有线和无线的结构健康监测 (SHM) 系统, 可以自主地、主动地评估桥梁及其他建筑物的结构完整性, 多年来的发展使这一系统的应用在美国日趋突出。以下是有关该理论的最近文献发表的简短摘要。有人设计了安装在加州的模块化桥梁长期结构健康监测系统。由加速度计、应变传感器和电位器的组合包含的系统。采用一种基于直接模式形状比较的损伤检测方法。Olund和Dewolf07年提出了应对三种类型的桥梁的三个结构健康监测系统的识别损伤桥系统。该系统为开源桥梁损伤测试控制响应。结构健康监测系统由Chintalapudi等人 (2006年) 设计的硬币大小的无线传感器执行。传感器可以通过低功率运行, 克服各种功率的限制。由袁等人2005年提出的非常复杂的微动无线扰动探测系统。
结构健康监测系统的核心部分是损伤检测。损伤诊断系统可以简单判断损伤发生在结构或复杂的确定的位置和严重程度的伤害。所有检测系统似乎有一个方面的共同点:他们从这种比较测量数据为模态参数的变化, 应变的差异或其他变化, 可检测持续伤害。
许多损伤诊断系统是基于振动或伪静态特征。总的来说, 他们比较负载下桥时收集的数据 (即原始的结构检测数据) 。一些损伤诊断系统构建一个理论模型来代替原始未损坏的桥和比较下从桥上收集的数据加载到模型中。其他损伤诊断系统, 是一个基于统计的描述文本。系统基于统计使用一个算法评估收集的数据从一个桥和识别数据范围外的发生表示正常行为, 离群点两侧的正常数据集可以用不同的方法分析在不同假设定义的异常行为。
结构损伤检测的工具称为损伤区域因素, 能够检测报告损伤的位置和严重程度。这种方法需要两个随机振动信号, 利用自相关性发现两者之间的相关性。另一种损伤诊断的方法, 由Panigrahi et al. (2009) 提出, 在这种技术中, 遗传算法用于解决优化过程涉及残余力的向量。
监视和检测损伤的欲望在爱荷华州桥Wipfetal促使一个单孔位扰动系统的发展。 (2007年) , 该系统包括一个基于统计的损伤诊断算法由Doornink (2006) , 然后从理论上验证者Vis (评估钢桁架桥梁结构健康监测系统, 未出版的报告) 。此方法有一些局限性。例如, 用于校准的数据分析模型的计量长度不允许精确的模型校准的疲劳敏感地区。此外, 只有数量有限的字段数据用于模型校准。说完这些, 然而, 工作证明是富有洞察力的研究团队。一个增强的算法是由陆 (2008) 。一个广泛的文献回顾提出了这些出版物。介绍了后续实地测试用于实验验证算法的疲劳敏感地区的爱荷华州的美国在韩国臭鼬河上30座桥代替引入实际损坏的桥, 两个破坏性标本模型桥的损伤敏感的位置是安装在桥上 (不同类型和层次的损伤诱导的标本) 。
结束语
应变传感器收集的数据反映不仅基于事件发生时的压力 (在这里, 把事件定义为通过卡车) , 也不仅基于事件的影响因素, 包括结构反应由于温度变化、随机噪声和应变引起的动态扰动。数据也反映出各种卡车的类型引起的不同程度疲劳应变。收集的数据在每个事件的监控阶段预处理分离只有特定的卡车类型的静态应变数据, 然后使用正式的损伤诊断算法。公路桥梁、结构响应归因于在足够短的时间内温度的变化可以忽略不计。 (在这个工作, 27s被发现足够短的区间) 因此, 数据分割成小时间增加, 导致一个常数基线热响应。通过统计数据检查, 发现模式 (取值27s) 是最合适的基线值, 创建一个数据集的温度效应。
摘要：实时损伤检测的桥梁大多数情况下是数据处理和算法上的问题, 而不是传感器设计问题, 传感器可以实时的作为桥梁的数据响应和损伤报告, 以便桥梁业主可以做出正确的判断和桥梁系统的管理。
关键词：桥梁,损伤,检测
参考文献
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