利用GPS测定大型桥梁动态特性的试验及结果

为研究GPS测定桥梁结构自振特性的可行性 ,结合武汉长江二桥开展了一次GPS动态监测试验工作 ,介绍了试验实施方案及其监测结果。通过应用频谱分析法 ,有效地获取了斜拉桥跨中的振动特征 ,其结果与竣工时采用加速度计实测的值十分吻合。研究表明 ,应用高采样率的GPS接收机和合理的数据处理方法 ,完全可以高精度地实现桥梁结构自振特性的确定     

GPS动态监测中的大跨度桥梁振动特性提取

GPS高精度实时动态监测技术应用于大跨度桥梁监测成为获取桥梁运行状态和保障桥梁安全的重要手段,受到多种复杂因素的影响,如何提取大跨度桥梁的振动特性是该技术的关键.为了有效提取GPS桥梁振动特性,本文将处理时间观测序列十分优异的傅里叶分析应用于GPS桥梁监测数据处理,根据桥梁实际的振动特性有选择的去除不需要的频率,提取真实的桥梁振动特性.以正在实施监测的桥梁进行实验分析,证明了该方法的有效性,本文的研究为GPS桥梁动态监测数据分析提供了参考.     

基于GPS的大跨悬索桥动态特性监测及分析

桥梁结构不同位置的动态位移能够实时反应悬索桥结构的受力性能和工作状态。介绍润扬大桥健康监测系统中GPS子系统布设方案,该系统用于监测大桥在各种荷载作用下的变形。分析桥梁结构在不同环境荷载作用下的结构反应。对GPS监测数据进行频谱分析,识别出结构的基频,并与有限元模型分析结果及振动传感器所测数据分析结果相比较,说明利用GPS可以有效、准确地监测桥梁工作状态,为该桥的承载能力、工作状态和耐久性评估提供参考依据。     

利用GPS多普勒观测值精确确定运动载体的速度

讨论了利用GPS多普勒频移观测值确定运动载体速度的基本原理 ,估计了这一方法可以达到的精度。为验证该方法的可靠性及稳定性 ,做了两个试验 :静态试验和动态试验 ,试验中实测动态数据处理采用VAES软件。理论研究和数据处理结果均表明 ,在卫星分布较好的情况下 ,载体速度的确定精度可达mm/s。     

常州龙城大桥荷载试验

通过对龙城大桥桥梁静载的测试、记录与分析,得出桥梁结构在荷载试验作用下的实际工作状态,进而评定桥梁结构的施工质量和使用状况。通过对测量数据的计算结果和沉降关系曲线及技术指标与技术参数的分析,最终确定桥梁是否符合设计及相关规范标准的要求。     

基于EMD方法的桥梁施工期结构振动规律研究

桥梁施工过程中的结构振动特性对验证桥梁结构设计及确保桥梁施工安全非常重要。本文以苏通大桥施工期GPS桥梁结构监测数据为例,首先利用EMD方法对时序数据进行了分解,以提取结构振动信号,验证方法的可行性;然后使用改进的Vondrak滤波方法大幅度削弱了原始监测信号的噪声,结合EMD方法实现了桥梁结构振动频率的自动提取;最后对监测点周日的频率变化、相同施工阶段不同位置的频率变化、不同施工阶段的频率变化3种情形进行了分析,得出了苏通大桥主桥施工至合拢前结构振动频率的变化规律。     

苏通大桥形变的GPS动态监测

针对目前大桥监测的现状及各种监测方法的优缺点,该文结合苏通大桥运营情况,研究了GPS动态监测的原理、系统组成、坐标转换及监测注意事项,并对其进行了GPS动态监测试验。采集了桥面沿轴线方向、横向及竖向位移数据,对大桥在温度、风荷、车载等因素影响下的运营期大桥响应情况进行了分析。表明大桥轴线方向位移与温度正相关,1/4跨处相关系数为0.859;竖向位移与温度负相关,1/4跨处相关系数-0.817。并对数据进行了频谱分析,分析结果表明频谱没有明显变化;大桥各方向振幅在安全范围内,表明运营期的大桥十分健康;同时也表明GPS动态系统监测结果是可靠的。     

GPS PPK远距离在航潮位测量及其在航道的实现

在分析传统潮位测量方法、潮位模型及GPS RTK潮位测量缺陷的基础上,给出GPS PPK远距离在航潮位测量的方法。系统地研究GPS PPK在航潮位测量、数据处理的基本理论和流程,并对潮位测量和数据处理中的GPS PPK高程质量控制、船舶姿态改正、动态吃水改正、潮位数据提取、垂直基准转换5个关键问题进行深入研究,最终确定测量船测量期间的在航潮位。试验结果表明,GPS PPK在航潮位测量方法具有实施简便、精度较高及稳定、可靠、作用距离长等优势,可广泛应用于航道在航潮位测量中。     

浅谈大桥变形监测的工作思路

随着国民经济的快速发展,各类大型桥梁先后建成通车。为及时掌握大桥运营期间的状况,本文介绍了利用GPS等技术建立相应的大桥结构健康监测系统的工作思路,供参考。     

小波分析技术在GPS动态测量数据处理中的应用

目前,小波分析技术已经广泛应用于数据处理、图象处理、语音识别与合成、天体识别,机器视觉、故障诊断与监控等诸多科技领域。在GPS动态测量中,由于在数据的采集和处理过程中存在一些偶然性的误差,这些误差会在一定程度影响测量结果的精度。因此,怎样有效地剔除这些误差以提高测量的精度和可靠性就成为一个不可回避的问题。针对这个问题,本文基于动态测量平台用两台NovAtel DL-4 plus GPS接收机设计了双动态测量实验。利用GrafMov数据处理软件对采集的GPS数据进行了解算,对解算的结果利用小波分析技术进行了降噪处理,求得了其噪声信号分布和特性,并对该噪声对测量结果的影响进行了评估分析。     

GPS Dynamic Monitoring Experiment and Result Analysis of Long-Span Cable-Stayed Bridge

For the sake of timely appraising the working condition of the bridge, measuring the dynamic characteristics of the bridge structure is very important and necessary. A GPS dynamic monitoring test was carried out in the Wuhan Baishazhou Bridge, which is one of the longest span cable-stayed bridges having been built in China. This paper introduces the experimental implementing scheme and data processing method. The vibration characteristics of the middle span of cable-stayed bridge are availably obtained by use of the spectral analytic approach. The measuring results are very identical to the theoretical designed values. The research demonstrates that, with GPS receiver of the high sampling rate and suitable data processing method, the vibration characteristics of the bridge structure can be determined with high accuracy.     

GPS Dynamic Monitoring Analysis of Long-Span Experiment and Result Cable-Stayed Bridge

For the sake of timely appraising the working condition of the bridge, measuring the dynamic Characteristics of the bridge structure is very important and necessary. A GPS dynamic monitoring test was carried out in the Wuhan Baishazhou Bridge, which is one of the longest span cable-stayed bridges having been built in China. This paper introduces the experimental implementing scheme and data processing method. The vibration characteristics of the middle span of cable-stayed bridge are availably obtained by use of the spectral analytic approach. The measuring results are very identical to the theoretical designed values. The research demonstrates that, with GPS receiver of the high sampling rate and suitable data processing method, the vibration characteristics of the bridge structure can be determined with high accuracy.     

基于EMD的桥梁GPS动态监测数据处理

采用GPS监测运营期大跨度桥梁时,受到交通载荷和观测噪声的影响,GPS监测序列中的振动信号(mm级)完全被湮没,如何从监测序列中提取桥梁变形信息及其振动特性是桥梁健康检测的重要内容。文中利用EMD方法对GPS监测序列进行处理,得到一定数量的本征模态函数(IMF),选取特定的IMF做信号重构和功率谱分析,得到桥梁变形信息和振动特性,相较于传统FFT方法,能准确识别结构振动频率,同时提取变形特征。     

湛江海湾大桥塔上锚管定位方法介绍

斜拉桥是一个受力结构复杂、各构件间相互影响较大的超静定结构体,斜拉索锚管的安装定位是其施工的重点与难点之一。本文结合湛江海湾大桥工程实践,介绍一种涉及到大跨度斜拉桥主塔锚管安装定位的原理、放样数据计算的理论、现场安装测量控制和精度等内容的新方法。     

地基干涉雷达IBIS-S桥跨结构振动变形测量与模态分析

地基雷达干涉测量技术能够以较高的时空采样频率获取线性结构目标整体瞬时变形状态。本文将该技术引入大型桥梁桥跨结构的振动变形测量与模态分析中。对动静载试验过程中的武汉二七长江大桥东岸桥跨结构开展连续变形监测,利用频域分解法计算桥跨结构的自振频率、阻尼比和模态振型。计算结果表明,地基干涉雷达干涉测量技术能够快速探测桥跨结构竖弯模态,特别适用于灾后大型线形结构健康状态的应急检测。     

高层建筑物GPS观测中的小波分析

采用GPS进行高层建筑物实时动态观测被认为是有效的方法,如何处理海量GPS振动观测数据是一个重要的问题。本文根据GPS振动观测数据特点,将小波分析技术应用于GPS振动观测数据处理,研究了不同小波基、分解尺度、阈值选择对观测数据去噪的影响,获得了有益的结论。      

BDS/GPS组合动态测量效果分析

随着北斗卫星导航定位系统(BDS)的日趋完善和成熟,基于BDS与GPS和GLONASS的多星座动态测量技术得到广泛应用,显著提升了困难区域的动态测量效率和精度。因此,本文探讨了BDS/GPS组合系统,介绍了BDS/GPS及后差分动态测量(PPK)基本原理及数据处理模型,而且通过在某大学进行的两组动态测量实验中,进行PPK处理得到BDS和GPS的单系统动态测量结果,以及BDS/GPS组合系统的动态测量结果,两组实验数据表明:BDS或GPS单系统与BDS/GPS组合系统相比,BDS/GPS组合系统的动态测量效果优于BDS或GPS任一单系统动态测量的效果,且测量结果更为可靠。     

差分GPS水下立体定位系统

差分GPS水下立体定位系统包括GPS差分基准站、GPS浮标、水下收发机、船基控制中心四部分。差分基准站提供GPS差分改正,实现浮标内置GPS高精度实时定位。GPS浮标完成水上和水下的集成,检测水下收发机发射的定位信号并测量信号到达的时间,同时将各种数据发送到船基控制中心。船基控制中心接收各个浮标的数据后实时解算水下收发机的位置,同时将结果发送给水下收发机。本文首先对系统的总体构成和各个部分的功能进行了介绍,然后详细推导了系统定位算法,最后结合系统试验情况给出了系统试验精度统计结果。     

包头市郊区土地资源动态监测中的GPS应用

结合国家“九五”重点课题及在包头市郊区的实验,介绍了全球定位系统的定位原理和特点,阐述了包头市郊区土地资源动态监测工作中的GPS选型思路、基准站建立方法、外业数据采集方法、外业测量记录内容和GPS数据的内业处理过程等关键环节。