Maintenance Management Research of a Large-span Continuous Rigid Frame Bridge Based on Reliability Assessment by Using Strain Monitored Data

When the bridge components needing maintenance are the world problem at present,and the health monitoring system is considered to be a very help­ful tool for solving this problem.In this paper,a large number of strain data acquired from the structural health monitoring system(SHMS)installed on a continuous rigid frame bridge are adopted to do reliability assessment.Firstly,a calculation method of punctiform time-dependent reliability is proposed based on the basic reliability theory,and introduced how to cal­culate reliability of the bridge by using the stress data transformed from the strain data.Secondly,combined with“Three Sigma”principle and the basic pressure safety reserve requirement,the critical load effects distribu­tion function of the bridge is defined,and then the maintenance reliability threshold for controlling the unfavorable load state which appears in the early operation stage of this type bridge is suggested,and then the combi­nation of bridge maintenance management and health monitoring system is realized.Finally,the transformed stress distribution certifies that the load effects of concrete bridges practically have a normal distribution;as for the concrete continuous rigid frame bridge with C50 strength grade concrete,the retrofit reliability threshold should be valued at 6.13.The methodology suggested in this article can help bridge engineers do effective maintenance of bridges,which can effectively extend the service life of the bridge and bring better economic and social benefits.

ARAIM可用性预测系统的设计与实现

随着全球导航卫星系统空间星座的增多以及双频技术的发展,用于航路阶段的常规接收机自主完好性监测算法不能满足LPV-200进近对完好性的要求,因此,出现应用于进近阶段的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)技术。针对LPV-200进近,基于对垂直保护限值的理论分析,研究ARAIM可用性预测算法,并设计ARAIM瞬时可用性预测系统。仿真结果表明,该系统能满足LPV-200进近对完好性的要求,在中国区域内,当可用性设置为99.9%时,ARAIM预测算法的覆盖率可达100%。

一种电力电子变换器功率MOSFET阈值电压在线监测方法

功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的健康监测技术对于保障电力电子装置的可靠性具有重要意义。对于功率MOSFET来说,阈值电压发生偏移是其门极氧化物发生衰退或其结温发生变化的重要标志,因而实现阈值电压的实时在线监测具有重要意义。传统的阈值电压监测,需要同时监测功率MOSFET的栅源极电压以及漏极电流。监测漏极电流时,电流测量量程需要设置得足够宽以覆盖电路的正常工作电流范围,否则会导致监测开启电流波形时发生畸变。但是,若量程设置得足够宽,这又会导致量化误差的增大,以至于无法精确监测开启电流。该文利用电力电子电路中的寄生电感,提出了一种简单易实现的阈值电压在线监测方法,该方法无需电流传感器,能够实现对阈值电压的在线精确跟踪。最后,仿真和实验结果验证了所提测量方法的有效性。

T型刚构桥竖向位移监测多级预警阈值设定

为了对桥梁整体结构进行实时监控和预警,依托某在役桥梁健康监测系统,通过对竖向位移温度的相关性分析,并比较实际监测竖向位移数据与竖向位移温度的回归方程,进而剔除温度对竖向位移变化的影响,得出在桥梁正常运营过程中由车辆载荷引起的竖向位移变化.结合软件模拟桥梁载荷试验得到模拟数据与监测数据设定预警阈值,并对竖向位移的变化残差进行分级预警,以期为桥梁的安全运营提供更有效准确的数据参考.

基于有效降雨量的“阶跃型”滑坡递进式预警模型研究

湖北省郧西县枣树洼滑坡是一处典型的降雨诱发型堆积层滑坡,在降雨作用下位移变形呈现出“阶跃型”的动态演化特征,其变形破坏严重影响着当地交通和居民的生命财产安全。本文初步探讨了“降雨阶跃型”滑坡的变形曲线特征,选取有效降雨量判据建立滑坡临灾预警线,进而探讨滑坡递进式预警原理,以期实现早期预警。通过分析滑坡活动对降雨的响应关系,并结合滑坡变形发展的规律,建立了滑坡的递进式综合预警模型。结果表明:①枣树洼滑坡变形与季节性降雨具较好的一致性,目前处于间歇性蠕变状态,整体呈现台阶状变形特征;②滑坡的前期有效降雨期为8 d,前期有效降雨量和当期降雨量分别为38 mm、29 mm;③基于前期有效降雨量和当期降雨量达到阈值时为Ⅲ级黄色预警中心线,将有效降雨量阈值和过程预警判据有机结合,即可构建枣树洼滑坡的分级递进式综合预警模型。

跨境系统性风险监测指标应用研究

已有跨境系统性风险度量方法侧重于对度量指标的描述性分析,既无法反映风险变化的显著性,也无法识别随机扰动与结构性变化。本文以EVT-copula方法为基础,引入时间序列门槛模型,同时识别跨境系统性风险变化的显著性与结构性。用这一指标检验三次危机中的风险变化情况,结果表明该方法精准地捕捉了1997年亚洲金融危机,2008年全球金融危机及2020年新冠肺炎疫情期间跨境系统性风险的结构性变化。本文还发现,不同于两次金融危机,在新冠肺炎疫情期间,中美金融部门间跨境系统性风险显著下降,并通过贸易渠道解释了风险结构性下降的原因,为黑天鹅事件引发的实体经济危机中金融部门跨境系统性风险的变化提供了新的经验证据。由于EVT-copula指标具有敏感性与连续性,可作为跨境系统性风险实时监测指标,并配合时间序列门槛模型监测风险变化的显著性与结构性,在宏观调控中具有良好的应用前景。

阈值自调节与抗干扰矿用开停传感器研制

针对煤矿井下开停传感器自动化程度低、阈值难调节及易受周围设备干扰导致误判等问题,通过实验论证,将磁电阻效应检测技术应用于煤矿井下设备开停检测,可定量的检测电缆中电流值与磁场值的关系,用于传感器开/停阈值的调节。首先,对常用的三芯电缆建模仿真,推导出电缆任意位置的磁场强度大小,从理论上分析电缆周围的漏磁场的分布规律;其次,设计实验验证不同位置电流值与磁场变化的关系,并提出了传感器自调节开/停阈值的方法;然后,研究磁场屏蔽技术,通过实验验证06Cr13不锈钢可有效的屏蔽外界干扰磁场;最后,通过现场验证设计传感器可靠性和抗干扰性能,减少了现场安装调试工作量。此外,传感器还可以通过上位机标记自调节开/停阈值。

模糊聚类及其在滑坡监测中的应用研究

模糊聚类的关键在于确定评价模糊聚类效果的阈值λ。本文针对滑坡形变,研究了监测点的模糊聚类算法,对于模糊聚类效果,提出了基于先验信息和后验信息的评价方法,并进行了实例验证。本文的研究有助于对滑坡变形势态、原因和趋势的了解,有助于对滑坡变形监测方案的修改和完善。

矿山厂地压灾害微震监测预警参数分析研究

为了研究矿山监测范围内多参量预警技术,总结适合于矿山的预警阈值。基于矿山厂2018年建立的30通道微震监测系统,采用人工爆破试验校正系统设置参数;然后通过对采集数据的筛选处理,构建了有效微震事件库,并结合现场地压活动状况,对微震事件从微震时间序列、空间分布与演化、定量地震学参数等方面展开分析研究。结果表明:可以将时序集中度高值区Q_(时)>1、震中集中程度Q_(空)低值区Q_(空)≤100、地震学参数b≤0.27、β_(n)高值区β_(n)≥5.0和η高值区η≥1.05确定为矿山厂微震监测系统的预警阈值,从而实现矿山厂地压灾害监测预警的目标。