基于多源信息的退化钢管混凝土拱桥安全二级评估方法研究

发布时间：2018-04-22 16:06

  本文选题：钢管混凝土拱桥 + 多源信息　； 参考：《哈尔滨工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：钢管混凝土拱桥自引进我国以来,由于其良好材料特性和受力性能,如雨后春笋般在我国得到迅速发展。与此同时,随着部分钢管混凝土拱桥垮塌、吊杆断裂、桥面坍塌等事故的发生,钢管混凝土拱桥在长期服役期间的运营安全性受到广泛关注。为了确切掌握钢管混凝土拱桥实际服役期间的安全状况,本文提出一种基于钢管混凝土拱桥实际检测和监测信息等多源信息,修正钢管混凝土拱桥有限元模型和荷载模型,从而评估桥梁安全性能的安全二级评估方法。首先,本文对研究对象川杨河钢管混凝土拱桥的工程概况进行了介绍,从检测和监测两个方面获取了川杨河拱桥的实际服役期间的局部损伤信息、结构整体特征和实际荷载作用情况,作为后续修正川杨河拱桥有限元模型和荷载模型,进行安全二级评估,确定其安全状态的信息基础。其次,建立了川杨河拱桥有限元模型,基于能够反映钢管混凝土拱桥局部损伤状况的检测和监测等多源信息,修正构件有限元模型;基于钢管混凝土拱桥整体响应信息对结构参数进行灵敏度分析,修正整体有限元模型;基于荷载监测信息建立实测荷载模型,通过与设计荷载模型比较,对研究对象荷载模型进行修正。由此获得能够反映研究对象实际局部损伤状况和整体特征的修正有限元模型,以及能够反映研究对象实际受荷状况的修正荷载模型,为后续结构安全二级评估提供基础。最后,依据修正有限元模型和荷载模型,基于结构重分析进行构件安全评估,确定各构件的安全状态;基于极限承载力分析进行整体安全评估,确定结构整体安全储备。根据构件和整体安全评估结果,确定研究对象的安全状态,完成钢管混凝土拱桥安全二级评估。本文提出的基于多源信息的退化钢管混凝土拱桥安全二级评估方法,充分利用了结构检测和监测信息,能够反映结构实际服役状态下的安全性能,且信息来源易于获取,具有很好的可靠性、经济性和可行性。
[Abstract]:Concrete-filled steel tubular arch bridge has been developed rapidly in China since it was introduced into China because of its good material properties and mechanical properties. At the same time, with the collapse of some concrete-filled steel tubular arch bridges, the rupture of suspenders and the collapse of bridge decks, the safety of concrete filled steel tubular arch bridges has been paid more and more attention in the long service period. In order to know the safety situation of concrete-filled steel tubular arch bridge during service, this paper presents a modified finite element model and load model of concrete-filled steel tubular arch bridge based on multi-source information such as actual detection and monitoring information of concrete-filled steel tube arch bridge. Thus, the second level evaluation method of bridge safety performance is presented. Firstly, this paper introduces the engineering situation of the concrete filled steel tube arch bridge, and obtains the local damage information of the concrete filled steel tube arch bridge from two aspects: detection and monitoring. The overall characteristics of the structure and the actual load action are used as the information basis for the subsequent revision of the finite element model and the load model of the Chuanyanghe Arch Bridge to evaluate the safety of the arch bridge and to determine the safety state of the bridge. Secondly, the finite element model of Chuanyanghe arch bridge is established. Based on the multi-source information, such as detecting and monitoring the local damage condition of concrete-filled steel tube arch bridge, the finite element model of components is modified. Based on the whole response information of concrete-filled steel tubular arch bridge, the sensitivity analysis of structural parameters is carried out, and the integral finite element model is revised, and the measured load model is established based on the load monitoring information, and compared with the design load model. The load model of the object is modified. A modified finite element model, which can reflect the actual local damage and global characteristics of the object under study, and a modified load model, which can reflect the actual loading condition of the object, are obtained, which provide the basis for the secondary assessment of the safety of the subsequent structure. Finally, according to the modified finite element model and load model, the structural reanalysis is used to evaluate the safety of the components to determine the safety status of each component, and the overall safety assessment based on the ultimate bearing capacity analysis is carried out to determine the overall safety reserve of the structure. According to the results of component and overall safety assessment, the safety state of the research object is determined, and the secondary safety assessment of concrete-filled steel tubular arch bridge is completed. Based on multi-source information, the two-stage safety assessment method of degraded concrete-filled steel tubular arch bridge proposed in this paper makes full use of the structure detection and monitoring information, which can reflect the safety performance of the structure under the actual service condition, and the information sources are easy to obtain. It has good reliability, economy and feasibility.
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U448.22

【参考文献】

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本文编号：1787935