本文是一篇建筑学论文，当代生态建筑学是从整体有机联系上以生态规律来揭示并协调人、建筑与自然环境和社会环境的相互关系。其实施手段，更以当代科学技术的物质条件为重，来实现人在自然生态系统下构建人工生态系统，以其间的具体的、物质的交流，争取达到最优关系。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇建筑学论文，供大家参考。
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
我国幅员辽阔，从东到西跨越多个时区，资源依地理呈现不同分布，互联网、金融、工业、服务、旅游等各个产业在我国不同区域多点开花，彼此相辅相成，跨区域的连接与沟通共同促进了区域经济的协调发展。“一带一路”的发展模式，更加强调了国家与国家，地方与地方之间的合作与沟通。交通，作为各地连接的纽带，在地域协作上显得尤为重要。不同交通方式依据用户不同需求，拥有不同优势，铁路作为其中的一种，拥有运量大、速度快、成本低的特点，在人们出行，特别是货运运输上具有不可忽略的优势。桥梁作为货运铁路线路重要组成部分，其安全状态一直是工程人员重点关注的对象。货运铁路桥梁与普通客运专线桥梁、各等级公路桥梁最大区别就是其轴重不同，因为铁路货物运输的关系，其轴重会显得很大，其活载比重也相对较大，由此产生的动力响应会十分明显。在正常的运营过程中，车桥耦合、桥梁自身材料老化、环境侵蚀作用、偶然自然因素、人为因素等都会对桥梁结构造成损伤，如果管养工作没有到位，长期发展下去会导致桥梁结构事故的发生。同时，铁路在我国覆盖范围极广，其所处环境也因地域不同而有显著差距，在一些环境较为复杂的地方，其环境因素对桥梁结构的状态存在影响。针对此种现象，工程人员提出了桥梁健康监测系统，可以对桥梁的环境指标和状态指标进行实时远程监控，重点针对结构的关键构件、关键截面进行状态跟踪，在结构发生危险性变化之前，发出预警，并及时处理。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 健康监测系统
桥梁健康监测系统具有监控、评估、设计验证、研究发展等功能。针对大型桥梁，健康监测系统需要监测桥梁在环境荷载和车辆荷载作用下的结构动态响应；桥梁在突发事件后的结构损伤状况；桥梁结构的耐久性及疲劳程度；桥梁结构构件的健康状况（工作状态及破损程度）；桥梁所处的环境状况（如温度、风速、湿度等）[1]。在桥梁健康监测系统研发前，人工检查是对大型桥梁的主要检测手段。通过定期对桥梁外观检查，在发现结构出现损伤时进行监测评估，但此时桥梁已经处于损坏状态，需要投入大量资金进行维护加固，人工检测不仅耗费人力物力，而且无法对桥梁结构进行及时有效评估。随着计算机技术、光缆传输技术、AI(ArtificialIntelligence)技术[2]，基于信号分解科技水平的提高等相关科技的发展，桥梁健康监测系统实现了长足发展，其高性价比、提前预警等优势使得桥梁健康监测系统成为桥梁状态评估中的重要一环。桥梁健康监测系统主要针对桥梁所处环境、行车荷载、偶然荷载、结构振动、结构疲劳等内容进行监测。国内外学者对桥梁健康监测系统进行了大量研究并取得一定成果。20世纪80年代，英国首先在总长522m的连续钢箱梁桥中采用健康监测系统，在桥上布置了各种传感器监测桥梁在车载和风载作用下的振动加速度、挠度、应变，并且监测了桥梁周围环境的风速和温度变化，这是较早的桥梁健康检测系统[3]。墨西哥在既有的 Tampico 斜拉桥上建立结构健康监测系统[4]，为了获得桥梁的相关参数，并进行了车辆荷载运行的监测，检测这些数据是否符合规范要求，确保桥梁运营阶段初期的结构安全。丹麦还对主跨为 1624m 的 Great Belt East 悬索桥进行健康监测[5]，并针对桥梁健康检测系统中大量数据的存储问题进行探索，研究如何减少数据存储量的方法。在 20 世纪 80 年代后期，美国开始对部分桥梁进行健康监测，佛罗里达州的 SunshineSkywayBridge 安装了大量的传感器，并测量施工阶段的应力，变形等信息和建成桥梁后的数据进行分析，实现了远程监测数据的采集[6]。日本对明石海大桥进行了健康监测系统安装，实现了对桥梁的在线监控管理[7]。韩国对一系列悬索桥和斜拉桥安装了健康监测系统[8]，旨在确保桥梁运营阶段的安全。这些已经安装的桥梁健康监测系统的共同特点是利用传感器实时传输回来的数据对桥梁结构状况进行在线分析，检测桥梁的健康状况，并对桥梁实现自动化的养护过程。
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第二章 货运铁路桥梁关键指标评价研究
货运铁路桥梁在长期运行过后，因结构材料老化、荷载加大、环境影响等因素，桥梁结构的承载能力和耐久性都在降低，不能保证货运铁路桥梁的安全。尤其是随着经济快速发展，物流需求增大，货运铁路桥梁的使用频率、载重量都在增大，对桥梁的结构健康指标会有持续影响。对铁路桥梁的评定，关键指标的选取与评判，对桥梁的安全健康状态显得尤为重要。
2.1 监测指标参数选取
铁路桥梁的状态与桥梁的各个指标有着密切的联系，桥梁的不同状态都会通过各个具体指标反映出来，针对货运铁路桥梁，选取最具代表性的指标就显得极有意义，能够最大程度上反映桥梁的状态。根据我国《TB10002-2017 铁路桥涵设计规范》、《铁路桥梁检定规范（铁运函[2004]120 号》等规范，对桥梁状态进行确认时，就必须关注桥梁的承载能力和动力性能。铁路桥梁的动力性能，也是评价营运状态下的关键指标，主要体现在刚度上，在竖向刚度上，体现在竖向挠度、竖向频率、梁端竖向转角；对应地，在横向刚度上，体现在水平位移、横向频率；同时考虑纵向应变。若某个方向上刚度不足，反映桥梁自身结构发生损伤，会导致铁路运营出现问题。
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2.2 比例系数研究
2.2.1 理论基础
目前，在桥梁结构承载力评定中，目前采用的是静载试验和动载试验相结合评价的方法。静载试验中，通过加载拟定荷载效率的静荷载，实测桥梁的应变和挠度的数据，与理论的计算值进行比较，来判断桥梁结构的承载能力及安全储备，即桥梁校验系数。动载试验中，通过动载跑车和跳车的荷载的进行加载，测量桥梁结构的频率、阻尼比、冲击系数与理论值比较，评价桥梁结构整体刚度和整体受力性能，这在公路桥梁的荷载试验中有所体现。在铁路桥梁检定规范中，校验系数针对的指标为挠度和应变，若引用这个方法，只采用两个指标的校验系数来对结构整体承载力进行评定是不合适的，应结合铁路桥梁的设计和检定规范加入竖向和横向指标，例如频率，转角，应变等，对桥梁的整体进行评判。铁路桥梁相比公路桥梁，有一显著特点在于，可以依据铁路局提供的列车运行表，得知某一时刻所通过列车的载重量大小和行车速度。针对这样的特点，结合实时监测数据，建立在相同荷载情况下，监测参数实测值与理论值的比例系数。理论值为该荷载下的正常监测参数，当桥梁发生损伤时，实测值和理论值会出现数据差异，并随着损伤的加剧，数据差异更大。采用监测数据实测值与理论值的比例系数来作为评估指标，相比用监测数据的绝对值来评价桥梁有以下优势。第一，可以规避在桥梁相对健康时，超大荷载造成的监测参数数据异常，造成桥梁状态误判。第二，可以规避，在桥梁发生严重损伤时，微小荷载的监测参数数据正常，而无法对桥梁的损伤准确识别。
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第三章 货运铁路桥梁结构运营状态评估...........22
3.1 层次分析法和变权评估原理......... 22
3.1.1 层次分析法的研究现状 .......... 22
3.1.2 层次分析法与变权综合评估及流程 .......... 23
3.3 指标权重的确定......... 24
3.4 主梁性能运营状态等级确定........ 35
3.5 本章小结.......... 35
第四章 铁路桥梁状态评估模型仿真分析...........37
4.1 有限元模型的建立.... 37
4.2 列车移动荷载时程分析...... 42
4.3 桥梁状态评估模型仿真分析 ...... 55
4.4 本章小结.......... 90
第五章 依托工程 ..........91
5.1 工程概况.......... 91
5.2 监测系统设计............ 92
5.3 水鸭子墩特大桥监测参数选定..... 99
5.4 监测系统的运行....... 107
5.5 指标选取和权重赋予.........112
5.6 桥梁评估.........116
5.7 本章小结.........119
第五章 依托工程
本章依托青海省水鸭子墩货运铁路桥梁，对桥梁整体布设桥梁健康监测系统，根据监测参数数据，实时对桥梁的状态进行评估。
5.1 工程概况
水鸭子墩特大桥位于新建地方铁路鱼卡（红柳）——一里坪线，中心里程为：DK66+897.7，桥梁孔跨：2×24+128×32，一共 130 跨，全长 4250.71 米，施工方式为简支梁预制运架施工。本线为单线货运铁路桥梁，采用中一活载。桥型布置如图 6-1 所示。（由于跨数较多且相似度高，仅列出红柳段少数几跨）。上部结构设计为单线 T 梁，单线采用两片梁，梁间采用桥面板及横隔板连接的措施联成整体，在隔板处施加横向预应力。单线铁路桥面宽 4.9m，两侧设人行道，宽度为 0.8m，人行道内侧至线路中心线 3.25m，人行道角钢支架与预埋在挡渣墙处 T 型钢栓接。32mT 梁高 2.5m，24mT 梁高 2.1m，梁顶宽均为 2.3m，底宽均为 0.88m。T梁翼缘板厚度通长方向均一致，腹板厚度端头加厚为 0.44m，其余部位为0.21m，T 梁下部马蹄高度端头加高分别为 1m，0.8m，其余部位为 0.3m。端部隔板宽 0.61m，跨中隔板跨 0.945m，其余隔板宽 0.335m。为防止施加预应力时发生斜弯曲，边梁桥面板外侧设断缝，缝宽 10mm，缝长 200mm，断缝末端为圆弧状，以防应力集中。桥面板上横向设有 2%的排水坡。边梁外侧悬臂板下缘设置滴水槽。桥面铺设防水层和保护层，总厚度60mm，挡渣墙根部及排水管出铺设防水附加层。两跨梁梁缝间铺设橡胶止水带，并用钢盖板覆盖。
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结论
货运铁路桥梁的活载较大，桥梁在列车的循环荷载作用下，容易出现结构疲劳，且铁路桥梁分布较广，所处环境多样，各种复杂环境将对桥梁结构状态有所影响。因此为了更好地实时获取桥梁的状态信息，本文基于货运铁路桥梁的监测信息，围绕桥梁的状态评估为目的展开研究工作，论文的主要研究内容及结论如下：
（1）针对货运铁路桥梁的显著特征，依据国内铁路桥梁的设计和检定规范，确定以主梁横竖向位移、主梁横竖向频率、主梁纵向应变、梁端竖向转角作为关键监测数据，结合货运铁路桥梁特点，相比公路桥梁，在监测过程中，能已知列车运行重量、速度，参照桥梁荷载试验中动载试验方法，提出利用各监测参数的实测值与理论值的比值作为评估指标，该方法能够实现在不同荷载下的实时监测，对桥梁状态进行评估。并依据各指标特征，设立最佳状态和最差状态的评分阈值，并依据监测参数特点，给出评分公式。
（2）针对既定评价指标赋予权重。首先引入层析分析法对指标赋予初始权重，考虑一段主梁上相同监测参数有多个测点，建立了简支梁递阶层次评价模型作为整体框架。在对每个监测指标进行权重划分时，分为专家专家主观权重和专家客观权重。在对指标赋予主观权重时，为了考虑判断标准的模糊性和复杂性，采用不确定性区间判断矩阵，进行一致性检验，并在计算该矩阵时，采用区间数对数二乘法确定每个指标的主观权重。在对指标赋予客观权重时，采用意见集中性原则（即对前面各专家评分的数学统计处理）和专家的权威性原则来确定客观权重。同时考虑到单项指标与其他指标出现较大差异，若采用常权评估法会使评价结果不够客观，此处采用综合变权评估，依据打分情况，进行权重重新调整，确定最后权重，建立整个完整的主梁运营状态评价体系。
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参考文献（略）
