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苏通大桥索塔GPS实时动态监测技术研究

杨柏宁

   近年来,随着国民经济的发展,越来越多的大跨度桥梁进入了人们的视野,桥梁变形监测也一跃成为土木工程界研究的热点,GPS作为现代测量技术的代表,因其独特的优点近年逐渐在交通工程,尤其是桥梁的变形监测领域发挥着日益重要的作用,它的飞速发展为桥梁变形监测,乃至更多的交通工程和水利水电工程的监测工作注入了新鲜的血液。基于此,以GPS技术为核心的桥梁变形监测系统应运而生。经过多年的发展,GPS监测技术已经取得了突破性的进展,但GPS监测有别于常规的监测技术,它本身获取的数据以及变形监测数据序列都需要进行有效的处理,才能满足变形监测的需要。本文针对桥梁索塔GPS实时动态监测系统以及所获取的数据在处理时所面临的问题,主要在下列几个方面展开研究,并取得了如下成果: (1)从索塔变形的成因出发,详细分析了桥梁索塔监测中常用的方法和所需监测项目,并在查阅大量文献的基础上将监测类别按几何监测和结构监测分为两大类,对各种监测方法进行了对比分析,给出各种方法的优缺点,对类似工程的监测具有一定的参考价值。 (2)从桥梁监测系统的设计准则出发,系统研究了GPS实时动态监测系统的结构组成,各部分的作用与要求,特别对通讯网络进行了详细的分析比较。结合苏通大桥索塔的监测需要及现场实际情况,对监测系统从功能需求、技术要求、经济性等三方面进行了详细的分析设计,并论述了具体的实施过程,包括GPS接收机的选择、基准站与监测站的布置、通讯网络的组成及实施。 (3)研究探讨了差分法和小波分析法的基本理论,并通过实际数据分析比较了两种方法探测粗差的有效性。采用频谱分析方法对苏通大桥索塔动态特性进行了测试分析,分离出了索塔自振的频率和幅值,为验证桥梁索塔设计与安全监测提供了数据依据。详细研究了如何利用小波技术对信号进行分解、重构和消噪,提取苏通大桥索塔变形信息和发展趋势。最后对导致索塔变形的原因进行了初步分析。进一步验证了GPS RTK技术应用于索塔动态特性分析和变形监测的可行性和有效性。……   
[关键词]:GPS RTK;苏通大桥;索塔;变形监测;动态测试;小波分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河海大学2007年
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