大连北大桥有限元模型修正与损伤识别研究
发布时间：2021-04-02 17:24
我国对基础设施建设的大力支持和人们对出行便利的不断追求促使全国各地桥梁结构的大规模涌现。随着桥梁运营时间的不断累计,在役桥梁出现了各类病害,轻则影响结构的使用性,重则将会影响结构安全性,造成难以挽回的危害,因此保证桥梁结构的正常使用成了桥梁运营期间的重点工作。为了实时监测和掌握结构的状态,桥梁健康监测技术逐渐被重视和使用,而监测系统能做到实时监测、实时评估的核心和关键点是通过对精确的有限元模型的分析,选定可用于损伤识别的方法,并利用该方法进行损伤的识别及定位。大连北大桥作为滨海区的重要交通要道,于加固后加入健康监测系统。为了实现健康监测系统识别结构损伤的功能,针对大连北大桥结构的专项研究成了亟待解决的问题。本文以大连北大桥为研究对象展开以下工作:（1）查阅国内外的相关资料及研究文献,对桥梁结构有限元模型修正技术和损伤识别技术分别进行了概述,简要介绍了其在国内外的发展过程,并系统的介绍了有限元模型修正关键技术的基本原理和基于动、静力特性的损伤识别方法的基本原理。（2）介绍了大连北大桥的健康监测系统,查阅文献选定监测数据的处理方法,对系统采集到的温度、挠度及应变数据做回归分析。将回归分析得...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 有限元模型修正的研究现状
1.3 结构损伤识别的研究现状
1.4 本文的主要研究内容
2 有限元模型修正和结构损伤识别的理论研究
2.1 有限元模型修正的理论研究
2.1.1 有限元模型修正的过程
2.1.2 有限元模型修正参数的确定
2.1.3 有限元模型修正目标函数的构建
2.2 结构损伤识别的理论研究
2.2.1 基于结构静力特性的损伤识别方法
2.2.2 基于结构动力特性的损伤识别方法
2.3 本章小结
3 有限元模型的建立及修正
3.1 大连北大桥工程概况
3.2 健康监测系统的测试截面及测点布置
3.2.1 应变监测测点
3.2.2 挠度监测测点
3.2.3 塔顶偏位测点布置
3.2.4 索力监测测点
3.3 大连北大桥有限元模型的建立
3.4 大连北大桥的实测数据分析
3.4.1 温度作用下的结构响应
3.4.2 静力荷载试验的结构响应
3.5 有限元模型的计算结果
3.5.1 温度作用响应
3.5.2 静力荷载试验的结构响应
3.5.3 模型修正前结构响应误差分析
3.6 大连北大桥有限元模型的修正
3.6.1 参数的敏感性分析
3.6.2 有限元模型的修正
3.6.3 模型修正结果
3.7 本章小结
4 大连北大桥的损伤识别方法研究
4.1 吊杆索力差
4.1.1 吊杆损伤
4.1.2 加劲梁弦杆断裂
4.2 挠度曲率差
4.2.1 吊杆损伤
4.2.2 加劲梁弦杆断裂
4.3 固有频率差
4.3.1 吊杆损伤
4.3.2 加劲梁弦杆断裂
4.4 模态曲率差
4.4.1 吊杆损伤
4.4.2 加劲梁弦杆断裂
4.5 损伤指标的识别能力判定
4.6 各损伤指标的敏感位置分析
4.6.1 吊杆索力差
4.6.2 挠度曲率差
4.6.3 模态曲率差
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 本文主要结论
5.2 进一步的展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]装配式预应力混凝土分体箱梁模型修正及参数分析[J]. 蒋亮,贾圣东,李永,戴江波,高庚元. 土木工程与管理学报. 2018(02)
[2]大连北大桥桥面下挠病害维修方案研究[J]. 邱文亮,吴广润,张哲,杜佳星. 世界桥梁. 2017(02)
[3]基于曲率模态差值的简支梁损伤识别研究[J]. 李成,钟继卫. 河南科技. 2015(18)
[4]优化参数型大跨径悬索桥模型修正方法研究[J]. 徐世桥,田浩,陈艾荣. 上海公路. 2014(04)
[5]基于响应面法的桥梁动力学有限元模型修正[J]. 万利军,单炜,姜华. 公路交通科技. 2014(08)
[6]基于响应面模型修正的桥梁结构损伤识别方法[J]. 宗周红,褚福鹏,牛杰. 土木工程学报. 2013(02)
[7]基于参数分析的子结构有限元模型修正技术[J]. 李金宝,王达,刘扬. 中外公路. 2012(03)
[8]基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认（Ⅰ）——基于响应面法的有限元模型修正[J]. 宗周红,高铭霖,夏樟华. 土木工程学报. 2011(02)
[9]大跨度悬索桥损伤识别方法研究[J]. 何惟煌. 山西建筑. 2010(14)
[10]中国古代桥梁(一)[J]. 刘杰. 交通与运输. 2008(05)
博士论文
[1]基于施工质量的大跨径钢箱梁悬索桥成桥安全状态评估[D]. 陈永瑞.长安大学 2015
[2]基于小波分析和神经网络的结构损伤识别研究[D]. 常虹.吉林大学 2010
[3]基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究[D]. 蒋华.西南交通大学 2005
[4]结构损伤识别及数值模拟[D]. 唐小兵.武汉理工大学 2004
[5]基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D]. 吴大宏.西南交通大学 2003
[6]土木工程中结构识别方法的研究[D]. 冯新.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于环境激励的芜湖袁泽桥有限元模型修正[D]. 黄龙.合肥工业大学 2017
[2]大连北大桥维修加固方案和施工监控[D]. 杜佳星.大连理工大学 2016
[3]基于结构动力特性的悬索桥损伤识别方法研究[D]. 李维.重庆交通大学 2016
[4]基于测试数据的桥梁模型修正方法研究[D]. 焦宇.重庆交通大学 2015
[5]基于分形理论和小波分析的桥梁结构损伤识别研究[D]. 孙良.天津大学 2014
[6]基于静力测试的拱桥模型修正及承载力评定[D]. 李旺东.长安大学 2010
[7]基于静力测试数据的桥梁结构有限元模型修正[D]. 钟颖.西南交通大学 2009
本文编号：3115655
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 有限元模型修正的研究现状
1.3 结构损伤识别的研究现状
1.4 本文的主要研究内容
2 有限元模型修正和结构损伤识别的理论研究
2.1 有限元模型修正的理论研究
2.1.1 有限元模型修正的过程
2.1.2 有限元模型修正参数的确定
2.1.3 有限元模型修正目标函数的构建
2.2 结构损伤识别的理论研究
2.2.1 基于结构静力特性的损伤识别方法
2.2.2 基于结构动力特性的损伤识别方法
2.3 本章小结
3 有限元模型的建立及修正
3.1 大连北大桥工程概况
3.2 健康监测系统的测试截面及测点布置
3.2.1 应变监测测点
3.2.2 挠度监测测点
3.2.3 塔顶偏位测点布置
3.2.4 索力监测测点
3.3 大连北大桥有限元模型的建立
3.4 大连北大桥的实测数据分析
3.4.1 温度作用下的结构响应
3.4.2 静力荷载试验的结构响应
3.5 有限元模型的计算结果
3.5.1 温度作用响应
3.5.2 静力荷载试验的结构响应
3.5.3 模型修正前结构响应误差分析
3.6 大连北大桥有限元模型的修正
3.6.1 参数的敏感性分析
3.6.2 有限元模型的修正
3.6.3 模型修正结果
3.7 本章小结
4 大连北大桥的损伤识别方法研究
4.1 吊杆索力差
4.1.1 吊杆损伤
4.1.2 加劲梁弦杆断裂
4.2 挠度曲率差
4.2.1 吊杆损伤
4.2.2 加劲梁弦杆断裂
4.3 固有频率差
4.3.1 吊杆损伤
4.3.2 加劲梁弦杆断裂
4.4 模态曲率差
4.4.1 吊杆损伤
4.4.2 加劲梁弦杆断裂
4.5 损伤指标的识别能力判定
4.6 各损伤指标的敏感位置分析
4.6.1 吊杆索力差
4.6.2 挠度曲率差
4.6.3 模态曲率差
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 本文主要结论
5.2 进一步的展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]装配式预应力混凝土分体箱梁模型修正及参数分析[J]. 蒋亮,贾圣东,李永,戴江波,高庚元. 土木工程与管理学报. 2018(02)
[2]大连北大桥桥面下挠病害维修方案研究[J]. 邱文亮,吴广润,张哲,杜佳星. 世界桥梁. 2017(02)
[3]基于曲率模态差值的简支梁损伤识别研究[J]. 李成,钟继卫. 河南科技. 2015(18)
[4]优化参数型大跨径悬索桥模型修正方法研究[J]. 徐世桥,田浩,陈艾荣. 上海公路. 2014(04)
[5]基于响应面法的桥梁动力学有限元模型修正[J]. 万利军,单炜,姜华. 公路交通科技. 2014(08)
[6]基于响应面模型修正的桥梁结构损伤识别方法[J]. 宗周红,褚福鹏,牛杰. 土木工程学报. 2013(02)
[7]基于参数分析的子结构有限元模型修正技术[J]. 李金宝,王达,刘扬. 中外公路. 2012(03)
[8]基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认（Ⅰ）——基于响应面法的有限元模型修正[J]. 宗周红,高铭霖,夏樟华. 土木工程学报. 2011(02)
[9]大跨度悬索桥损伤识别方法研究[J]. 何惟煌. 山西建筑. 2010(14)
[10]中国古代桥梁(一)[J]. 刘杰. 交通与运输. 2008(05)
博士论文
[1]基于施工质量的大跨径钢箱梁悬索桥成桥安全状态评估[D]. 陈永瑞.长安大学 2015
[2]基于小波分析和神经网络的结构损伤识别研究[D]. 常虹.吉林大学 2010
[3]基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究[D]. 蒋华.西南交通大学 2005
[4]结构损伤识别及数值模拟[D]. 唐小兵.武汉理工大学 2004
[5]基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D]. 吴大宏.西南交通大学 2003
[6]土木工程中结构识别方法的研究[D]. 冯新.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于环境激励的芜湖袁泽桥有限元模型修正[D]. 黄龙.合肥工业大学 2017
[2]大连北大桥维修加固方案和施工监控[D]. 杜佳星.大连理工大学 2016
[3]基于结构动力特性的悬索桥损伤识别方法研究[D]. 李维.重庆交通大学 2016
[4]基于测试数据的桥梁模型修正方法研究[D]. 焦宇.重庆交通大学 2015
[5]基于分形理论和小波分析的桥梁结构损伤识别研究[D]. 孙良.天津大学 2014
[6]基于静力测试的拱桥模型修正及承载力评定[D]. 李旺东.长安大学 2010
[7]基于静力测试数据的桥梁结构有限元模型修正[D]. 钟颖.西南交通大学 2009
本文编号：3115655
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3115655.html
