【碩士】多目標、多水準結構施工安全監(jiān)測系統(tǒng)的研究和應用

內容簡介

　　【學位年度】2009　　【摘要】　　工程結構在施工過程中發(fā)生重大事故，造成越來越大的財產損失和人員傷亡，如何保證工程結構在施工過程中的安全性日益受到關注。在這背景下，工程結構的施工安全監(jiān)測與預警技術越來越重要。對于施工期的工程結構，實現結構實時的多目標、多水準安全監(jiān)測需要安裝的各種各樣的傳感器，這時對于實現數據的實時獲取、傳輸、處理、分析和存儲工作至關重要，因而尋找一個方便可靠的監(jiān)測系統(tǒng)是必要的。無線傳感器網絡和光纖傳感器系統(tǒng)則可以滿足條件復雜的施工現場的要求。無線傳感器網絡系統(tǒng)因具有測點布置范圍廣、成本低、不會因布線給周邊環(huán)境帶來影響、可以長時間在線監(jiān)測等優(yōu)點，特別適用于環(huán)境情況復雜的施工現場；光纖傳感系統(tǒng)的光纖本身既是傳感器，又是信號傳輸導線；柔軟的光纖還可以適應不同形狀的被測對象。采用光信號進行信號傳輸，因此具有比電致傳感器好得多的環(huán)境噪聲干擾的耐受性能，可以適應該結構所處環(huán)境條件比較復雜的特點。無線傳感器網絡系統(tǒng)和光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)在構建現場環(huán)境條件復雜的施工安全監(jiān)測系統(tǒng)中具有巨大的優(yōu)勢。隨機有限元分析方法能從整體上分析隨機結構的工作狀態(tài)，而可靠指標則能從概率意義的角度評價結構的安全性能，將可靠性理論與隨機有限元法結合，可以從結構整體上評估結構多水準的安全狀態(tài)。研究了窄間網架結構的靜力有限元總剛度方程，建立了網架桿件的極限狀態(tài)方程，推導了結構隨機有限元分析的單元偏導數剛度矩陣、單元偏導數荷載列陣。并根據以上的理論推導編制了有限元分析程序，便于實際工程的結構分析。研究表明：采用隨機有限元方法分析可以較為準確評價網架結構的可靠度。以上海世博園浦西綜藝大廳網架結構“托梁抽柱”施工監(jiān)測為工程背景，構建了多目標、多水準的結構施工安全監(jiān)測系統(tǒng)。采用無線傳感網絡系統(tǒng)、光纖傳感系統(tǒng)以及現場觀測的方式實現了對空間網架結構改建施工的實時安全監(jiān)測，確保了施工安全，同時為今后大跨、高層、深基坑等工程的施工安全監(jiān)測提供了寶貴經驗。最后，對進一步的研究方向作了簡要的討論?！　」?02頁

專題推薦