浅析市政桥梁施工监控平台技术

浅析市政桥梁施工监控平台技术

王俊英

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摘要：市政桥梁施工监控平台技术是传统施工监控技术的信息化发展，是现代社会发展的必然。市政桥梁施工监控平台技术可以为桥梁施工提供有效的数据参考，为市政管理部门提供大数据分析结果数据支持，为桥梁建设保驾护航。

关键词：市政工程； 桥梁施工；监控平台技术

1. 引言

由于大跨度市政桥梁设计与施工高度耦合，所采用的施工方法和施工顺序与成桥后的主桥线型及结构内力状态有密切的关系。在大跨度市政桥梁进行施工时，结构体系随施工的进展而不断发生变换，支架架设中，结构受力和变形变化幅度大，影响因素较多，使得实际桥梁在施工过程中的每一状态不可能与设计状态完全一致。因此，需要不断地进行“预测-施工-检测-分析-修正-预测”^[1]的过程。

内容有结构变形控制、结构应力控制、结构稳定控制、结构安全控制^[2]。

2. 平台概况

平台采用B/S架构，使用Java语言编写。平台分为三层，由底层向上依次是传感器层、数据传输层、平台层。

3. 传感器冗余

由于施工监控的监测要求较高，传感器布置一般采用冗余原则。以某市政桥梁为例，在每个钢构箱梁根部截面布设6个表面式应变计，跨中布设6个表面式应变计，每跨布置18个表面式应变计，钢构桥主梁共布设54个表面式应变计。采用传感器冗余布置原则，得到同一监测项同一监测点同一时间的多个数据，可以在后期通过数据处理技术得到精确的测量数值。

图1、冗余传感器数据处理流程

4. 数据处理

传感器层得到的数据，经数据传输层传输至平台层，在平台层进行数据处理。对于冗余传感器得到的数据，使用卡尔曼滤波数据处理方式得到有效数据，其部分Java代码如下：

double [][] sigma = new ARMAMaths().computeMutalCorrMatrix(sigmaTrans);

Matrix sigmaMatrix = new Matrix(sigma).transpose();

double [] v = new double[data.length];

double [][] xhat = new double[m][data.length];

double [] tmphat = new double[m];

double V = 0.0;

double [] K = new double[m];

double [][] L = new double[m][m];

Matrix xhatMatrix = new Matrix(tmphat, 1).transpose();

Matrix KMatrix = new Matrix(K, 1).transpose();

Matrix LMatrix = new Matrix(L);

for (int i = 1; i < data.length; ++i)

{

Matrix tmp = ZMatrix.times(xhatMatrix);

v[i] = data[i - 1] - tmp.get(0, 0);

V = ZMatrix.times(sigmaMatrix).times(ZMatrix.transpose()).get(0, 0);

KMatrix = TMarix.times(sigmaMatrix).times(ZMatrix.transpose()).times(1.0 / V);

LMatrix = TMarix.minus(KMatrix.times(ZMatrix));

xhatMatrix = TMarix.times(xhatMatrix).plus(KMatrix.times(v[i]));

for (int k = 0; k < xhatMatrix.getRowDimension(); ++k)

{

xhat[k][i] = xhatMatrix.get(k, 0);

}

Matrix tmpMatrix = RMatrix.times(Q).times(RMatrix.transpose());

sigmaMatrix = TMarix.times(sigmaMatrix).times(LMatrix.transpose()).plus(tmpMatrix);

}

int predictValue = (int)Math.round(xhat[0][xhat[0].length - 1]);

return predictValue;

精确处理过的数据，可以为施工监控提供科学有效的参考。

平台可以同时接入多座桥梁的数据，这些数据进行汇集处理属于大数据处理的范畴。经过大数据处理的桥梁施工监控数据可以为市政管理部门提供科学的管理依据。

5. 结语

桥梁在施工时候需要不断地修正线型和位移，以保证桥梁按照设计要求进行建设，确保桥梁的线型和内力要求。市政桥梁施工监控平台技术将传统的施工监控采用信息化技术方式实现并呈现。

参考文献

1、吴章勇.桥梁施工监控技术[J].文摘版：工程技术（建筑）,2016:218.

2、何永旗.桥梁施工监控研究[J].建筑知识：学术刊,2014(4):352-352.