梁在正常車輛與風載下的動力響應來建立結構的“指紋”,并借此開發實時的結構整體性與安全性評估技術.(3)在通車運營后連續或間斷地監測結構狀態,力求獲取的大橋結構信息連續而完整.某些橋梁監測傳感器在橋梁施工階段即開始工作并用于監控施工質量.(4)監測系統具有快速大容量的信息采集、通訊與處理能力,并實現數據的網絡共享.1.4 橋梁監測系統的監測方面

橋梁監測的基本內涵即是通過對橋梁結構狀態的監控與評估,為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況嚴重異常時觸發預警信號,為橋梁維護、維修與管理決策提供依據和指導.為此,監測系統對以下幾個方面進行監控:(1)橋梁結構在正常車輛荷載及風載作用下的結構響應和力學狀態。

(2)橋梁結構在突發事件(如地震、意外大風或其它嚴重事故等)之后的損傷情況。

(3)橋梁結構構件的耐久性, 主要是提供構件疲勞狀況的真實情況。

(4)橋梁重要非結構構件(如支座)和附屬設施(如斜拉橋振動控制裝置)的工作狀態。

(5)大橋所處的環境條件, 如風速、溫度、地面運動等。

2、橋梁危險源

2.1 橋梁中的危險因素

橋梁中存在諸多因素會導致橋梁發生事故，對這些因素的研究有助于我們對橋梁事故更好的預測和分析，可以更好地避免事故發生，減少人員傷亡和財產的損失，因此，橋梁監測系統所監測的因素主要有以下幾方面。(1)荷載。包括風、地震、溫度、交通荷載等。

(2)幾何監測。監測橋梁各部位的靜態位置、動態位置、沉降、傾斜、線形變化、位移等。(3)結構的靜動力反應。監測橋梁的位移、轉角、應變應力、索力、動力反應(頻率模態)等。

(4)非結構部件及輔助設施。支座、振動控制設施等。

2.2 橋梁事故的事故樹分析

針對可能發生的橋梁事故，分析導致的原因事件，然后根據這些原因事件建造事件樹，確定成立的事故方案，并應用ANSYS軟件等工具計算出橋梁結構在各種可能原因事件以及各種可能事故方案的作用下的空間應力狀態；最后通過對這些可能事故方案的分析來確定事故的原因及機理。具體分析過程如圖2所示。

圖2 基于可靠性的事故分析模型

如果某工程事故在事故原因調查分析時通過專家意見、現場調查、文獻搜集以及回顧等確定有3 種可能事故原因事件(E1,E2,E3)，則有6種可能事故方案，如圖3所示。

圖3 所有可能引起事故的方案

在完成事件樹建造之后，下一步就是對每個破壞事件進行品質分析(也即這些事件發生的條件概率)和確定每種事故方案的發生概率.如果事故方案中的某一事件的條件概率小于事故發生的極限概率值，則認為該事故方案不成立，而只需要對那些成立的方案進行分析，如圖4所示.圖4 研究的事故方案

通過上述理論，可以形成事件樹分析法對事故分析步驟.(1)確定或尋找可能導致事故的事件.破壞事件可通過專家意見、工程現場調查、文獻搜集以及回顧等確定；

(2)確定可能導致事故嚴重后果的初因破壞事件，所有的事故失效事件都有可能是初因失效事件；并對初因事件進行分類，對于那些可能導致相同事件樹的初因事件可劃分為一類；(3)建造事件樹，對事件進行分析，排除包含事件的條件概率小于極限失效概率值的事故方案，確定成立的事故方案；

(4)對事故方案進行仿真計算，計算出各種事件作用時對結構的應力狀態影響，并比較分析確定這些事件對事故的權重；

(5)評價被調查的事故方案發生的可能性，找出事故原因.3、橋梁傳感器

3.1 橋梁監測系統中的傳感器

橋梁檢測系統中由于檢測的因素過多，因此會使用到種類眾多的傳感器，具體傳感器類型包括：

(1)應變/溫度傳感器——測量混凝土構件內部應變和溫度的分布。(2)斜拉鎖索力計(錨索計和智能拉索）——測量斜拉索索力。

(3)靜力水準儀——測量橋梁沿橋軸線方向各斷面的相對高程變化、即撓度。(4)傾角計——測量橋梁墩柱、索塔、箱梁等構件偏轉角。

(5)加速度/速度計——測量橋梁運營過程中自振和強迫振動的動態特性。(6)位移計——測量斜拉橋索塔與主梁之間相對縱向位移。

(7)橋梁線形及變位永久監測網——由基準站、測站和監測點構成，定期監測橋梁幾何線形變化。

3.2 橋梁中針對不同因素所使用的傳感器

橋梁中的不同因素由于性質差別大，則需要選擇相應的傳感器，下面是針對不同的因素所使用的相應傳感器：

(1)荷載。包括風、地震、溫度、交通荷載等。所使用的傳感器有: 風速儀—— 記錄風向、風速進程歷史, 連接數據處理系統后可得風功率譜;溫度計——記錄溫度、溫度差時程歷史;動態地秤——記錄交通荷載流時程歷史, 連接數據處理后可得交通荷載譜;強震儀—— 記錄地震作用;攝像機—— 記錄車流情況和交通事故。

(2)幾何監測。監測橋梁各部位的靜態位置、動態位置、沉降、傾斜、線形變化、位移等。所使用的傳感器有: 位移計、傾角儀、GPS、電子測距器(EDM)、數字像機等。(3)結構的靜動力反應。監測橋梁的位移、轉角、應變應力、索力、動力反應(頻率模態)等。所使用的傳感器有: 應變儀——記錄橋梁靜動力應變應力, 連接數字處理后可得構件疲勞應力循環譜;測力計(力環、磁彈性儀、剪力銷)—— 記錄主纜、錨桿、吊桿的張拉歷史;加速度計—— 記錄結構各部位的反應加速度、連接數據處理后可得結構的模態參數。

(4)非結構部件及輔助設施。支座、振動控制設施等。

3.3 橋梁中針對不同因素監測方式和頻率

橋梁中涉及到的因素有靜態的有動態的，有有形的有無形的，因此針對不同的因素要采取不同的方法和頻率。依據橋梁中不同因素所屬的種類不同，將相應因素進行了相應的分類，同時給出了相應的監測手段。下表1中具體列出了不同因素的監測方式和頻率。

表1 不同因素的分析表

4、橋梁監測系統的具體實施方案

在橋梁監測系統中不同的功能目標所要求的監測項目不盡相同.絕大多數橋梁監測系統的監測項目都是從結構監控與評估出發的,個別也兼顧結構設計驗證甚至部分監測項目以橋梁問題的研究為目的.如果監測系統考慮具有結構設計驗證的功能,那就要獲得較多結構系統識別所需要的信息,因此,對于大型橋梁,需要較多的傳感器布置于橋塔、加勁梁以及纜索/ 拉索各部位,以獲得較為詳細的結構動力行為并驗證結構設計時的動力分析模型和響應預測,另外,在支座、擋塊以及某些聯結部位需安設傳感器獲取反映其傳力、約束狀況等的信息.4.1 橋梁監測方案中組成部分

（1）硬件部分

監測系統的硬件主要用于橋梁參數的采集和數據處理，在監控分中心設置數據服務器進行系統數據分析處理，并設置工作站計算機進行實時監控，在橋梁現場設置網絡傳輸設備和數據采集處理設備進行遠程數據的傳輸和采集，在橋梁的不同位置設置原始數據采集設備進行橋梁實時狀態的監測。原始數據采集設備如下：

(1)風力風向監測設備

成橋后風荷載是橋梁結構的主要動力荷載之一。在風荷載作用下，橋梁的主要構件索、梁和塔都將產生振動，引起疲勞損傷累積，導致橋梁抗力衰減。通過監測風速、風向，統計最大風速值、風荷載脈動特性及風功率譜密度等，可以得出結構的風與結構響應關系，從而對結構進行風致振動的分析。(2)環境溫度監測設備 通過環境溫度的監測，可以分析環境溫度對結構靜力響應的影響，以使基于靜力測試的識別方法能更準確地反映結構基準狀態；可以分析環境溫度對振動特性的影響，以使基于振動測試的損傷檢測方法能更準確；可以預測可能出現的極限環境溫度荷載。同時，空氣濕度對結構的耐久性影響也較大。環境監測中溫度和濕度的監測對于分析結構狀態和結構損傷發展狀態是重要的參數指標，另外溫濕度監測可以為系統采集站設備的工作環境控制提供參考數據。(3)結構溫度監測設備

構件溫度的分布狀況將直接影響到結構的變形和內力狀態，構件溫度場中的溫差效應的實際分布也是設計單位關心的一個重要結構參數；對結構溫度分布情況的監測可以用于分析結構溫度場對結構靜力響應的影響，以使基于靜力測試的識別方法能更準確地反映結構基準狀態；可以幫助分析結構溫度場對振動特性的影響，以使基于振動測試的損傷檢測方法能更準確。因此溫度荷載的監測可以幫助考察可能出現的極限溫度場荷載，為結構分析提供幫助。另外溫度場監測可為部分監測設備做溫度補償。(4)地震監測設備

地震荷載的監測是指在地震事件或船舶撞擊下監測大橋橋址處的地震動加速度時程及其頻譜，為結構整體和局部的動靜力響應及災后評估提供依據，為大橋管理部門處理突發事件提供資料。(5)動態交通荷載監測

交通荷載的監測一方面可以對運營期大橋的交通量進行統計，對過橋的車輛軸重、速度、車長進行動態實時監測，當車輛超載時可給出預警。另一方面，車輛交通荷載的監測可以為結構響應大小提供對比的參照，提供橋梁是否處于無車輛活荷載的近似恒載的判斷依據，作為橋梁恒載狀態對比分析的前提條件。(6)結構應變監測設備

對構件應力的監測可以分析求解出測點的應力狀況。結構的應力是重要的結構局部信息，一旦應力超限，便可能導致材料開裂或破壞，進而導致構件和橋梁的破壞。應變指標是運營期間安全性預警的重要信息，也是結構狀態分析的參考信息，尤其對一些關鍵的結構部位(如主梁跨中、主梁支座頂部、橋塔根部等)，必須對其進行監測。

(7)主梁撓度監測設備

橋梁主梁撓度直接反應了主梁當前的整體受力狀態，橋梁撓度也是監測系統預警和安全評定的主要指標。(8)索塔傾斜監測設備

橋塔是斜拉橋的主要承重構件，橋塔一旦出現較大傾斜，整個斜拉橋會有傾覆的危險。另外橋塔沿橋縱向傾斜也是索力不均勻分布的表現。(9)主梁及索塔空間變位監測設備

主梁和索塔的空間變位是反映大橋安全狀態及進行內力狀態評估分析的重要參數，是結構安全預警的重要指標。(10)整體位移監測設備

斜拉橋主梁在溫度作用下會發生縱向變形，這種縱向變形將通過伸縮縫處主梁端部位移來反映。伸縮縫處主梁端部位移與溫度之間具有一定的對應關系，通過監測可以掌握主梁縱向變形情況，如果主梁的縱向變形異常(變形未被釋放)，則會導致主梁出現較大的溫度應力，這對主梁安全將產生危險。(11)斜拉索索力監測設備

斜拉索是斜拉橋最重要的受力構件，斜拉索索力的變化直接反映橋梁結構受力狀態的變化，關系到整座大橋的安全，通過索力的監測能夠為運營期間的安全性提供直接的預警信息和狀態評估信息。(12)動力特性監測設備

橋梁動力特性參數的變化(頻率、振型、模態阻尼系數)是橋梁構件性能改變的標志。橋梁的振動水平(振動幅值)反映橋梁的安全運營狀態。橋梁自振頻率的降低、橋梁局部振型的改變可能預示著結構的剛度降低和局部破壞，是進行結構損傷評估的重要依據。(13)腐蝕監測設備

橋墩支撐著整個橋梁，一旦出現問題，后果極其嚴重。橋墩所處位置環境惡劣，各種腐蝕因素會導致橋墩混凝土耐久性降低，通過對橋墩處混凝土耐久性CL一腐蝕進程監測，能及時掌握橋墩混凝土的腐蝕程度，在腐蝕速度過快或腐蝕程度過大時可及時進行補救。在橋梁現場設置的工作站進行數據轉換后，將光信號和模擬信號轉換成數字信號，通過光纜傳輸到監控分中心，在現場的工作站設置一套同步時鐘系統，以保證各個設備采集數據的同時性。（2）軟件部分

監測系統要實現全橋整體狀態的監測，離不開最后軟件系統的數據分析與處理，其中，又可以把軟件系統分為三大塊，分別是：(1)數據采集與傳輸系統

數據采集與傳輸系統是整個監測系統實現的首要條件，通過這個子系統，實現了對傳感器信號的采集、處理、存儲、傳輸與顯示功能，現場設備與數據服務器緊密聯系，可以隨時對所需要的數據進行調用。(2)數據處理與分析系統

這個子系統是橋梁監測系統的核心，它完成橋梁巡檢、養護管理及預警功能，實現巡檢動態數據的錄入、存儲、導出、上傳功能。達到橋梁監測系統要求的數據接收與處理服務器上的數據傳輸、數據下載、數據處理及數據存儲等功能，并通過WEB統一門戶形式，提供給用戶使用。(3)數據庫管理系統

根據系統運行數據的規模和系統功能要求，數據庫管理系統利用數據庫軟件，作為結構監測系統數據存儲及共享的平臺。這個子系統是整個系統的基礎。軟件部分三個子系統實際上是密不可分的，系統進行數據分析，不僅僅是自動采集的，也包括人工巡檢后錄人數據庫的數據。其中橋墩變位、斜拉索索力、斜拉索探傷、鋼結構焊縫探傷、腐蝕、混凝土強度、混凝土碳化深度、混凝土裂縫測量、橋面線形、橋面狀況、混凝土表觀狀況、鋼結構狀況、斜拉索狀況、阻尼器狀況、伸縮縫狀況、支座狀況、橋梁的抗震設施、人行通道、護欄狀況、其他設施狀況等都需要人工巡檢后錄入。

4.2 橋梁監測系統中的布置

4.2.1 橋梁中傳感器/作動器網絡的優化設計準則

無論是以靜力作用下的結構參數識別還是動力作用下橋梁的模態識別為主要目的的監測情況，下面一些優化設計準則是常用（1）識別(傳遞)誤差最小準則

該方法的要點是連續對傳感網絡進行調整，直至識別(傳遞)目標的誤差達到最小值為至。基本思想是逐步消防那些對目標參量的獨立性貢獻最小的自由度，以使目標的空問分辯率達到最佳程度；

該準則即適于靜力作用下的結構參數識別也適于動力作用下橋梁的模態識別。

（2）模型縮減準則

在模型縮減中常常將系統自由度區分為主要自由度和次要自由度，縮減以后的模型應保留主要自由度而去掉次要自由度。將傳感器配置于這些主要自由度上測得的結構效應或響應，應能較好的反映結構的動、靜力特性。（3）插值擬合準則

有時傳感器優化配置的目的是為了利用有限測點的效應(對動力而言為響應)來獲得未測量點的響應。這時可采用插值擬合的方法獲得目標點(未測量點)的響應，為了得到最佳效果，可采用插值擬合的誤差最小原則來配置傳感器。（4）模態應變能準則

其基本思想是具有較大模態應變能的自由度上的響應也比較大，將傳感器配置于這些自由度所對應的位置上將有利于參數識別。這一方法需要借助有限元分析法。

針對以上原則設計出最好的實驗方案，由于不同橋梁的設計方案不盡相同，在此不一一贅述。

4.3 橋梁監測系統總體運行

橋梁監測系統由外場設備進行數據的采集，由軟件進行數據的歸納分析，對橋梁的整體狀態進行評估，并根據橋梁的初始狀態暨通車前交工后的狀態和正常運營時的狀態進行對比，設定橋梁危險信號的預警值，當系統分析橋梁不安全時，會自動發出警報，實現盡早發現、盡早處理的管理方式，可以提前規避重大事故的發生。

5、橋梁監測系統分析數據的方法

5.1 分析數據的相應方法

（1）有限元法

有限元“化整為零”的思想十分簡單明了.它把一個復雜的結構分解成相對簡單的“單元”,各單元之間通過結點相互連接.單元內的物理量由單元結點上的物理量按一定的假設內插得到,這樣就把一個復雜結構從無限多個自由度簡化為有限個單元組成的結構.只要分析每個單元的力學特性,然后按照有限元法的規則把這些單元“拼裝”成整體,就能夠得到整體結構的力學特性.進行有限元分析,可以基于計算機語言編程,如: Fortran和Matlab等.同時,亦有眾多的有限元商用軟件流行,其中平面分析的有限元軟件有:國內有橋梁博士、橋梁通和GQJX,國外有Midas等;空間分析的通用有限元軟件大多為國外的,有:Midas,ANSYS, NASTRAN, AD INA和ABAQUS等,它們包含眾多單元類型,能求解各類問題.5.2 數據處理流程

（1）數據預處理

這一過程在數據采集單元內完成,主要進行簡單的統計運算,如:設定時段內的最大值、最小值、均值、方差和標準差等,計算結果作為初級預警的輸入.（2）數據的二次處理在數據處理與分析服務器上進行,主要計算方法, 如: 傅立葉變換、HHT 變換和小波變換等及其他方法,流程如圖1所示.其中動力數據處理的具體方法及其比較見表2.圖2 數據二次處理計算方法及流程框圖

（3）數據后處理

主要進行監測數據的高級分析,如:實時模態分析、橋梁特征量與環境因素之間的相關性分析和非線性回歸分析等.由于這些方法常需占用一定的計算時間,這一過程往往離線進行,分析數據來自動態數據庫和已備份的原始數據庫.5.3 數據預處理與傳輸系統

數據預處理工作由數據采集單元完成，以對信號進行調理、濾波、A/D轉換，以及進行簡單的統計處理，并將信號通過系統主干光纖網絡傳輸給數據

處理與控制服務器。現場數據采集單元同時管理本地NAS存儲，當上位機或主干網故障時，現場采集單元通過降檔控制繼續執行數據采集工作，并保證經預處理的采集數據在本地NAS保存30d。

5.4 數據處理與分析系統

數據處理與分析系統運行在監控分中心的橋梁監測工作站上，通過網中網連接并控制各被測橋梁的現場控制單元，并經由現場控制單元與現場安裝的傳感器和采集設備通訊。運行數據處理與分析軟件的橋梁監測工作站應裝備足夠的緩沖內存、網卡、適當的備份設備、光纖網絡接口和執行數據處理分析的操作模塊； 數據處理與分析系統管理一個橋梁信息數據庫和一個動態數據庫，橋梁信息數據庫用于存儲采集到的原始數據、處理結果、評估報告、橋梁運營檔案等相關信息。動態數據庫用于保存橋梁結構當前的原始數據和預處理結果。動態數據庫信息保存30 ；橋梁信息數據庫中的信息通過定期存檔、備份作永久保存，以保持數據連續性。

5.5 系統集成

系統硬件由傳感器、現場采集設備、通信鏈路、供電電路、接地防雷設備、遠程監控工作站等組成。根據總體功能要求及現場環境條件，數據采集系統采用分布式布置監控中心設一遠程監控工作站進行人機聯系：控制數據采集單元工作、監視運行情況、進測行結構安全評估的等工作。網絡交換機在數據采集單元與遠程監控工作站之間完成現場數據與控制數據的交換各橋橋址處均設立結構線形和變位永久觀測網，由基準站、觀測站和監測點組成。

6、結束語

橋梁監測系統為運營期橋梁科學有序的養護運營管理提供了一個平臺，建立了橋梁監控系統全壽命期大橋的數字化、信息化“檔案”，對大橋整體與局部性能、工作狀態做出評估，對構件異常現象及時作出判斷并找出原因，及早發現安全隱患，通過制定合理、主動、預防性的養護措施，有效地掌控了運營期橋梁的結構使用狀態及其發展演化趨勢，有效地降低了橋梁全壽命期的運營養護成本，最大限度延長了橋梁的使用年限，這是科技的進步與發展。

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讀書的好處

1、行萬里路，讀萬卷書。

2、書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟。

3、讀書破萬卷，下筆如有神。

4、我所學到的任何有價值的知識都是由自學中得來的。——達爾文

5、少壯不努力，老大徒悲傷。

6、黑發不知勤學早，白首方悔讀書遲。——顏真卿

7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。

8、讀書要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不學、不知義。

10、一日無書，百事荒廢。——陳壽

11、書是人類進步的階梯。

12、一日不讀口生，一日不寫手生。

13、我撲在書上，就像饑餓的人撲在面包上。——高爾基

14、書到用時方恨少、事非經過不知難。——陸游

15、讀一本好書，就如同和一個高尚的人在交談——歌德

16、讀一切好書，就是和許多高尚的人談話。——笛卡兒

17、學習永遠不晚。——高爾基

18、少而好學，如日出之陽；壯而好學，如日中之光；志而好學，如炳燭之光。——劉向

19、學而不思則惘，思而不學則殆。——孔子

20、讀書給人以快樂、給人以光彩、給人以才干。——培根

第四篇：橋梁心得體會

橋梁心得體會

橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、車輛、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其他交通線路時使用的建筑結構，它是交通線的重要組成部分。橋梁是我最喜歡的方向，現將本學期學習心得及體會總結如下。

在橋梁設計中，我們要遵循安全，適用，經濟，美觀的原則。橋的基本受力形式有拉，彎，壓。橋梁是由上部結構，下部結構，支座組成。計算跨徑是指支座中心的間距，標準跨徑是指橋墩中心的間距。橋梁立面布置包括確定橋梁總長，橋梁孔徑布置，橋面高程與橋下凈空，橋上及橋頭的縱坡設置等。橋梁的斷面布置包括橋面凈空，橋面寬度，機動車道布置和人行道，自行車道布置。橋梁建設的前期規劃包括預可行性研究與可行性研究，預可行性研究是在工程可行的基礎上，主要是分析工程的必要性和合理性，提供立項和投資的決策依據，可行性研究則是在預可行性研究報告得到審批后，著重研究工程上和投資上的可行性。橋梁的可行性論證包括工程可行性和經濟可行性兩部分，工程可行性需要包括橋梁的設計標準，橋位，橋式等技術問題，而經濟可行性則需解決工程投資，資金籌措及償還等問題。永久作用是指結構永久承受的恒載，其作用位置，大小和方向一般是固定不變的。公路橋面構造包括橋面鋪裝，排水防水系統，人行道，路緣石，欄桿，燈柱，安全護欄和伸縮裝置。橋面鋪裝的主要作用有，防止車輛輪胎直接磨耗行車板，保護梁免受雨水的侵蝕，對車輛的集中荷載起分布作用。橋面鋪裝不作為承重結構考慮，但是能夠確保鋪裝層與行車道緊密結合。瀝青混凝土鋪裝一般由防水層，保護層及磨耗層組成，適用于高等公路橋梁，特大橋和大橋。橋梁中使用的排水系統包括自然排水，泄水管排水和強制排水三種。公路橋梁的伸縮裝置包括對接式伸縮裝置，剛制支承式伸縮裝置，板式橡膠伸縮裝置，模數支承式伸縮裝置。混凝土欄桿上的伸縮裝置一定要斷開，一般欄桿的高度不應低于1.1米，欄桿柱的間距大致在2.5米。50米以下的橋，我們常采用簡支梁橋。混凝土簡支梁橋的截面形式有板橋，肋板式梁橋，箱形截面。在箱形截面，在底部有擴展的低板，因為它能提供承受正，負彎矩的混凝土受壓區。在進行荷載橫向分布計算時，我們有杠桿原理法，剛性橫梁法等，在剛橋中，我們要設置加強肋，為了增加強度和防止局部失穩。

我覺得自己對橋梁的知識儲備還不足，在以后的學習中，我要多看一些關于橋梁設計的規范以及橋梁施工和驗收的規范。我相信通過自己的不斷努力，一定能夠成為一名優秀的橋梁工程師。通過學習《橋梁工程概論》這門課程，了解了許多道路與橋梁工程方面的相關知識，增強了對建筑相關領域的學習熱情，對于建造來說，基本原理都大體相同，要符合相應的要求，達到一定的使用期望，適用、安全、經濟、美觀的建筑基本要求用在道橋上也是行得通的。我感覺到了自己以后要學習的東西真的還很多很多，在以后的學習中要在理論的基礎上加強實踐，在實踐中鞏固理論。學習的過程，就是一個收獲與進步的過程。希望能在以后的學習中更上一層樓。

第五篇：關于物聯網時代橋梁健康監測發展的研究

關于物聯網時代橋梁健康監測發展的研究

一、立項的背景和意義

隨著國家建設的發展，公路交通網絡已成為關系國家經濟命脈的重要基礎設施，橋梁便是其中的重要組成部分。橋梁建成并通車后,經過長期負荷使用,橋梁結構難免會因各種原因發生損傷,從而降低橋梁的安全度。橋梁健康監測技術作為橋梁結構系統一部分，對于評定橋梁結構健康狀況，指導橋梁維護管理，延長橋梁壽命有重要意義。

物聯網技術通過互聯網將橋梁結構融為一個整體，基于云計算平臺，實現橋梁之間的資源共享與協同式計算，應用橋梁評估專家系統，以人工智能推理技術求解和模擬橋梁在運營過程中的復雜問題，及時地獲得結構異常的警報、安全評估結論和必要的運營維護建議，進一步提高系統智能化監測水平，必然是新技術時代橋梁安全和健康監測的必然趨勢。

國內外智能技術研究現狀：自人工智能概念問世以來，經過多年發展，現已取得了巨大發展，土木工程領域研究和應用最多的是人工神經網絡和遺傳算法。由西南交通大學研發的鐵路橋梁承載力評估及對策專家系統涉及了橋梁數據庫、數據庫管理系統的建立、并且建立了橋梁損傷等級評估和對策專家系統。北京市袁萬城、崔飛和張啟偉結合橋梁的工作環境與結構特性提出了一種橋梁健康監測與狀態評估的方法。史家鈞、陳兆能提出了一種大型拉索橋梁安全性與耐久性評估方法的設計方案，以模糊集合理論和多維決策模型為基礎，實現了對橋梁的現狀的評估。Kawamm Kei和Miyamoto Ayaho(2003)利用多層模糊神經網絡建立混凝土橋梁綜合評估專家系統，在神經網絡中進行模糊推理，利用BP算法建立了專家知識庫。

云計算是2007年提出的新概念，至今已成為當代信息技術發展的主要趨勢，目前已有基于云計算技術的橋梁檢測系統的初步探索，有研究人員提出了較為可行的基于云平臺的結構健康監測系統方案，但就目前移植的專家系統功能比較簡單，測量項目比較單一，數據庫補充以及對業務中心結構優化方面還存在許多需要解決的問題，需要不斷完善。2013年中鐵大橋局橋梁科學研究院實現了對包括長江二橋、白沙洲大橋、軍山大橋、陽邏大橋等的全國22座大橋的云計算橋梁健康監測，在數據中心，對不同橋梁的實時狀態進行在線監測。盡管監測體系的內容較為單一，但其對完善我國健康監測系統做出了有益探索，為進一步研究積累了經驗。

二、項目主要研究開發（產品開發）內容、技術關鍵以及科研創新的主要方式

研究內容：

云計算及云計算體系架構：

物聯網時代，可以實現通過傳感器等監測設備將互聯網與橋梁結構融合為一個整體，云計算平臺能夠整合分散的軟硬件資源，實現橋梁間的資源共享與分布式計算，建立完善的結構健康監測云，從而對橋梁進行實時在線的監測。

云計算是基于服務器集群提供的虛擬計算資源，將服務器、存儲設備等硬件視為一個資源池，可以利用數據分析軟件提供專業需求的解決方案。云計算吸收了傳統的效用計算、網格計算、服務計算優點，并有明顯區別于傳統分布式計算的特點。首先云計算可以提供彈性資源，根據工作負載大小，部署于云計算平臺上的應用需要適應資源的變化，并根據變化做出響應。再者，云計算更強調異構資源共享的網格計算，提高資源重復利用率，并利用規模經濟降低運行成本。

云計算體系架構分為核心服務、服務管理、用戶訪問接口3層。云計算核心服務是整個技術的關鍵，為提供可靠可用的計算，需要從核心服務子層：IaaS、PaaS、SaaS進行研究，保證數據中心管理、虛擬化、海量數據處理、資源管理與調度、QoS保證、安全與隱私保護等若干關鍵技術加以支持。橋梁評估專家系統：

橋梁評估專家系統是含有橋梁領域專家水平的知識和經驗的智能計算機程序系統，可以根據多個專家提供的知識和經驗進行推理判斷，模擬專家決策過程，實現對橋梁狀態的綜合評估。專家系統運用啟發式求解方法，能解決橋梁運營中專家才能解決的不確定性問題，并且能不斷進行知識的擴充，完成自我學習，從而提高系統的靈活性與可應用性。

專家系統的解題程序由數據庫、知識庫、和推理機三要素構成。橋梁評估專家系統數據庫是個橋梁數據信息庫，知識庫是橋梁方面事實性知識和專業領域經驗和啟發性知識集合體，推理機進行數據演繹，根據輸入數據信息進行協調決策，進而解釋最終結論。基于云計算的專家評估系統發揮分布式協同處理優勢，將一項推理工作分配到多個計算器上，極大地提高了處理效率；同時，協同多個領域專家共同解決橋梁領域的問題，使得問題的解決更加有效。創新主要方式：集成創新

三、項目預期目標（經濟指標及應用前景）

單純的一座橋梁很難形成云計算的需求，在多座橋梁結構健康監測數據分析需求形成規模時，專業數據分析中心的云計算系統提供的數據分析與共享服務將會質優而價廉。基于云計算的動態資源分布能力，通過對大規模集群的統一化標準化管理，可以使得使單位設備的管理成本大幅降低。

云計算將海量數據在數據中心進行集中存放，將大規模的橋梁群體納入云資源池，可以使橋梁評估專家系統學習能力不斷增強，同時，云計算分布式計算無限強大的計算能力為橋梁評估專家系統進行復雜問題計算提供了一定的基礎。

目前國內橋梁多配有傳感器監測系統，傳感器長時間連續采集與傳輸的數據量相當龐大，而監控中心很少配備有能夠完全應對海量監測數據的專業技術力量，經常會發生面對大量數據卻不能及時得到有效處理的現象。將云計算技術及橋梁評估專家系統納入橋梁結構健康監測體系，以服務的形式提供給用戶計算能力，允許用戶在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下，能通過互聯網及時獲取需要的服務和建議，可以更好地為管理者提供依據和完善橋梁監控體系。

四、項目實施方案及計劃進度安排

2014.1-2014.4：準備工作，查找資料對相關理論進行深入學習2014.4-2014.8：交流討論，對研究課題進行深入探究

對現行云計算平臺構建方法及專家評估系統發展進行總結分析，對其功能進行完善，以期提出更好的方法

2014.8-2014.10：整理、分析、總結，撰寫結題報告

五、經費預算

設備費200 資料費：100 材料費：100 其他：100 合計：500