面向大跨度斜拉桥的损伤灵敏度模型试验研究
本文关键词:面向大跨度斜拉桥的损伤灵敏度模型试验研究 出处:《大连海事大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:桥梁结构正不断朝着大跨度、轻柔化的方向发展,斜拉桥因具有跨越能力大、造型美观等优点,被广泛地应用于大跨度桥梁的建设中。然而随着服役时间的增加以及外部环境的影响,其结构难免出现损伤,直接威胁人民的生命财产安全。大型结构的健康监测与诊断研究已成为国内外学术界和工程界研究的热点,但是利用拼装式的大跨度斜拉桥模型进行长期健康监测的试验研究还很少。首先,本文参考世界大跨度斜拉桥的基本资料,自行设计拼装了一座服务于健康监测研究的可拆卸式斜拉桥试验模型。应用有限元软件建立了与试验模型配套的数值模型,通过有限元软件对试验模型的预分析,初步明确了试验模型的静动力特性,并探讨了用于试验参数观测的传感器布置方案。其次,在试验模型上进行了静力加载试验,参照有限元计算结果,明确了试验模型和有限元模型在静力响应上的一致性。接着以有限元计算的索力优化值为参考,在试验模型配重的状态下将各斜拉索索力调至计算值,并将索力优化后的模型作为无损状态,重新记录各静力参数的观测值,同时对无损模型进行了固有频率的观测。最后,自行设计并完成了 9种不同损伤工况下的损伤模拟试验,观测记录了各损伤工况下结构的静动力响应特征,并与无损模型的静动力参数做对比,分析了加劲梁挠度、斜拉索索力、加劲梁应变和结构固有频率在几种不同结构损伤工况下的变化规律和灵敏度特性,对大跨度斜拉桥的健康诊断技术进行了初步的探讨。
[Abstract]:The bridge structure is evolving towards long span and more flexible, the cable-stayed bridge with large span capacity, has the advantages of beautiful appearance, is widely used in the construction of long-span bridges. However, with the influence of service time and the increase of the external environment, the structure will inevitably lead to damage, a direct threat to the safety of the people life and property. Health monitoring and diagnosis of large structures have become a research focus in the academic and engineering circles, but few experiments were carried out using the long-term health monitoring of long-span cable-stayed bridge model assembled. First, the basic reference to the world of long-span cable-stayed bridge, designed and assembled a service in the health monitoring of the detachable cable-stayed bridge test model. The numerical model and supporting test model has been established using the finite element software, through the finite element software to test the model pre The preliminary analysis of static and dynamic characteristics of the test model, and discusses the layout of test parameters for sensor observations. Secondly, the static loading test in the test model, according to the results of finite element calculation, the test model and finite element model in static consistency response. Then the optimal value for reference cable with the finite element calculation, the test model under the condition of the counterweight cable force to the calculated value, and the cable force of the optimized model is a nondestructive state observation re record the static parameters, while no damage was observed in the natural frequency of the model. Finally, to complete the 9 the different injury conditions damage simulation experiment and observation, record the static and dynamic response characteristics of the structure damage conditions, and compared with the static and dynamic parameters of nondestructive model, analyzed the deformation of stiffening girder, cable-stayed Cable, stiffening girder strain and the natural frequency of the structure in different damage conditions under the structure variation and sensitivity characteristics, health diagnosis technology of the large span cable-stayed bridge were discussed.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U448.27
【参考文献】
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,本文编号:1374034
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