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高桩码头结构全寿命周期健康监测与评估技术研究

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成果主要完成人

王 坚、张 磊、汪志良、鲁洪亮、刘盛杰、单增兵、陈 超、黄泽娟、吴 锋、刘 旭、卓 杨、邱 松

项目概况

1、成果简介 本项目首先结合高桩码头的受力特点,提出了关键监测指标。并完成相应的监测方案的设计,涵盖高桩码头结构最重要的安全性与正常工作控制参数:如桩基轴力、码头纵横梁应力、深层土位移以及撞击力。其次针对高桩码头结构开展高桩码头结构桩基应变监测的位置选择、传感器选型与安装实施防护方法研究。利用数值分析软件对码头结构进行受力分析,根据分析结果对监测方案及测点布置进行优化。同时针对码头不同结构部位及监测传感器技术特点,进行传感器选型和埋设技术研究,为码头结构全寿命周期健康监测目标的实现提供技术保障。在此基础上通过开展船舶靠泊力现场试验,掌握船舶停靠对码头结构受力的影响,研发船舶撞击力智能监测传感器和船舶撞击力智能化测试系统,对船舶撞击力及撞击过程中的码头结构动态响应进行监测。最后利用智能传感器真实感知码头状态,研制基于B/S技术的远程无线数据测控系统。开发远程无线监控数据信息平台,实现客户异地远程监控,达到数据采集、处理、管理、分析等功能。 2、主要创新点 (1)创新性的采用远程无线自动化监测的手段,可解决传统监测手段获取数据实时性差、准确性低的问题,体改监测数据的可靠性和精度。并针对码头结构形式,分析其受力状况,利用智能传感器真实感知码头状态,利用无线通讯技术实现数据远程传输、利用三维模拟技术建立数字化的模型,基于虚拟的数字模型实现智慧监测,打造“感知一张网、决策一模型”的智能监测生态圈,实现监测手段自动化、预警分析智能化、管理模式创新化、决策指挥科学化。 (2)首次针对新建高桩码头开发全寿命周期自动化监测系统,长期、全面对码头运营期桩基、梁、地基土等开展受力或变形监测,可实时评估码头结构健康状态,为码头后期维护、升级、加固改造与管理运营决策提供数据和指导,也为研究高桩码头长期力学性能提供了第一手数据。 (3)首次建立高桩码头靠泊力实时监测系统,开发船舶撞击力监测专用传感器,长期监测不同船型船舶撞击力数据,基于大量监测数据开展船舶撞击力理论研究,为完善船舶撞击力相关行业标准提供依据。