桥梁健全性评估理论与方法

本书是土木工程专业课程“桥梁健全性评估理论与方法”的教材，《桥梁健全性评估理论与方法》共六章，较广泛地介绍了桥梁施工控制和健康监测的基本特点、理论和方法等方面的知识。内容包括：智能桥梁监测系统、桥梁结构施工控制、桥梁结构模态参数识别、智能桥梁结构损伤识别及健全性评估。

前言
第1章概述与预备知识1
1.1桥梁健全性评估的内容和特点2
1.1.1智能桥梁结构2
1.1.2桥梁结构健康监测5
1.1.3智能桥梁结构研究回顾11
1.1.4多学科知识融合21
1.2桥梁坍塌事故22
1.2.1桥梁施工事故22
1.2.2桥梁运营事故25
1.2.3桥梁地震事故27
1.2.4桥梁水毁事故29
1.2.5桥梁火灾事故31
1.2.6桥梁船撞事故32
1.3桥梁施工控制与健康监测实例33
1.3.1施工控制项目33
1.3.2健康监测项目36
参考文献38
第2章智能桥梁监测系统44
2.1系统需求分析44
2.2系统总体组成45
2.3传感器系统46
2.3.1定义46
2.3.2静态特性47
2.3.3动态特性50
2.3.4标定52
2.3.5应变式传感器52
2.3.6桥梁健康监测系统传感器选择57
2.4现场总线59
2.4.1现场总线的研究历史59
2.4.2现场总线特点59
2.4.3现场总线比较60
2.5分布式数据采集系统62
2.5.1功能62
2.5.2组成62
2.5.3特点68
2.6远程数据传输与控制系统68
2.6.1功能68
2.6.2组成68
2.7智能桥梁健康监测系统实例71
2.7.1智能桥梁模型试验71
2.7.2南京大胜关长江大桥健康监测系统76
2.7.3泸州泰安长江大桥健康监测项目81
参考文献85
第3章桥梁结构施工控制87
3.1施工控制概述87
3.2施工控制体系88
3.2.1硬控制体系88
3.2.2软控制体系89
3.3施工控制计算90
3.3.1正装分析91
3.3.2倒拆分析93
3.3.3无应力状态法98
3.4施工控制方法112
3.4.1开环控制113
3.4.2闭环控制113
3.4.3自适应控制114
3.4.4几何控制法114
3.5大跨度桥梁施工控制实例119
3.5.1工程概况119
3.5.2拟定可行的主梁施工方法121
3.5.3主梁施工方法比选126
3.5.4确定*优施工方法及其合理施工状态136
3.5.5施工过程随机多参数敏感性分析141
3.5.6施工过程参数识别151
3.6基于深度学习的斜拉索索力调整157
3.6.1斜拉索索力调整策略158
3.6.2大跨度斜拉桥索力调整的工程实例162
3.6.3结果分析与讨论165
3.7斜拉索悬链线构形的伸长量解析计算165
3.7.1斜拉索伸长量解析解推导166
3.7.2工程实例验证170
3.7.3结果分析与讨论172
参考文献173
第4章桥梁结构模态参数识别176
4.1模态参数识别基础176
4.1.1单自由度的系统振动176
4.1.2不同激励下频响函数的表达式180
4.1.3频响函数总结182
4.1.4多自由度系统的频响函数183
4.1.5多自由度系统的实模态分析184
4.2试验模态分析186
4.2.1单自由度的系统振动186
4.2.2激振设备188
4.2.3激振函数189
4.2.4激振位置191
4.2.5测试数据检验192
4.2.6从测试到分析192
4.3运营模态分析193
4.3.1频域方法194
4.3.2时域方法199
4.3.3时频域方法205
4.4模态参数识别实例209
4.4.1工程背景209
4.4.2主梁模态参数识别结果211
4.4.3斜拉索模态参数识别结果241
参考文献258
第5章智能桥梁结构损伤识别260
5.1概述260
5.2损伤识别方法261
5.2.1优化识别方法262
5.2.2模式识别方法268
5.3静力损伤识别研究286
5.3.1静力损伤识别方法286
5.3.2实例分析288
5.4频域损伤识别研究292
5.4.1优化识别方法293
5.4.2模式识别方法297
5.5时域损伤识别研究313
5.5.1不完备响应信息的重构314
5.5.2优化识别方法317
5.5.3模式识别方法320
5.6桥梁地震损伤的模式识别327
5.6.1识别思路和流程328
5.6.2桥梁地震损伤识别示例330
5.6.3结果与讨论336
5.6.4总结337
5.7分布式光纤裂缝识别337
5.7.1分布式光纤裂缝识别的基本原理337
5.7.2分布式光纤裂缝识别试验研究341
参考文献349
第6章智能桥梁结构健全性评估353
6.1桥梁评估概述353
6.2路网级评估355
6.2.1DER&U评估法355
6.2.2构件评估标准359
6.2.3桥梁构件重要性权重362
6.2.4综合评价363
6.2.5评价决策367
6.3项目级桥梁状态评估369
6.3.1不确定层次分析法369
6.3.2群判断、集值统计和重心决策373
6.3.3指标权重确定方法378
6.3.4混凝土斜拉桥项目级评估379
6.3.5项目级综合评估383
6.3.6指标评估等级和等级隶属度函数387
6.3.7模糊推理原理介绍389
6.4桥梁评估流程与指南390
6.4.1评估流程390
6.4.2评估指南391
参考文献392