基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的黃河管橋預(yù)警及可靠性計(jì)算.pdf

1、橋梁健康監(jiān)測(cè)的普遍性源于光纖傳感技術(shù)的高速發(fā)展，上世紀(jì)80年代至今，橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)已日趨完善，監(jiān)測(cè)精度不斷提高，但是經(jīng)過(guò)30多年的監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)積累了海量數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析并加以利用成為近年來(lái)研究熱點(diǎn)，依托數(shù)學(xué)模型對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)成為了橋梁預(yù)警與安全評(píng)估的關(guān)鍵，而管橋結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)均不同于橋梁，目前對(duì)其健康監(jiān)測(cè)的研究還很少。因此本論文以黃河懸索管橋?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，對(duì)管橋結(jié)構(gòu)變化規(guī)律、趨勢(shì)預(yù)測(cè)及安全評(píng)估

2、展開研究。
　　對(duì)應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以直觀的反應(yīng)管橋測(cè)點(diǎn)的變化規(guī)律。首先，論文將短期統(tǒng)計(jì)模式與長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)模式相結(jié)合對(duì)應(yīng)變進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)測(cè)點(diǎn)短期應(yīng)變的統(tǒng)計(jì)（一天中的應(yīng)變變化）得到溫度是影響管橋應(yīng)變的主要因素，并求取了溫度與應(yīng)變的相關(guān)性大小;通過(guò)長(zhǎng)期變化規(guī)律（以天為單位的所有統(tǒng)計(jì)值）分析了不同測(cè)點(diǎn)變化的異同性，找到管橋各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變變化異同性，為下一步管橋預(yù)警分析提供了基礎(chǔ)。
　　其次，論文從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間特性出發(fā)，引入自回歸移

3、動(dòng)平均(ARMA)模型對(duì)應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在驗(yàn)證模型適用性的基礎(chǔ)上，針對(duì)ARMA模型處理非平穩(wěn)數(shù)據(jù)時(shí)因采用差分處理導(dǎo)致預(yù)測(cè)精度不高的問(wèn)題，提出了基于小波分析的GM(1，1)-ARMA組合預(yù)測(cè)模型，論文利用小波分析作為工具將原始應(yīng)變序列分解為兩大部分，一部分為反應(yīng)應(yīng)變趨勢(shì)的低頻信號(hào)，用GM(1，1)模型對(duì)其建模得到趨勢(shì)預(yù)測(cè)值，另一部分為不同頻率的高頻細(xì)節(jié)信號(hào)，用ARMA模型建模分析，將預(yù)測(cè)值疊加得到最終預(yù)測(cè)值。通過(guò)對(duì)一段時(shí)間的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行