码头结构健康监测关键技术研究_陈静
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海港码头结构健康监测黄长虹;韦灼彬【摘要】根据重力式码头、板桩码头和高桩码头的工作原理,结合近几年的码头检测资料,分别分析此三种型式码头结构的安全性和耐久性的表现特征和影响因素,提出了应予监测的指标.探讨海港码头健康监测实施方法,提出对重力式码头、板桩码头和高桩码头的结构健康监测实施方法和结构损伤诊断识别方法,并指出在海港码头健康监测方面值得进一步研究的问题.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2009(000)004【总页数】4页(P106-109)【关键词】海港码头;健康监测;锈蚀监测【作者】黄长虹;韦灼彬【作者单位】海军工程大学天津校区,天津,300450;海军工程大学天津校区,天津,300450【正文语种】中文【中图分类】U658.91在海港码头结构生命过程的3个阶段中,老化期是平均风险率较大的一个阶段。
在码头服役期,由于荷载和环境因素的影响,其结构与类似水工结构相比,耐久性差。
出于码头运营安全及维修优化的需要,对海港码头进行监测,及时提供其健康信息已成为必要(本文所讨论的码头为有掩护的海港码头)。
1.1 重力式码头重力式码头的工作原理主要是利用结构自身的重力抵抗以墙后土压力为主的各种荷载作用,保持结构的稳定[1]。
重力式码头的常用型式为重力式方块码头和沉箱码头,由于重力式码头一般为实体结构,其抗冲击荷载、集中荷载和超载的能力均较强,据近10年本系统的检测资料显示,重力式码头破损很少(仅有3例),且均接近设计使用年限。
根据统计资料,重力式码头破坏主要为码头向前滑移失稳;码头倾覆失稳;墙体构件破损;胸墙开裂、破损;墙后填料流失(漏沙)造成码头后路面塌陷等。
造成重力式码头损坏的主要原因有:1)抛石基床和地基的不均匀沉降;2)码头墙后填料或墙身内部填料沉降;3)薄壁钢筋混凝土墙身构件老化破损;4)荷载和港池冲淤变化等因素导致码头结构的整体失稳。
其中最常见的因素是抛石基床和地基的不均匀沉降:沿码头长度方向的不均匀沉降会导致胸墙和墙身结构的开裂破坏,垂直于码头长度方向的不均匀沉降会导致码头倾覆;码头墙后填料或墙身内部填料沉降则是造成码头混凝土面层开裂、塌陷,影响码头适用性的主因。
海洋平台结构健康监测方法研究的开题报告一、选题背景和意义近年来,随着我国海洋经济的快速发展,油气、风电等海上工程的建设越来越多。
然而,在恶劣的海洋环境下,海洋平台结构的健康问题、安全问题时刻存在,如何及时、准确地监测海洋平台结构的健康状况,成为了一个非常重要的问题。
现有的海洋平台结构健康监测方法多为传统手段,如安装振动传感器、应变计等传感器进行实时的现场监测,并随时传回数据中心。
然而,这种监测方法需要频繁维护和校准传感器,在海上环境下非常的困难,而且对于长期和大范围监测来说,成本和维护难度非常大。
因此,开发先进的、可靠性高的海洋平台结构健康监测方法,成为了当前急需解决的问题与挑战。
二、研究目的和内容本项目旨在开发一套新型的海洋平台结构健康监测方法,该方法能够在保证监测准确性的同时,具有高效、低成本、易维护等特点。
本项目计划完成以下内容:1. 研究不同类型海洋平台结构的健康监测方法,分析各种监测方法的优缺点。
2. 开发基于无线通信技术和物联网技术的海洋平台结构健康监测系统,该系统能够实现对海洋平台结构的远程监测和数据传输。
3. 设计可靠的数据处理算法,对传回的原始数据进行处理和分析,准确评估海洋平台结构的健康状况。
4. 进行海洋平台结构健康监测系统的实际应用,对该系统进行实地测试和验证,评估监测效果和应用前景。
三、研究方法本项目将采用以下研究方法:1. 文献研究法:通过查阅前人的相关研究成果和论文,总结不同类型海洋平台结构的健康监测方法,分析各种监测方法的优缺点。
2. 模拟试验法:通过搭建海洋平台结构的模型,模拟实际情况下的海洋平台结构受力情况和变化规律,对不同的监测方法进行试验和对比。
3. 数据处理和算法设计法:对传回的原始数据进行处理和分析,结合海洋环境、材料特性等多方面的因素,设计可靠的数据处理算法,准确评估海洋平台结构的健康状况。
4. 实地测试法:对研究成果进行实地测试和验证,评估监测效果和应用前景。
《河南水利与南水北调》2023年第9期工程建设与管理码头水工建筑物结构耐久性研究及健康监测李灿(江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司,江苏苏州215103)摘要:水工建筑物结构的耐久性影响着水工建筑物的安全及稳定。
通过对影响水工建筑物结构的各种因素进行分析,及对评估方法的研究,提出了提高建筑物结构耐久性的有效措施。
由于如今建筑物的结构日益复杂,水工建筑物所处环境的特殊性,所以对建筑物结构健康的监测尤为重要,通过对健康监测系统硬件软件的分析,在具体情境中进行运用,使相关工作人员能对建筑物的健康进行全面监测,以便在第一时间发现问题,及时采取补救措施。
关键词:水工建筑物;混凝土结构;耐久性;健康监测中图分类号:TU311文献标识码:B文章编号:1673-8853(2023)09-0110-021影响水工建筑物结构耐久性的因素1.1工作环境化学伤害、混凝土碳化等因素会导致水工建筑结构耐久性的降低。
依据工作的环境科学地对混凝土结构形式、构造和原材料等方面进行选择,把控好混凝土施工的过程,确保施工质量,达到提升水工建筑物结构的耐久性。
主要对建筑物结构所处地区的水文地质条件等环境因素进行监测,结合相关规定,确定建筑物工作环境的类别,为后续的各项工作提供重要依据。
1.2结构设计通过研究表明,对建筑物的结构及尺寸等进行科学的设计与调整,对水工建筑物结构的质量,特别是耐久性具有一定的影响。
依据地基基本承载能力、荷载分布等因素设立永久缝,可以有效预防水工建筑结构裂缝的产生。
合理设计钢筋保护层的厚度,有效的提升水工建筑结构的耐久性能。
确定了整体结构强度等级后,在综合多方面因素后设计出钢筋保护层的厚度,厚度的设计要满足建筑物结构耐久性的相关技术要求。
1.3材料及施工质量在施工的过程中,如果对混凝土的配比出现严重偏差,会使混凝土的质量严重下降,容易出现裂缝,影响施工进程。
原材料包括胶凝材料、骨料、外加剂等。
在胶凝材料的选择上,码头的水工建筑物处于经常受水流冲刷,会经历寒冷恶劣气候的区域,适合选用高强度的中、低热水泥。
港口码头健康检测与评估技术研究现状及主要问题霍中艳1,陈旭东2(1.浙江海洋大学港航与交通运输工程学院,浙江舟山 316022;2.郑州大学,郑州 450001)摘要:港口码头由于常年服役于复杂的自然环境下极易出现破损,这些破损和损伤势必会影响码头的健康状况,对港口的安全运行造成一定隐患,研究港口码头健康检测与评估技术显得非常必要。
鉴于此,本文对国内外港口码头在健康检测与评估方法两方面的研究和主要问题进行了综述和分析。
目前港口码头主要采用单一的检测方式、评估方法,并不能对码头的健康状况提供合理、客观的评估结论;基础完整性检测,无论在理论方面还是在应用方面,都远未达到成熟可靠的程度;在评估指标体系的构建方面还有待进一步的研究,以实现混凝土结构耐久性评估工作由定性向定量的转变、由局部向整体的转变、由单因素研究为主向多因素、荷载与环境耦合作用研究的转变。
关键词:港口码头;健康检测;评估方法中图分类号:U656 文献标识码:AOverview of current situation and main problems of health inspection and assessment technology for portsHUO Zhongyan1, CHEN Xudong2(1. School of shipping and transportation engineering, Zhejiang ocean university; Zhoushan 316022, China;2. School of water conservancy and environment, Zhengzhou University; Zhengzhou 450001, China) Abstract: Ports are prone to appear breakage and damage for their service in complex natural environment. The damage is bound to affect the health of whole structure, and cause some hidden trouble to the safe operation of the port. thus, it is necessary to study the health monitoring and assessment technology for ports.In view of this, this paper summarizes and analyzes the two aspects of health inspection and assessment methods for port terminals at home and abroad.Currently, reasonable and objective evaluation conclusions for the port health status could not be provided, for the detection mode and single evaluation method are the main methods. The basic integrity test, either in theory or in the application, are far from mature and reliable degree. Further research in the construction of evaluation index system should be conducted for the concrete structure durability evaluation,which will transform research from qualitative to quantitative, from the locality to the overall, from single factor to the multi factor, and load and environment interaction are also included.Key words: port and dock; health inspection; evaluation method0 序 言水路运输由于具有成本低廉、货物量大的优点而成为沿海地区交通设施优先发展的对象。
码头工程检测技术方案一、引言码头是港口的重要组成部分,是货物装卸、船舶停泊的场所。
其建设与安全直接关系着海运运输的畅通和企业的利益。
在进行码头工程建设或维护时,需要对其结构、土质、水文环境等方面进行全面、准确的检测,以保障码头工程的安全、可靠、经济。
本方案拟探讨码头工程检测技术方案,包括基础检测、结构检测、水文环境检测三个方面。
二、基础检测码头的基础是其结构的支撑,因此基础的稳固与否直接关系到码头工程的安全性。
基础检测包括以下内容:1.土质检测对码头基础的土壤进行检测,主要采用岩土工程勘察方法,包括采土样、原位试验、室内试验等。
主要检测土质的抗压强度、抗剪强度、渗透性等指标。
2.地基沉降监测采用监测仪器对码头地基的沉降情况进行实时监测,发现问题及时处理。
3.地基稳定性检测使用静载试验、动载试验等方法对地基的稳定性进行检测,预测土质的变形。
三、结构检测码头的结构设计合理与否,直接关系着其使用寿命和安全性。
结构检测包括以下内容:1.钢结构检测对码头的钢结构进行超声波探伤、磁粉探伤、X光射线检测等方法,发现隐患及时处理。
2.混凝土结构检测对码头的混凝土结构进行强度检测、裂缝检测、锈蚀检测等,保障混凝土结构的安全性。
3.码头设施检测对码头设施如卸货机、装卸梁等进行动态检测,保证设施的正常运行。
四、水文环境检测码头工程通常处于水文环境之中,因此对于水文环境的监测也是非常重要的。
1.海岸地貌勘察对于码头的周边海域地貌进行勘察,了解海域地貌的特点,为码头工程的设计提供依据。
2.潮汐监测使用潮位计、潮流计等仪器,对潮汐情况进行监测,为船只的停泊提供参考。
3.水文气象监测对水文气象参数如水温、风速、风向等进行监测,为码头工程的设计提供参数。
以上就是本方案拟探讨的码头工程检测技术方案。
通过对基础、结构、水文环境等方面的全面、准确的检测,可以及时发现问题并进行修复,保障码头工程的安全、可靠、经济。
同时也有利于码头工程的长期维护和管理,提高码头工程的使用寿命和效益。
码头结构病害静动态无损诊断与性能提升技术r——获2017年度中国航海学会科学技术奖特等奖佚名【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2018(000)004【摘要】码头结构在长期运行过程中受环境荷载、温度等作用以及结构老化等原因,结构不可避免存在不同程度的病害(如裂缝等)。
传统的码头结构病害诊断技术存在以下4个方面缺陷:(1)传统结构损伤单一手段方法不准确;(2)传统结构局部静态监测方法不健全;(3)码头整体分级定量评价理论与规范不完善;(4)码头结构性能提升技术不完备。
因此,很有必要对码头结构病害进行诊断技术升级与性能提升,必须研究更有效的无损静动态检测技术应用到码头复杂结构的定量整体检测方法。
本研究成果具体涉及到码头结构力学、非线性动力学、断裂力学、地球物理学等多个学科分支,研究过程中,各学科理论需深入展开,又要彼此交织、融合,从而涵盖解答关键科学问题所需的核心内容,准确模拟码头结构安全实际中的技术难题,解决我国沿海码头及世界港口建设开发中的关键科学问题。
项目组历时15年,在国家自然科学基金、西部交通建设科技项目、国际国内重大工程咨询项目等支持下,系统开展了码头结构病害局部静态无损检测技术与方法研究,提出各种码头结构病害的无损检测方法其适用性、有效性和使用范围;建立综合物探技术的联合解译步骤和具体实施过程;提出了码头结构病害整体动态检测技术与方法;首次建立了基于整体无损动态检测与局部静态检测相结合的检测新技术;提出了一系列码头结构诊断后的性能提升技术,并在100余座码头泊位结构中成功应用,为保障其服役安全、延长使用寿命起到了重要支撑作用;通过核心专利技术的产业化和国际、国家标准与规范的采纳,为提升我国在水运工程结构安全诊断与性能提升领域中的国际地位和市场竞争力起到了重要推动作用。
【总页数】1页(P119)【正文语种】中文【相关文献】1.深水板桩码头新结构关键技术研究与应用——获2017年度国家科学技术进步奖二等奖2.长大桥梁深水超大型沉井基础施工成套关键技术研究——获2010年度中国公路学会科学技术奖特等奖3.浙江省首获国家科技进步奖特等奖、国家技术发明奖一等奖共28项成果获2017年度国家科技奖4.风暴潮对港口水陆域及航道安全影响研究——获2011年度中国航海学会科学技术奖一等奖5.“船舶综合性能快速预报系统”获2008年“中国航海学会科学技术奖”二等奖因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
干散货码头全流程自动化及智能管控关键技术研究与应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述2.3.1 数据采集与监测技术数据采集与监测技术是干散货码头智能管控的关键技术之一。
通过对各项操作环节的数据采集和监测,可以实现对整个码头运作情况的实时掌握和精确监控。
这些数据包括装卸设备的运行状态、物料的运输情况、环境参数以及码头作业效率等。
在干散货码头全流程自动化及智能管控中,数据采集的方式多种多样,可以利用传感器、监控摄像头、无线通信技术等。
其中,传感器可以用于监测装卸设备的运行状态,例如温度、压力、振动等参数的采集,从而实时监控设备的运行状况,及时发现故障并进行处理。
另外,监控摄像头的应用也非常重要。
通过摄像头可以实现对物料的运输情况进行监测和记录,以及对码头整体情况的实时把控。
比如,可以通过摄像头对货物在运输过程中的状态进行录像和拍照,以便后续对运输过程中可能出现的问题进行分析和处理。
数据采集的过程不仅需要对物料和设备的状态进行监测,也需要对环境参数进行采集。
码头作业的环境因素对于货物的安全运输和操作人员的健康都十分重要。
因此,对于环境参数如温度、湿度、气压等的监测也是不可或缺的一环。
通过采集这些环境参数的数据,可以及时预警并采取相应的措施,以保证作业的顺利进行。
在数据采集的基础上,监测技术则是对这些数据进行实时分析和处理,以提供有效的管理决策支持。
通过监测技术,可以对码头作业流程进行实时监控,及时发现异常情况并做出相应的调整。
比如,可以通过对装卸设备的数据进行监测,实时分析设备的运行状态和作业效率,从而提高物料的装卸速度和运输效率。
综上所述,数据采集与监测技术在干散货码头全流程自动化及智能管控中具有重要的作用。
通过实时采集和分析各项数据,可以全面了解码头的运作情况,提高作业效率和安全性,进一步促进干散货码头的发展。
在未来的发展中,数据采集与监测技术还将继续推陈出新,为干散货码头的全面自动化和智能管控提供更加高效、精确和可靠的技术支持。
Technology/科技码头的健康状况和安全性评价是港口正常生产的重要保障。
码头的设计寿命一般在30年到50年甚至更长,然而,实际使用中往往由于结构设计时考虑因素欠周全,设计标准偏低,施工时受到材料、几何尺寸、环境等不确定性因素的影响,营运过程中未采取科学、合理的养护措施、加之材料与结构的自然老化,使用环境的变化以及自然灾害如地震、海啸等破坏,在这些因素的共同作用下,码头的使用寿命受到了严峻的挑战。
因此,非常有必要对港口码头健康监测项目、指标、方法进行梳理,将传感器、物联网、数据库等新兴信息技术引入码头健康监测领域,形成具有一定可操作性的技术规范或标准,在行业内推广应用,从而保障全国港口码头安全运营,促进港口经济科学发展。
码头健康监测是通过对结构的物理力学性能进行无损监测,实时监控结构的整体行为,对结构的损伤位置和程度进行诊断,对结构的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行评估,为结构在突发事件下或使用状况严重异常时触发预警信号,为结构的维修、养护与管理决策提供依据和指导。
码头结构健康监测系统组成本研究依托工程为天津港五公司22-24#泊位码头。
天津港五公司22~24#泊位码头,位于天津港三突堤西侧,南北向布置,北侧与21段的东无梁板区相接,南面至三突堤堤头,全长530m,承台总宽40.8m,设计标高+5.8m(天津港理论深度基准面),为3个万吨级泊位。
码头建于上世纪七十年代末,1980年12月竣工,现归天津港第五港埠有限公司使用管理,如图1。
码头前方承台采用连续梁板式高桩承台结构,主要由基桩及桩帽、迭合横梁、迭合火车板、预应力门机梁、预制靠船构件和面层等部分组成。
分为10个结构段,标准段长59.5m,每个标准段包括9个基桩排架,排架间距为7m,在沉降(伸缩)缝处桩基排架间距为3.5m。
后方承台采用简支梁板结构,主要由基桩及桩帽、预应力间支架、预制实心板、预应力空心板和面层等构成,桩基排架数及间距同前方承台。
由于天津港22~24#泊位码头为梁板式高桩码头为透空式结构,检测时需乘船进入码头底部进行监测,受潮汐影响大,潮水过高或过低均不能进行正常的检测作业,因此一个工作日中能进行现场检测作业的时间非常有限。
本项目基于实际情况对不同的检测指标提出了一套数据自动采集方案,重点研究内容码头结构的整体变形与变位情况、基桩的倾斜情况、码头上部构件的挠度和扭曲情况、码头接岸结构基础冲刷掏空情况、码头岸坡护坡的变形情况。
整个系统主要分为四个子系统:传感器系统、数据采集与处理系统、数据通信与传输系统和数据分析与监控系统(如图2)。
1、传感器系统传感器系统主要通过各种传感器将待测的物理量转变为电信号。
由传感器性能参数,传输环境以及设备接口等硬件条件组成,包括位移计、应变计、信号放大器及连接界面。
2、数据自动采集系统码头结构健康监测关键技术研究文/陈静张翰林摘要:以天津港五公司22-24#泊位码头为依托工程,详细描述了码头结构健康监测系统的组成,并分别从传感器布设、数据通信与传输、数据分析与监控等三方面对码头结构健康监测系统的实现进行了分析和阐述。
将码头结构健康监测技术与信息处理技术进行融合,有效解决沿海港口码头健康监测系统中的数据处理与信息应用问题,为开展码头结构安全隐患排查、预防提供新的技术方法,从而提升港口设施维护管理水平。
关键词:码头结构结构健康监测传感器布设数据传输数据分析图1天津港22-24#泊位码头DOI编码:10.13646/ki.42-1395/u.2015.03.01553CWT中国水运2015·3CWT 中国水运2015·3Technology/科技数据自动采集系统主要指的是现场各种类型的传感器对应测数据的自动采集过程。
包括信号采集器及相应的数据转发设备,安装于待测结构中,采集传感系统的数据并进行初步处理。
图2码头健康监测系统组成3、数据通信与传输系统数据通信与传输系统是通过现场基站将采集到的数据通过网络通讯的方式传送到远端服务器。
包括网络操作系统平台、监测系统与互联网的连接。
4、数据分析与监控系统数据分析与监控系统包括高性能计算机及数据处理分析软件。
采集并处理过的数据被传输到该部分,建立码头三维模型对监测采集到的数据进行分析,利用具备损伤诊断功能的软硬件分析接收到的数据,判断结构损伤的发生、位置和程度,对结构健康状况做出评估,发现异常,则发出报警信息。
传感器布设对码头结构进行监测主要包括整体位移监测,构件相对位移监测,面板应变监测,纵、横梁应变监测,基桩应变监测和振动特性监测六类。
1、整体位移监测结构整体位移监测包括水平位移和垂直位移监测。
码头水平位移监测采用超站仪进行多次观测取均值,并将气象因素加以考虑,对结果进行适当修正。
码头垂直位移监测采用数字水准仪和一对数字水准尺进行测量。
2、构件相对位移监测构件相对位移选择桩帽与纵、横梁之间的相对变位。
桩帽与纵、横梁间的相对位移采用单位位移计进行测量。
将传感器安装在梁与桩帽的结合处,传感器固定于桩帽上,基准点固定在横梁上,每个交叉点安装两个传感器,分别针对两边梁与桩帽之间的相对位移进行测量,如图3所示。
3、面板应变监测码头面板的应变计主要是在面板上部有货物堆积时监测面板构件的应力状态,防止面板出现受拉超限破坏,进而影响到码头的整体结构安全。
对码头面板进行监测,防止当荷载量增大时,码头面板的应变量过大而出现裂痕,从而出现的安全隐患。
在码头面板下方中心位置安装相互垂直的两支振弦式应变计,分别监测横向和纵向的最大应变量,安装位置如图4。
图4面板应变监测的传感器布设4、纵、横梁应变监测码头上部的载荷通过面板传递到纵梁、横梁,再通过纵、横梁传递至每个基桩上,最后传导入地基。
对于纵横梁的应变监测主要在排架横梁和前后轨道梁上安装应变计,对其应变量进行实时监测,保证其处于安全的应力状态范围内,防止发生纵、横梁过度受拉出现损坏,保证码头的安全运行。
根据数学模型计算的结构,将应变计安装在跨中和支座位置处,通过应变计后接电缆传输至现场服务基站,安装位置如图5所示。
图5纵、横梁应变监测的传感器布设5、基桩应变监测基桩应变监测分为直桩应变监测和叉桩应变监测两种。
高桩码头结构的水平荷载主要由叉桩承受,叉桩应变监测主要目的是监测叉桩在压弯状态下根部的应力状态,防止叉桩在水平荷载过大情况下的弯剪破坏;直桩应变监测的目的是监测竖向荷载及水平荷载共同影响下的应力变化状态,防止其压曲破坏的发生,保证码头结构运营的安全性。
基桩应变计设计安装在桩帽以下约0.5m 的位置,沿基桩中轴线方向,在基桩对称面或垂直面布置,每根桩布置两支应变计,如图6所示。
6、振动特性监测引起码头振动的激励源有多种,如波浪、船舶撞击、地震等。
码头结构振动特性监测的主要目的是获取码头结构在环境激励下的振动数据进行结构模态参数识别,进而通过结构的模态参数变化获取结构结构健康状态;同时,通过振动数据获取图3构件相对位移监测的传感器布设54Technology/科技码头结构在船舶撞击、波浪等荷载作用下的动力放大效应。
码头结构振动特性监测采用加速传感器,选取能代表码头整体振动情况的一标准结构段进行整体测量,在其中选择5个测量位置,每个测量点放置两支传感器,两支传感器交叉安装(一支平行码头方向,另一支垂直码头方向),以测量平行码头和垂直码头两个方向的振动量。
图6基桩应变监测的传感器布设数据通信与传输数据通信与传输系统主要由现场基站和网通通讯设备两部分组成,两者相连将传感器采集到的数据通过互联网的方式传输到远端服务器,示意图如图7。
图7数据通信与传输系统示意图将基站模块通过焊接等手段装入基站箱中,组成现场基站,并与传感器线缆相连接,组成了数据采集的终端。
用串口线将现场基站与数据通信模块相连,在数据通信模块内部加入数据推送地址,通过TCP协议将数据传输到远端服务器。
将后台服务器的IP地址输入设备网络配置页面,从而将现场采集到的数据传输到远程服务器进行分析处理。
数据分析与监控数据分析与监控系统包括高性能计算机及分析软件,采集并处理过的数据被传输到该系统,利用具备损伤诊断功能的软硬件分析接收到的数据,判断损伤的发生、位置和程度,对结构健康状况做出评估。
通过采用自动数据采集系统、无线数据传输系统及自动报警系统,实现码头健康监测数据的实时显示,并根据预先设定的阀值(最大应变值、最大加速度等),实现灾变监控预警。
通过长期监测数据的处理,获取结构模态参数随时间的变化规律,由结构模态参数的变化判定结构的健康状态。
结论随着经济的发展和科学的进步,船舶设计朝大型化方向发展,随之码头的建设也越来越朝专业化、复杂化、大型化方向发展,这些码头动辄数万吨级,目前已经有沿海港口建设了可停泊30万吨级甚至40万吨级超大型船舶的大型码头。
码头的设计使用寿命一般为30年到50年,由于码头常年处于沿海恶劣的环境下,海水侵蚀、材料老化、荷载的长期效应、疲劳与突变等灾害因素的耦合作用将不可避免地导致结构的损伤积累和抗力衰减,从而在极端情况下引发灾难性事故。
为了保障码头的安全、可靠,许多在役码头急需要采取有效手段进行健康监测,并评定其安全状况。
码头健康监测是通过对结构的物理力学性能进行无损监测,实时监控结构的整体行为,对结构的损伤位置和程度进行诊断,对结构的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行评估,为结构在突发事件下或使用状况严重异常时触发预警信号,为结构的维修、养护与管理决策提供依据和指导。
将码头结构健康监测技术与信息处理技术进行融合,有效解决沿海港口码头健康监测系统中的数据处理与信息应用问题,为开展码头结构安全隐患排查、预防提供新的技术方法,从而提升港口设施维护管理水平。
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