1、不久前，世界銀行發(fā)布了一份針對中國高速公路的研究報(bào)告。這份報(bào)告認(rèn)為，中國過去十五年來在經(jīng)濟(jì)增長和減貧方面取得了舉世矚目的成就，其重要成就是基礎(chǔ)設(shè)施尤其是交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展?？墒窃谑拍昵埃袊€沒有高速公路。1990年至2005年間，中國共建成了4.1萬公里的高速公路，位居世界第二，僅次于美國。未來，這個(gè)數(shù)字還將再翻一番，達(dá)到8.5萬公里，其中待建的4萬公里有一半集中在西部地區(qū)。這意味在西部地區(qū)還需要建立大量的橋梁、隧道。同時(shí)，已建高速

2、公路上眾多的大跨徑橋梁開始或即將開始進(jìn)入安全養(yǎng)護(hù)期。顯然，本論文作者從事紅楓湖大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究，對中國西部地區(qū)，特別是對貴州省橋梁的安全可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 進(jìn)入21世紀(jì)，由于中國高速公路的迅猛發(fā)展，國內(nèi)眾多學(xué)者開始關(guān)注大型橋梁的健康監(jiān)測與養(yǎng)護(hù)。但橋梁工程涉及眾多學(xué)科，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測復(fù)雜，有許多關(guān)鍵的理論及方法還處于探索中。本論文依托于貴州紅楓湖特大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，對大跨度的單塔斜拉橋健康監(jiān)測系

3、統(tǒng)涉及到的若干方法及問題進(jìn)行了卓有成效的研究。其完成的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下： 通過翔實(shí)的調(diào)研與實(shí)地考察，選定了斜拉橋?qū)嵤┙】当O(jiān)測。完成了紅楓湖大橋?qū)崟r(shí)健康監(jiān)測系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。具體實(shí)現(xiàn)了大橋的斜拉索索力監(jiān)測子系統(tǒng)、主梁振動監(jiān)測子系統(tǒng)、應(yīng)力應(yīng)變溫度補(bǔ)償監(jiān)測子系統(tǒng)。為貴州省的大型橋梁健康監(jiān)測建立了一個(gè)示范樣板。 采用先進(jìn)的光纖光柵傳感器技術(shù)以及SDH(同步數(shù)字體系)通信技術(shù)解決建在深溝峽谷的橋梁實(shí)施健康監(jiān)測實(shí)時(shí)信息如何傳輸?shù)?/p>

4、監(jiān)控中心的問題。 采用基于移動通信互聯(lián)網(wǎng)短信傳輸技術(shù)，使紅楓湖大橋?qū)崟r(shí)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)使用短信方式傳送到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上相關(guān)用戶信息共享，便于橋梁及時(shí)健康診斷。 對斜拉索索力加速度傳感器到的實(shí)時(shí)監(jiān)測信號，應(yīng)用FFT快速傅里葉變換進(jìn)行分析。為保證得到的索力值的準(zhǔn)確性，提出了用峰值法，倒頻譜方法和自相關(guān)函數(shù)方法分別識別索力振動的基頻，并將結(jié)果進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用峰值法固有的缺陷，可采用倒頻譜或自相關(guān)函數(shù)方法進(jìn)行補(bǔ)充。

5、 對大型斜拉橋拉索實(shí)施健康監(jiān)測，由于經(jīng)費(fèi)的問題，不可能每一根拉索都安裝一個(gè)加速度傳感器。如何解決對每一根拉索索力值都能實(shí)時(shí)了解，本論文提出了用3層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建紅楓湖大橋橋索索力的網(wǎng)絡(luò)模型，并用多個(gè)實(shí)測樣板訓(xùn)練模型。通過該模型從已知的被監(jiān)測拉索索力推導(dǎo)出未被監(jiān)測的斜拉索索力值并用實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證，證明了預(yù)測的數(shù)據(jù)是可信的。 對橋梁實(shí)施健康監(jiān)測，最終的目的是進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的損傷診斷，而損傷診斷的關(guān)鍵是橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的識別。