非接触式雷达IBIS-S遥测系统在桥梁挠度影响线监测中的应用研究

为解决常规接触式桥梁挠度监测中难以准确获取挠度动载影响线的问题,应用非接触式雷达微波干涉IBIS-S遥测系统监测桥梁在动载作用下的位移影响线。依托实桥现场实测,建立的有限元模型,计算考虑动载效应的位移时程分析结果,并对比分析实测与理论计算结果以验证该发方法的可靠性与准确性。结果表明IBIS-S遥测遥测系统不仅精度高,而且可以完整地获取加载整个过程的位移影响线,真实反映结构变形特征,在桥梁动挠度影响线监测具有良好的应用前景。

基于IBIS-S地基干涉雷达的斜拉桥形变监测与分析

桥梁结构动态变形信息是桥梁安全状态评估的重要指标之一。传统仪器监测桥梁目标振动需要布线、逐点监测、接触式测量,而地基雷达干涉测量成像(Image By Interferometric System-Structures,IBIS-S)系统具有高采样率、高精度、非接触等特点,在斜拉桥健康监测及维护管理中具有优势。以某双塔双索面钢箱梁与预应力混凝土组合斜拉桥为研究对象,采用IBIS-S系统对该桥进行动态监测,利用ESVMD-NExT方法对振动特性进行分析,并将结果与GPS全球定位系统的实测数据进行对比,充分验证了运用IBIS-S地基干涉雷达技术开展斜拉桥形变监测的可靠性。

微波干涉雷达系统对桥梁的变形监测

针对传统的桥梁监测方式复杂且效率低等问题,本文阐述了IBIS-S系统的基本测量原理,介绍了雷达监测的两种关键技术,与传统的变形监测手段相比,IBIS-S更具效率高、测量距离远、精确度高等优点。设计了微变形系统以验证IBIS-S系统的精确性,试验分析表明IBIS-S的精确度较高,误差较小,在监测条件良好的情况下仅为5%;通过该雷达对某地铁桥梁的实时振动监测,分析获得的桥梁时序变形数据,结果表明IBIS-S系统对桥梁动态监测的有效性。

地基雷达测量误差源及提高精度的措施

为了提高地基雷达系统的监测精度,提出一种新的高精度的地基合成孔径雷达干涉GBSAR(Ground Based SAR)监测技术。融合了GBSAR关键技术以及数据处理理论,对影响测量精度的误差项进行了分析研究并从3个方面(雷达系统、数据获取、数据处理)具体给出了相应的精度提高措施。基于变形监测系统(IBIS-S)对GBSAR理论研究进行实验验证。实验表明GBSAR技术对于目标体的监测精度较高。最终得到GBSAR技术产生的误差的途径主要源自数据采集的过程。

IBIS仪器竖直角估读误差对观测精度影响分析

意大利IBIS-S地面干涉雷达系统标称动态测量精度可达0.01 mm,在实际测量过程中,该仪器的测量精度与竖直角的量测精度有关。IBIS-S系统角度量测精度理论上仅能够达到0.5°。针对这一问题,应用误差传播定律,分析竖直角读数误差对仪器观测精度的影响。结果表明:在距离向位移变化量大于0.5 mm时,竖直角的估读误差对测量精度的影响不容忽视。