桥梁工程结构智慧监测——理论与实践

本书以工程结构智慧监测技术为主要内容，以桥梁结构为具体应用对象，从工程结构智慧监测的概念、物质基础、软硬件环境、系统设计方法，以及实现智慧功能的算法支撑层面展开系统论述，并结合目前单体桥梁监测系统、网级中小桥梁监测系统的工程实践，介绍工程结构智慧监测的规划、设计、实施和运维的全过程。本书分为上、中、下三篇，分别为桥梁结构智慧监测的物质基础、桥梁结构集成智慧监测系统的智慧功能实现方法和桥梁工程结构智慧监测实践与探索。本书可作为智能建造专业本科生和研究生的教材，也可作为从事桥梁管养、监测检测方面研究的科研人员、工程技术人员的参考书。

前言
第1章绪论
1.1工程结构健康监测概述
1.2桥梁结构健康监测系统
1.3智慧时代的土木工程
1.4工程结构智慧化的关键技术
1.5工程结构智慧监测相关术语
1.6本章小结
上篇桥梁结构智慧监测的物质基础
第2章桥梁结构网级云智慧监测硬件环境
2.1网级桥梁群监测对硬件环境的需求
2.2路网级桥梁群监测系统总体框架
2.3路网桥梁群云监测诊断系统架构
2.4云监测关键监测硬件
2.5关键硬件设备的工程应用
2.6本章小结
第3章桥梁结构网级智慧监测的基础软件环境
3.1网级桥梁群结构健康监测系统语言
3.2网级桥梁群监测数据的管理
3.3网级桥梁群智慧监测系统的云计算框架
3.4本章小结
第4章单体桥梁结构智慧监测的硬件系统
4.1单体桥梁结构监测系统的硬件标准构成
4.2单体桥梁监测系统硬件选型技术标准
4.3本章小结
第5章单体桥梁结构智慧监测系统的科学计算支撑技术
5.1智慧监测对科学计算支撑环境的需求
5.2桥梁健康监测Web智能计算平台
5.3MATLAB与JavaEE集成技术
5.4本章小结
第6章科学计算系统平台的性能优化
6.1系统平台运行效能优化
6.2系统平台输入输出优化
6.3系统平台健壮性
6.4本章小结
中篇桥梁结构集成智慧监测系统的智慧功能实现方法
第7章桥梁结构智慧监测系统标准设计方法
7.1总体设计
7.2桥梁智慧监测系统概念设计
7.3桥梁智慧监测系统技术方案设计
7.4本章小结
第8章桥梁结构智慧监测系统的平台架构及科学计算类库
8.1物理逻辑架构
8.2功能逻辑架构
8.3科学计算类库
8.4本章小结
第9章基于模型的监测评估路线——基准有限元模型的智能修正
9.1基于振动监测的结构模态参数识别
9.2基准有限元模型的校验
9.3修正参数选择
9.4目标函数
9.5模型修正的优化算法
9.6本章小结
第10章智能化模型修正平台的软件实现
10.1智能化模型修正平台的科学计算支撑软件
10.2MATLAB与ANSYS的数据通信及控制技术
10.3参数化有限元建模
10.4目标函数库设计
10.5智能算法库设计
10.6智能模型修正平台的集成方案
10.7本章小结
第11章桥梁工程结构智慧监测的前沿技术
11.1人工智能在全桥面交通流荷载监测中的应用
11.2桥梁智慧监测的数字孪生技术
11.3桥梁智慧监测系统的物联网接入
11.4本章小结
下篇桥梁工程结构智慧监测实践与探索
第12章在线监测环境下工程结构的自动化模态参数识别与跟踪
12.1在线监测环境下的模态参数智能化识别
12.2benchmark解析模型模拟加速度响应数据的识别实例
12.3本章小结
第13章基于计算过程程序化的复杂拉索系统索力智能感知
13.1复杂拉索系统的索力识别
13.2拉索系统的解析求解过程及其程序化
13.3拉索-阻尼器体系的索力智能感知
13.4本章小结
第14章基于振动模态参数监测的结构智能模型修正
14.1基于振动监测数据的连续梁系统识别
14.2基于智能模型修正的拉索索力监测与识别
14.3本章小结
第15章群索结构的工作状态智能感知
15.1群索体系索力状态安全评估
15.2工程实例
15.3群索索力状态实时感知函数实现及平台部署
15.4本章小结
第16章基于动应变监测的装配式梁桥云端智慧监测
16.1监测需求
16.2装配式梁桥的关键监测模式及其软硬件系统
16.3监测功能的数据在线处理算法
16.4系统应用案例
16.5本章小结
第17章大型单体桥梁结构智慧监测系统的实践与探索
17.1大桥健康监测系统设计的基本考虑
17.2东海大桥健康监测系统的实施情况
17.3东海大桥健康监测系统的运行实践
17.4本章小结
附录
参考文献