大跨度斜拉桥GPS动态监测试验及结果分析

为确保大桥建成后的安全运行,及时掌握桥梁结构的健康状况,避免出现灾难性的后果,有必要对桥梁结构的动态特性进行测定,以检验实测值与理论设计数值的偏差程度。结合武汉白沙洲大桥的GPS动态监测试验工作,介绍了试验实施方案及其数据处理过程。应用频谱分析法有效地确定了斜拉桥跨中的振动特征,其数值结果与理论设计值吻合较好。研究表明,高采样率GPS接收机与合适的数据处理方法相结合,可以有效地确定桥梁结构的自振特性。     

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.     

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     

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。     

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。     

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。     

BDS精密单点定位在桥梁变形监测中的应用

桥梁变形监测是进行桥梁健康评估和后期修缮的重要内容．本文基于北斗卫星导航系统（BDS）精密单点定位技术,对实时采集的高频率BDS／GPS数据进行精密单点定位(PPP)静态和动态处理,并以相对静态定位结果作为参考,分析在桥梁复杂环境下BDS的PPP的精度,并把北斗动态PPP结果与GPS做对比．研究结果表明,在1 h连续变形监测时间左右,北斗静态PPP精度和BDS动态PPP定位精度可以达到厘米级,可以监测出大型车辆经过桥梁时的变形情况,并与GPS监测变形趋势基本一致．      

GPS工程结构监测系统的建立及应用

分析了结构形变和震动监测的特点之后, 详细讨论了ＧＰＳ监测系统的建立和数据处理方法, 最后简要给出了一些实验和应用的结果。     

Dynamic geometry monitoring system and its application in Sutong Bridge construction

The construction period of large cable-stayed bridges is long, and the structure deformation is complicated. Any error during construction will potentially affect the cantilever alignments and the internal forces. In order to ensure safety during construction and exactly determine the cantilever alignments, dynamic deformation monitoring is needed immediately when the construction of the superstructure starts. This paper aims at the requirement of deformation monitoring during the Sutong Bridge construction, and introduces the realization and observing schemes of the GPS and georobot based on remote real-time dynamic geometrical deformation monitoring system, then researches the data processing methods and enumerates some of the application achievements. Long-term operation during the Sutong Bridge construction indicates that the system runs steadily and the results are reliable.     

基于TRACK对桥梁健康状况分析

梁动态监测一直是工程变形监测方向的研究重点。文中简单介绍了TRACK模块,进一步阐述了TRACK数据处理的原理,以某桥梁实验数据,利用GAMIT／GLOBK1061中的双差动态定位TRACK模块对桥梁的实测数据进行了单历元数据的后处理,分别得到了桥梁车辆高峰时段和夜间时段的桥梁振动的时间序列,又通过经验模态分解方法对桥梁振动的时间序列进行降噪处理,对比分析了车辆对桥梁健康状况的影响,进一步验证了TRACK对桥梁状况分析方法的可行性。      

频谱分析在虎门大桥动态监测中的应用研究

采用了频谱分析法对虎门跨海悬索大桥进行安全监测,通过利用GPS RTK技术方法获取虎门大桥在台风激励下的动态监测数据,对动态监测数据进行时程分析和频谱分析,获取虎门悬索大桥的振动特性,得到了大桥的运营特征和实时位移特征.     

南京长江三桥钢索塔拼装测量控制网的建立

南京长江三桥是我国首座主塔采用钢结构形式的特大型斜拉桥。根据钢索塔拼装测量的精度要求,介绍了该桥首级控制网的概况,对钢索塔架设专用控制网的网形选择、方案设计、观测方法和数据处理进行了探讨。实践证明,所采取的专用控制网布设方法和测量方案是合理的,对今后类似工程具有借鉴意义。     

南京长江三桥钢索塔架设平面控制网的建立

南京长江三桥是我国首座主塔采用钢结构形式的特大型斜拉桥.根据钢索塔拼装测量的精度要求,介绍该桥首级平面控制网的概况,对钢索塔架设专用平面控制网的网形选择、方案设计、观测方法和数据处理进行探讨.实践证明,工程所采取的专用平面控制网布设方法和测量方案是合理的,对类似工程具有借鉴意义.     

GPS监测网数据处理方案研究

处理大尺度ＧＰＳ监测网多期复测成果的时期,数据处理方案是一个重要问题。作者在处理首都圈ＧＰＳ地形变监测网数据的过程中,经过长期探索和大量试算,提出了制定数据处理方案的基本原则：要采用一个自洽的地球参考框架和常数系统;要采用精度最高的同一种粗密星历和相应的地球自转参数;要采用最先进的同一种数据处理软件以及采用同一的参考基准和约束条件。由于地壳处于运动之中,大尺度ＧＰＳ监测网的参考基准应是动态基准。研     

大跨径桥梁GPS平面控制网的布测

结合江阴长江大桥和南京长江二桥GPS平面控制网的布测,对大跨径桥梁GPS平面控制网的基准设计、控制点的布设方法、网形的优化设计,以及GPS内业数据处理等一系列的技术要点,进行了深入地探讨。通过对悬索桥和斜拉桥,两种最主要类型的大跨径桥梁的GPS平面控制网的布测进行分析,提出了针对大跨径桥梁GPS平面控制网的网形优化设计方法及GPS控制网的布测方案。     

GPS测量系统动态定位精度验收方法研究

相位差分GPS测量系统定位精度高，对系统动态定位精度的考核、验收的难度大。通过分析几种常见的动态定位精度验收方法，确定了合理的相位差分GPS系统动态精度验收方法。分析了方法自身达到的精度。建立了数据误差处理的数学模型，给出了精度评定方法。