基于大数据的大跨悬索桥钢箱梁疲劳寿命分析

发布时间：2018-03-13 22:13

  本文选题：大跨悬索桥　切入点：大数据　出处：《华南理工大学学报(自然科学版)》2017年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为有效利用桥梁监测系统积累的大量数据进行桥梁性能分析,首先,以西堠门大桥为研究对象,建立多尺度非线性有限元模型,并探讨了利用监测系统所获得的风速、温度、车辆及位移等多类监测数据对所建模型的可靠性进行验证的方法;然后,基于WIM系统采集的海量车辆信息数据,通过统计分析确定了6类疲劳标准车,将其施加到多尺度有限元模型,获得了钢箱梁焊接细节的应力响应,结合Palmgren-Miner线性累积损伤理论,计算钢箱梁构造细节疲劳寿命的理论值,并采用滤波、去噪等大数据分析方法对应力监测数据进行分析,基于实测数据计算钢箱梁焊接细节疲劳寿命,以确定理论疲劳寿命的修正系数;最后,根据修正后的理论疲劳寿命,将钢箱梁横向不同位置的构造细节划分为4个疲劳等级.文中研究为获取未布置传感器的构造细节疲劳寿命提供了新的思路,可指导大跨桥梁钢箱梁的日常养护管理工作.
[Abstract]:In order to analyze the bridge performance effectively using a large amount of data accumulated by the bridge monitoring system, firstly, a multi-scale nonlinear finite element model is established for Xihoumen Bridge, and the wind speed and temperature obtained by the monitoring system are discussed. The reliability of the model is verified by vehicle and displacement monitoring data. Then, based on the massive vehicle information data collected by WIM system, six kinds of fatigue standard vehicles are determined by statistical analysis. Applying it to the multi-scale finite element model, the stress response of the welding details of the steel box girder is obtained. Combined with the Palmgren-Miner linear cumulative damage theory, the theoretical value of fatigue life of the steel box girder structure details is calculated, and the filter is used to calculate the fatigue life of the steel box girder structure details. The stress monitoring data are analyzed by big data analysis method such as denoising, and the fatigue life of welding detail of steel box girder is calculated based on the measured data, in order to determine the correction coefficient of theoretical fatigue life, finally, according to the modified theoretical fatigue life, the fatigue life of steel box girder is calculated. The structural details of steel box girder at different transverse positions are divided into four fatigue grades. The study provides a new idea for obtaining the fatigue life of steel box girder with unarranged sensors, and can be used to guide the daily maintenance and management of steel box girder of long span bridges.
【作者单位】： 同济大学桥梁工程系;
【基金】：浙江省自然科学基金资助项目(LQ14E08001) 浙江省交通运输厅科研计划项目(2013H25)~~
【分类号】：U441.4;U448.25

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本文编号：1608331