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摘要:橋梁的撓度是反映橋梁結構安全的重要指標之一，為此橋梁工程技術人員提出了很多行之有效的撓度測量方法。在現(xiàn)有的大跨度橋梁撓度測量方法中，采用連通管方法測量撓度，具有測點多、受環(huán)境因素影響小等特點。然而，現(xiàn)有的連通管撓度儀存在著不能自動測量、精度低、測速慢等不足等缺點，因此，采用先進的光電技術對傳統(tǒng)連通管撓度儀進行改進，設計出橋梁撓度自動測量系統(tǒng)，以滿足大跨度橋梁撓度長期在線、自動測量的需要，具有重要的理論意義和實用價值。 論文首先建立了橋梁在靜載作用下的簡單力學模型，推導了橋梁撓度方程，進而對橋梁的撓度分布進行了分析，為撓度測點的布置和測量范圍的確定提供了參考。其次，針對大跨度橋梁撓度測量的特點，設計并用紅外對管制作了撓度測量傳感器，采用單片機stc89c51作為測試系統(tǒng)的處理器，通過I/O口的循環(huán)掃描，完成了數據的采集和處理，利用RS-485標準實現(xiàn)了信號的遠程傳輸與通信。并在實驗室完成了測試系統(tǒng)的硬件和上位機軟件開發(fā)工作，解決了系統(tǒng)設計中的若干問題，建立了橋梁撓度測試系統(tǒng)，完成了整個測量系統(tǒng)的調試和實驗工作，并對測量結果進行了理論分析和數據處理。 實驗結果表明，本文建立的橋梁撓度測量系統(tǒng)測量數據準確、系統(tǒng)可靠，能夠滿足橋梁撓度測量的要求。 關鍵詞：橋梁 撓度 測量 stc89c51
目錄 摘要 ABSTRACT 1 緒論-1 1.1 橋梁撓度測量的重要意義-1 1.2 國內外撓度測量的研究現(xiàn)狀-1 1.3 課題的任務和要求-6 1.3.1 課題的研究任務-6 1.3.2 課題的要求-6 1.4 本章小結-6 2 連通管測量橋梁撓度的基本原理-7 2.1 連通管的測量原理-7 2.2 橋梁撓度的簡單理論模型-7 2.3 本章小結-9 3 撓度傳感器的結構設計-10 3.1 系統(tǒng)總方案的確定-10 3.2 現(xiàn)有的液位測量方法-10 3.2.1 超聲波法-11 3.2.2 械掃描式光透射法[17]-11 3.2.3 光透法液位測量方案-12 3.4 本章小結-13 4 主要元器件選擇-14 4.1 液位傳感器-14 4.1.1 紅外對管的原理-14 4.1.2 紅外對管的認識-14 4.2 微處理器-15 4.3 顯示器-17 4.4 RS-485串行接口-17 4.5 本章小結-18 5 系統(tǒng)硬件設計-19 5.1 單片機最小系統(tǒng)-20 5.2 RS485通信電路-20 5.3 報警電路-21 5.4 紅外對管電路-21 5.5 串行通信接口電路-22 5.6 本章小結-23 6 系統(tǒng)軟件設計-24 6.1 軟件總體設計-24 6.2 液晶顯示程序設計-25 6.3 多機通信程序設計-26 6.3.1 通信協(xié)議-26 6.3.2 從機通信軟件設計-27 6.3.3 主機通信軟件設計-27 6.4 串行通信程序設計-28 6.5 本章小結-29 7 上位機設計-30 7.1 C++Builder簡介-30 7.2 上位機界面設計-30 7.3 上位機程序設計-31 7.4 本章小結-31 8 系統(tǒng)測試-33 9 總結-36 參考文獻-37 致謝-38 |
