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数字孪生桥梁生命周期监测系统的设计与开发

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1桥梁工程的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2生命周期监测的必要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3数字孪生技术的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1国外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.2国内研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.3研究发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3.2具体研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.4.1技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.2研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

相关理论与技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.1数字孪生技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1.1数字孪生概念与特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1.2数字孪生架构与关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.1.3数字孪生在桥梁工程中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2桥梁结构监测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2.1监测技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2.2常用监测传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.2.3数据采集与处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.3生命周期管理理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3.1生命周期概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.3.2桥梁生命周期阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.3.3生命周期管理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

数字孪生桥梁生命周期监测系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.1.1系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1.2硬件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.1.3软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2系统功能模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2.1数据采集模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.2.2数据传输模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59