智能桥梁健康监测与损伤评估 [Smart bridge health monitoring and damage diagnosis] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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单德山，李乔 等 著

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• 桥梁健康监测
• 结构健康监测
• 损伤诊断
• 智能传感器
• 数据分析
• 机器学习
• 桥梁工程
• 土木工程
• 振动分析
• 有限元分析

出版社： 人民交通出版社

ISBN：9787114082146

版次：1

商品编码：10136913

包装：平装

外文名称：Smart bridge health monitoring and damage diagnosis

开本：16开

出版时间：2010-01-01

页数：205

正文语种：中文

内容简介

　　《智能桥梁健康监测与损伤评估》系统论述了西南交通大学智能化桥梁团队在桥梁结构智能化方面所取得的阶段性成果，内容包括：智能桥梁健康监测系统、结构损伤识别、状态评估及软件系统。

目录

1绪论
1.1智能化桥梁结构
1.2智能化桥梁结构健康监测
1.3智能桥梁结构研究回顾
1.4本书主要目的和内容
本章参考文献
2智能桥梁健康监测系统
2.1智能桥梁健康监测需求分析
2.2监测系统概述
2.3传感器系统
2.4现场总线
2.5分布式数据采集系统
2.6远程数据传输与控制系统
2.7智能桥梁健康监测系统实例
2.8本章小结
本章参考文献
3智能桥梁结构损伤识别
3.1概述
3.2损伤识别方法
3.3静力损伤识别研究
3.4频域损伤识别研究
3.5时域损伤识别研究
3.6分布式光纤裂缝识别
3.7本章小结
本章参考文献
4智能桥梁状态评估
4.1桥梁评估概述
4.2路网级评估
4.3项目级桥梁状况评估
4.4智能桥梁状态评定系统
4.5桥梁评估流程与指南
4.6本章小结
本章参考文献
5智能桥梁软件系统
5.1桥梁管理系统
5.2软件系统架构方法
5.3基于B/S架构的数据控制系统
5.4B/S架构桥梁管理系统
5.5智能客户端子系统
5.6结论与展望
本章参考文献
6智能桥梁研究展望
6.1存在的问题
6.2研究展望
本章参考文献

前言/序言

《现代桥梁结构分析与设计》 内容简介： 本书全面深入地探讨了现代桥梁结构在理论分析、设计方法、施工技术以及维护管理等方面的关键问题。旨在为桥梁工程师、结构设计师、工程技术人员以及相关专业的学生提供一套系统、权威且实用的知识体系。 第一部分：桥梁结构力学基础与分析方法 本部分着重于桥梁结构力学行为的基础理论和先进分析技术。 第一章：经典梁桥理论回顾与发展 从经典欧拉-伯努利梁理论出发，系统梳理了单跨梁、连续梁、悬臂梁等基本受力形式及其解析解法。 深入探讨了剪切变形、扭转效应在桥梁结构中的影响，以及如何将其纳入到更精密的理论模型中。 介绍了几种经典的计算方法，如挠度法、荷载法、位移法等，并分析其适用范围和局限性。 讨论了变截面梁、斜梁等复杂构件的力学特性分析。 第二章：有限元法在桥梁结构分析中的应用 系统介绍有限元法的基本原理，包括单元划分、插值函数选择、刚度矩阵组装、节点力计算等。 重点讲解了梁单元、桁架单元、杆件单元、板壳单元等在桥梁结构中常见的单元类型及其适用性。 详细阐述了如何利用商业有限元软件（如ANSYS, ABAQUS, SAP2000等）进行桥梁结构的静态分析，包括荷载组合、边界条件设置、结果后处理等。 探讨了有限元法在动力分析（如风振、地震响应）、非线性分析（如材料非线性、几何非线性）以及稳定性分析中的应用。 提供实际案例分析，演示如何通过有限元模型模拟桥梁的整体受力变形，识别关键受力区域。 第三章：桥梁结构动力特性分析 深入解析桥梁结构的振动方程，讲解自由振动和强迫振动的概念。 详细介绍模态分析，包括振型、固有频率的计算方法及其物理意义，以及如何通过模态分析为动力响应分析奠定基础。 探讨了桥梁结构在各种动荷载（车辆荷载、风荷载、地震荷载、行人荷载）作用下的响应分析方法。 介绍频谱分析、时程分析等动力响应计算技术，以及如何评估桥梁的动力特性对使用性能的影响。 讨论了阻尼的类型、参数取值及其对桥梁动力响应的减弱作用。 第四章：高阶理论与高级分析技术 介绍更精密的理论模型，如Timoshenko梁理论、Kirchhoff-Love板理论等，及其在处理厚板、短梁等情况下的优势。 探讨了板壳理论在斜拉桥、悬索桥、拱桥等复杂结构形式分析中的应用。 深入讲解了几何非线性分析（大变形效应、P-Delta效应）在长跨桥梁、柔性结构分析中的重要性。 介绍材料非线性分析，包括混凝土的开裂、钢材的屈服等，以及如何通过弹塑性分析更准确地评估桥梁承载能力。 探讨了损伤力学、断裂力学等在桥梁结构抗毁性评估中的前沿应用。 第二部分：现代桥梁设计原则与规范 本部分侧重于桥梁结构的设计理念、规范要求以及具体的设计实践。 第五章：桥梁设计基本原则与功能要求 阐述桥梁设计的首要目标：安全、适用、经济、美观。 详细分析不同类型桥梁（如公路桥、铁路桥、人行桥）的功能要求、荷载特征及使用环境。 介绍桥梁整体布置设计，包括跨径选择、矢高确定、支承体系布置等，以及其对结构经济性和效率的影响。 讨论了桥梁与周边环境的协调性，包括景观设计、生态环保等方面。 第六章：荷载组合与结构安全设计 系统介绍各种作用荷载的分类与取值，包括恒荷载、活荷载（车辆、行人）、风荷载、地震荷载、温度变化、收缩徐变等。 详细讲解不同设计规范（如中国《公路桥涵设计通用规范》、《铁路桥梁设计规范》、国际标准如AASHTO LRFD, Eurocodes等）中关于荷载组合的原则和方法。 深入探讨基于概率的可靠度设计方法，如极限状态设计法（承载能力极限状态、正常使用极限状态），以及如何根据设计标准确定可靠度指标和分项系数。 分析了结构抗震设计的基本要求，包括抗震设防烈度、地震分组、反应谱法、时程分析法的应用。 讨论了风荷载作用下桥梁的稳定性设计，包括风洞试验、风振计算的相关标准和方法。 第七章：不同类型桥梁的设计要点 梁桥设计： 详细介绍预应力混凝土梁桥、钢梁桥、组合结构梁桥的设计要点，包括截面设计、内力计算、跨中和支点处细节处理。 拱桥设计： 探讨不同形式拱桥（如实心拱、桁架拱、系杆拱）的受力特点、拱圈设计、拱脚稳定性、腹联设计等。 斜拉桥设计： 深入分析斜拉索的布置、受力特性、锚固设计，主梁与塔架的连接，以及风、震对斜拉桥动力响应的影响。 悬索桥设计： 讲解主缆、吊索、鞍座、锚碇等关键构件的设计，以及悬索桥的结构稳定性、风致振动和变形控制。 桥面系设计： 重点介绍桥面铺装、防水层、排水系统、伸缩缝、栏杆、隔音屏等的设计，及其对桥梁使用功能和耐久性的重要影响。 第八章：材料选择与耐久性设计 系统介绍桥梁结构中常用材料的性能特点，包括普通混凝土、高强混凝土、高性能混凝土、各种等级的钢材（普通碳素钢、低合金高强钢、不锈钢）、复合材料等。 详细探讨材料的耐久性问题，如混凝土的抗侵蚀性、钢材的防腐蚀性、抗疲劳性等。 介绍如何根据桥梁所处的环境条件（如沿海、工业区、寒冷地区）选择合适的材料，并进行相应的耐久性设计。 讨论了保护层厚度、防腐涂层、防水材料等在提高桥梁耐久性方面的作用。 介绍早期损伤的预防措施，如裂缝控制、养护措施等。 第三部分：桥梁结构施工与质量控制 本部分关注桥梁工程从图纸到现实的实现过程。 第九章：常用桥梁施工技术 上部结构施工： 详细介绍现浇混凝土施工、预制构件吊装、顶推法、悬臂浇筑法、钢桥拼装等技术。 下部结构施工： 讲解基础施工（桩基、承台、墩台）、模板工程、钢筋工程等。 斜拉桥、悬索桥施工： 重点介绍斜拉索张拉、主缆架设、吊装等特种施工技术。 预应力施工技术： 介绍预应力混凝土的张拉、锚固、灌浆等工艺。 节段拼装技术： 详述节段预制、运输、拼装、粘结等关键环节。 第十章：施工过程中的结构变形与控制 分析施工过程中可能出现的结构变形原因，如自重、施工荷载、模板支撑、温度变化、预应力等。 介绍监测和控制施工变形的技术，如控制高程、测量线形、预拱度设置等。 探讨了如何根据施工顺序优化设计参数，以减小施工过程中的应力集中和变形。 第十一章：桥梁工程质量控制与检测 介绍施工质量控制的关键环节，包括原材料检测、构件尺寸检查、钢筋绑扎验收、混凝土浇筑质量控制、焊接质量检查等。 讲解了常用的无损检测技术，如超声波检测、射线检测、回弹法、磁粉检测等。 介绍静载试验、动载试验等用于评估桥梁整体承载能力和动力特性的检测方法。 讨论了施工记录、质量文件归档的重要性。 第四部分：桥梁结构维护与评估 本部分关注桥梁的长期服役性能与安全保障。 第十二章：桥梁的服役性能评估与检查 介绍桥梁日常检查、定期检查、全面检查和特殊检查的流程与方法。 详细阐述桥梁外观检查的内容，包括混凝土裂缝、剥落、露筋、钢结构锈蚀、支座损坏、伸缩缝堵塞等。 介绍桥梁结构内部检测技术，如裂缝深度检测、混凝土强度检测、钢筋位置及直径检测、桥梁内部孔隙检测等。 讨论了桥梁使用性能评估的指标，如承载能力、刚度、变形、耐久性等。 第十三章：桥梁结构常见病害及修复加固技术 系统归纳桥梁结构常见的病害类型，如混凝土开裂、碱骨料反应、氯离子侵蚀、钢结构锈蚀、疲劳损伤、基础沉降等。 详细介绍针对不同病害的修复和加固技术，包括表面修复、裂缝注浆、粘贴碳纤维、钢板加固、外部预应力加固、扩大截面加固、更换损坏构件等。 讨论了加固设计的原则、方法和注意事项。 第十四章：桥梁结构健康监测与状态评估 介绍桥梁健康监测系统的基本组成，包括传感器、数据采集器、传输系统和分析软件。 详细讲解各种传感器的原理和应用，如应变片、加速度计、位移传感器、温度传感器、裂缝计、腐蚀传感器等。 阐述如何利用监测数据进行结构性能评估，预测结构剩余寿命，为桥梁的养护和维修提供科学依据。 讨论了状态更新技术，以及如何将监测数据与结构模型相结合，进行更准确的评估。 本书内容严谨，理论联系实际，既有深厚的理论基础，又有丰富的工程实践案例，是桥梁工程领域不可多得的参考书籍。

评分☆☆☆☆☆

我一直对桥梁的结构安全性非常感兴趣，而《智能桥梁健康监测与损伤评估》这本书，则将我对这一领域的兴趣推向了新的高度。书中关于“损伤的早期预警与诊断”部分，可以说是整本书的精华所在。它并没有停留在对已发生损伤的描述，而是着重于如何通过智能化的手段，在损伤发生初期就将其捕捉到，并进行及时的评估。其中对“模态分析与损伤定位”的深入讲解，让我明白了如何通过分析桥梁的固有频率、振型等动力学特性，来判断损伤的类型和位置。书中给出的一个案例，是通过监测桥梁在车辆通过时的振动响应，利用算法分析出特定区域的模态参数发生显著变化，从而定位到该区域可能存在的混凝土开裂或连接件松动。更令我惊喜的是，书中还探讨了“人工智能在损伤模式识别中的应用”，例如，如何训练一个神经网络模型，使其能够自动识别出不同损伤类型在传感器信号中所对应的独特“指纹”。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《智能桥梁健康监测与损伤评估》这本书时，我首先被它所呈现的丰富多样的监测技术所震撼。书中的章节详细介绍了各种先进的传感技术，从传统的应变片、加速度计，到新兴的光纤传感器、分布式声学传感（DAS）技术，以及嵌入式物联网设备的引入，简直是一场前沿科技的盛宴。作者并没有仅仅罗列这些技术，而是深入探讨了如何根据桥梁的具体情况（如材质、跨度、环境因素）选择最合适的传感器类型，并将其巧妙地布置在关键节点。我尤其对书中关于“压电传感器网络”的应用案例印象深刻，它不仅仅是简单地讲解了压电传感器的原理，更是深入阐述了如何通过多点协同感知，精准捕捉桥梁的微小振动，进而分析出潜在的疲劳裂纹或早期变形。这种细致入微的讲解，让我深刻体会到智能桥梁监测并非易事，而是需要扎实的理论基础和精妙的工程实践的完美结合。

评分☆☆☆☆☆

对于一本聚焦于“损伤评估”的书籍，我最为期待的就是它能否提供一套系统、科学且实用的方法论。《智能桥梁健康监测与损伤评估》在这方面做得相当出色，它并没有止步于单一的损伤识别，而是构建了一个从异常检测到损伤定性、再到损伤量化的完整流程。书中对“基于模型的方法”和“基于数据的方法”的对比分析，让我对不同损伤评估策略的优劣有了清晰的认识。例如，在讲解“有限元模型更新”时，作者详尽地阐述了如何利用实测数据来校准和优化桥梁的计算模型，从而更精确地预测其在各种载荷下的响应，并基于模型预测结果与实际观测数据的偏差来判断是否存在损伤。而对于“基于机器学习的损伤诊断”，书中更是引入了多种先进算法，如支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）以及深度学习中的卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）。我特别着迷于书中关于如何利用CNN来分析桥梁振动加速度时程数据，识别出不同类型损伤（如混凝土裂缝、钢构件屈曲）的模式。这些算法的应用，使得原本复杂和主观的损伤评估过程变得更加客观和智能化。此外，书中还探讨了损伤累积效应和剩余寿命预测等前沿课题，这为桥梁的长期维护和管理提供了科学依据，也让我对桥梁的“生命周期”有了更全面的认识，意识到“健康监测”的最终目的是为了保障桥梁的长期安全运行。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，在我看来，无疑为桥梁工程领域注入了新的活力，尤其是在“智能”这个关键词的加持下，它打破了我以往对桥梁工程相对静态和保守的印象。其中关于“多源数据融合”的章节，给我留下了深刻的印象。它不仅仅是简单地将不同传感器的数据叠加，而是深入探讨了如何利用各种信息融合技术，如卡尔曼滤波、贝叶斯网络等，来整合来自不同监测系统（如振动、应力、位移、视觉图像）的数据，从而获得更全面、更准确的桥梁状态信息。我尤其欣赏书中对“视觉监测与激光扫描技术的结合”的应用案例描述，它展示了如何通过无人机搭载的高清摄像头捕捉桥梁表面的细微变化，再结合激光扫描技术获取其三维形变数据，通过图像识别和三维比对，精确地识别和量化表面裂缝、局部变形等损伤。这种跨模态的数据融合，极大地提升了损伤检测的精度和可靠性，也让我看到了未来桥梁监测的发展趋势。书中还提及了“物联网（IoT）与大数据分析”在桥梁健康监测中的应用，这让我意识到，未来的桥梁监测将是一个高度互联、数据驱动的智能生态系统。

评分☆☆☆☆☆

我一直对桥梁的结构安全性非常感兴趣，而《智能桥梁健康监测与损伤评估》这本书，则将我对这一领域的兴趣推向了新的高度。书中关于“损伤的早期预警与诊断”部分，可以说是整本书的精华所在。它没有停留在对已发生损伤的描述，而是着重于如何通过智能化的手段，在损伤发生初期就将其捕捉到，并进行及时的评估。其中对“模态分析与损伤定位”的深入讲解，让我明白了如何通过分析桥梁的固有频率、振型等动力学特性，来判断损伤的类型和位置。书中给出的一个案例，是通过监测桥梁在车辆通过时的振动响应，利用算法分析出特定区域的模态参数发生显著变化，从而定位到该区域可能存在的混凝土开裂或连接件松动。更令我惊喜的是，书中还探讨了“人工智能在损伤模式识别中的应用”，例如，如何训练一个神经网络模型，使其能够自动识别出不同损伤类型在传感器信号中所对应的独特“指纹”。这种从“被动响应”到“主动预测”的转变，让我对桥梁的健康管理充满了信心，也看到了科技在保障基础设施安全方面巨大的潜力。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对工程技术抱有浓厚兴趣的读者，我一直希望能找到一本既有理论深度又不失实践指导意义的书籍。《智能桥梁健康监测与损伤评估》恰恰满足了我的这一期望。书中对“传感器网络的设计与优化”的论述，让我对如何构建高效、可靠的监测系统有了全新的认识。它详细阐述了在不同类型桥梁（如悬索桥、斜拉桥、梁式桥）上，传感器布局的策略考量，包括节点选择、数量确定、通信协议选择等。我尤其关注书中关于“分布式传感技术在复杂桥梁结构中的应用”的章节，它展示了如何利用光纤传感技术，实现对桥梁整体结构的连续监测，从而捕捉到可能存在的应力集中、微小变形等信息，这对于一些难以布置集中式传感器的区域尤为重要。此外，书中还对“传感器故障诊断与容错机制”进行了探讨，这在实际工程中是至关重要的一环，因为它保证了监测系统的鲁棒性和可靠性。这种对细节的关注，让我感受到了作者在编写此书时的严谨与用心。

评分☆☆☆☆☆

这本《智能桥梁健康监测与损伤评估》在我手中沉甸甸的，光是书名就充满了现代科技的厚重感，让我对桥梁这个看似传统的领域如何与“智能”碰撞产生了极大的好奇。翻开第一页，我就被其中对传感器技术多样性的介绍深深吸引。从传统的应变片、加速度计，到新兴的光纤传感器、分布式声学传感（DAS）技术，再到嵌入式物联网设备的引入，作者仿佛带我进行了一场前沿科技的巡礼。书中的案例分析尤为精彩，不是泛泛而谈的理论，而是具体描述了如何根据桥梁的材质、跨度、环境等特点，选择最合适的传感器类型，并将其巧妙地布置在关键节点。我特别印象深刻的是关于“压电传感器网络”的部分，它不仅仅是简单地罗列了压电传感器的原理，更是深入探讨了如何通过多点协同感知，实现对桥梁微小振动的捕捉，进而分析出潜在的疲劳裂纹或者早期变形。这种细致入微的讲解，让我得以窥见智能桥梁监测并非易事，而是需要扎实的理论基础和精妙的工程实践相结合。同时，书中关于数据传输与存储的章节也颇有见地，它清晰地阐述了从传感器端收集到的海量数据，是如何通过无线通信技术（如LoRa、NB-IoT）高效传输到云端平台，并进行结构化的存储与初步处理的。这部分内容让我意识到，智能化的核心不仅在于感知，更在于对数据的有效管理与利用，这为我今后在相关领域的研究提供了全新的思路和方向，也让我对“智能”二字有了更深层次的理解，不再仅仅停留在表面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字《智能桥梁健康监测与损伤评估》本身就充满了前沿科技的吸引力，而其内容更是让我看到了桥梁工程的未来发展方向。我被书中关于“基于物联网的实时监测与数据分析”的章节深深吸引。它描绘了一个生动的场景：无数传感器如同桥梁的“神经末梢”，将实时数据源源不断地传输到云端平台，并通过大数据分析技术，对桥梁的健康状况进行全天候的监控。书中详细介绍了如何利用云计算和边缘计算技术，实现对海量数据的快速处理和分析，并提供实时的预警信息。我特别着迷于书中关于“利用机器学习进行异常行为检测”的案例，它展示了如何通过分析桥梁的长期运行数据，建立正常的行为模式，一旦出现偏离正常模式的异常数据，系统就能立即发出警报，这为我们预防潜在的重大事故提供了坚实的技术支撑。这种“主动防御”的理念，让我对桥梁的安全管理有了更积极的看法。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为桥梁工程领域注入了新的活力，尤其是在“智能”这个关键词的加持下，它打破了我以往对桥梁工程相对静态和保守的印象。其中关于“多源数据融合”的章节，给我留下了深刻的印象。它不仅仅是简单地将不同传感器的数据叠加，而是深入探讨了如何利用各种信息融合技术，如卡尔曼滤波、贝叶斯网络等，来整合来自不同监测系统（如振动、应力、位移、视觉图像）的数据，从而获得更全面、更准确的桥梁状态信息。我尤其欣赏书中对“视觉监测与激光扫描技术的结合”的应用案例描述，它展示了如何通过无人机搭载的高清摄像头捕捉桥梁表面的细微变化，再结合激光扫描技术获取其三维形变数据，通过图像识别和三维比对，精确地识别和量化表面裂缝、局部变形等损伤。

评分☆☆☆☆☆

对于一本专注于“损伤评估”的书籍，《智能桥梁健康监测与损伤评估》在方法论方面给我留下了深刻的印象。它不仅仅停留在识别已发生的损伤，而是构建了一个从异常检测到损伤定性，再到损伤量化的完整流程。书中对“基于模型的方法”和“基于数据的方法”的对比分析，让我对不同损伤评估策略的优劣有了清晰的认识。例如，在讲解“有限元模型更新”时，作者详尽阐述了如何利用实测数据来校准和优化桥梁的计算模型，从而更精确地预测其在各种载荷下的响应，并基于模型预测结果与实际观测数据的偏差来判断是否存在损伤。而对于“基于机器学习的损伤诊断”，书中更是引入了多种先进算法，如支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）以及深度学习中的卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）。我特别着迷于书中关于如何利用CNN来分析桥梁振动加速度时程数据，识别出不同类型损伤（如混凝土裂缝、钢构件屈曲）的模式。

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买多了

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不错不错不错

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买多了

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介绍了当下检测的一些情况，有一些实例分析，还不错，有些帮助

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买多了

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里面的纸张感觉有些粗糙，但内容写得很好，对于做桥梁健康检测的很有启发。

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主要是收集这类书籍！

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很喜欢的一本书，好东西，推荐购买

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