基于模型静动力测试的悬索桥损伤诊断模拟研究
发布时间：2021-06-14 09:37
桥梁是经济建设和国家发展的重要命脉,也是交通系统中不可或缺的一部分,其健康状态直接决定交通是否可以正常运转。由于桥梁结构与其他结构相比,不仅承担自重、预加应力等永久荷载,而且承担人群、车辆、风等变化较大的动态荷载和偶然荷载,所以其损伤是不可避免的。未被及时发现的损伤逐渐积累,萌生结构性能的劣化,极有可能导致桥梁结构的破坏并发生事故。因此,桥梁结构损伤诊断的研究,具有极其重要的理论研究意义和实际应用价值。悬索桥作为现代大跨桥梁的代表形式,因其优越的受力性能、较长的跨越距离、优美的结构形式被诸多大型工程所选用。但也存在结构形式复杂、构件多样、在各种因素及各类荷载的作用下容易产生损伤的缺点,所以对于悬索桥结构的损伤诊断已经成为国内外研究的热点问题。本文建立了一座1:100的悬索桥试验模型进行静动力试验,通过试验确定挠度、应变、频率等基础数据并与有限元模型对比后修正有限元模型保证其准确性,然后以等效应变法对修正后的有限元模型进行模拟损伤,采集不同损伤数据,以多种方法对其损伤类型、损伤程度进行分析,主要工作如下:（1）调研国内外大跨度悬索桥资料,参考已有桥梁试验模型设计经验,设计并建立一座可模拟...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１桥梁坍塌事故??Ｆｉｇ．?１．１?Ｂｒｉｄｇｅ?Ｃｏｌｌａｐｓｅ?Ａｃｃｉｄｅｎｔ?Ｄｉａｇｒａｍ??－３－??
ｏｗｓ?Ｂｒｉｄｇｅ建成通车，由于加劲梁、主塔主跨比等设计不合理，导致该桥在风荷载??的作用下振动坍塌，该事故对悬索桥的发展产生了极大的影响。??美式悬索桥采用空中编缆架设，吊索基本均为四股骑跨式，同时期以美国金门大桥??为代表的钢桁架桥较为流行。三跨地锚式是这种悬索桥通用的设计施工形式，为了保证??正常伸缩，在主塔处设置伸缩缝，并且主梁是非连续结构，在加劲梁上进行钢筋混凝土??桥面铺装，主塔钢结构连接形式为铆接或栓接。采用高强度螺栓紧固左右两侧索夹，鞍??座采用大型铸钢件。示意图如图２．１所示。同时桁架结构也可以保证整座桥梁实现双层??双向通车，在设计时可以通过增加桁架的高度来提高整座桥梁的整体刚度。??图２．１美式悬索桥示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ａｍｅｒｉｃａｎ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｂｒｉｄｇｅ??－１５－??
，。，成的现代悬索桥有：法国于１９５９年建立的Ｔａｎｃａｒｖｉｌｌｅ?Ｂｒｉｄｇｅ，主梁采用连续加劲析梁，??跨度为６０８ｍ：?土耳其在１９７３年建成博斯普鲁斯一桥，丨９８８年建成的博斯普鲁斯二桥；??英国于１９８１年修建成的ＨｕｍｂｅｒＢｉ＇ｉｄｇｅ，跨径达到当时世界第一的１４１０ｍ；丹麦于１９９８??年建成全世界跨径最大的钢箱梁悬索桥Ｇｒｅａｔ?Ｂｅｌｔ?Ｂｒｉｄｇｅ，主跨１６２４ｍ。??英式悬索桥最早采用三角形的斜吊索，主梁采用高度低、扁平状、强度高的连续加??劲桁梁，后改为垂直吊索。除此之外这种形式的悬索桥采用连续的钢箱梁作为加劲梁，??桥塔处与美式悬索桥相异，不设置伸缩缝，桥塔材料为钢筋混凝土，在跨中部位将主缆??与加劲梁固结。在索夹上下两部分的两侧采用高强度螺栓垂直于主缆固结。钢桥面采用??浙青混合料铺装。英式悬索桥示意图如图２．２所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于伪魏格纳-维勒分布的地磁场时频分析研究——以中国大陆东部地区为例[J]. 张明东,何康,廖晓峰,丁晶,曹颖. 地震. 2018(01)
[2]悬索桥主缆线形计算和绘图实用方法[J]. 熊安书. 山西建筑. 2017(01)
[3]基于Wigner-Ville分布交叉项的独塔自锚式悬索桥损伤识别试验研究[J]. 陈彦江,王凯,马裕超,郝朝伟. 振动与冲击. 2016(06)
[4]双线性时频分布交叉项提取及损伤识别应用[J]. 闫维明,马裕超,何浩祥,石鲁宁. 振动.测试与诊断. 2014(06)
[5]大跨度钢桁架拱桥静动力相似模型[J]. 胡志坚,张明辉,孔祥韶,吴大健. 中国公路学报. 2014(09)
[6]高速铁路线路工程安全监测系统构建[J]. 杜彦良,张玉芝,赵维刚. 土木工程学报. 2012(S2)
[7]国家游泳中心钢结构施工卸载过程及运营期间应变健康监测及计算模拟分析[J]. 李惠,周峰,朱焰煌,滕军,张亮泉,欧进萍,傅学怡. 土木工程学报. 2012(03)
[8]钢箱梁焊接细节基于长期监测数据的疲劳可靠性评估:疲劳可靠度指标[J]. 邓扬,丁幼亮,李爱群. 土木工程学报. 2012(03)
[9]大跨径连续刚构桥安全性评估的基准有限元模型[J]. 宗周红,朱三凡,夏樟华. 铁道学报. 2011(09)
[10]面向结构安全风险评估的桥梁事故分类研究[J]. 汤红霞. 公路交通科技(应用技术版). 2011(04)
博士论文
[1]桥梁工程风险评估体系及关键问题研究[D]. 阮欣.同济大学 2006
硕士论文
[1]斜拉桥拉索损伤状态的有限元模拟与模型试验研究[D]. 钟桔.湖南科技大学 2014
[2]斜拉—悬吊组合体系桥梁损伤识别模型试验研究[D]. 瞿发宪.西南交通大学 2013
[3]斜拉桥损伤识别的模型试验研究[D]. 常全辉.重庆交通大学 2013
[4]面向健康监测的斜拉桥试验模型设计及其损伤分析[D]. 吴孙尧.浙江大学 2010
[5]吉林兰旗松花江大桥结构模型试验及计算机仿真分析[D]. 方显.武汉科技大学 2006
[6]大连市星海湾1号桥模型试验研究[D]. 梅秀道.大连理工大学 2006
[7]面向健康诊断的悬索桥损伤灵敏度模型试验研究[D]. 石健.大连海事大学 2006
[8]琴桥模型试验研究[D]. 宋广君.大连理工大学 2004
本文编号：3229558
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１桥梁坍塌事故??Ｆｉｇ．?１．１?Ｂｒｉｄｇｅ?Ｃｏｌｌａｐｓｅ?Ａｃｃｉｄｅｎｔ?Ｄｉａｇｒａｍ??－３－??
ｏｗｓ?Ｂｒｉｄｇｅ建成通车，由于加劲梁、主塔主跨比等设计不合理，导致该桥在风荷载??的作用下振动坍塌，该事故对悬索桥的发展产生了极大的影响。??美式悬索桥采用空中编缆架设，吊索基本均为四股骑跨式，同时期以美国金门大桥??为代表的钢桁架桥较为流行。三跨地锚式是这种悬索桥通用的设计施工形式，为了保证??正常伸缩，在主塔处设置伸缩缝，并且主梁是非连续结构，在加劲梁上进行钢筋混凝土??桥面铺装，主塔钢结构连接形式为铆接或栓接。采用高强度螺栓紧固左右两侧索夹，鞍??座采用大型铸钢件。示意图如图２．１所示。同时桁架结构也可以保证整座桥梁实现双层??双向通车，在设计时可以通过增加桁架的高度来提高整座桥梁的整体刚度。??图２．１美式悬索桥示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ａｍｅｒｉｃａｎ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｂｒｉｄｇｅ??－１５－??
，。，成的现代悬索桥有：法国于１９５９年建立的Ｔａｎｃａｒｖｉｌｌｅ?Ｂｒｉｄｇｅ，主梁采用连续加劲析梁，??跨度为６０８ｍ：?土耳其在１９７３年建成博斯普鲁斯一桥，丨９８８年建成的博斯普鲁斯二桥；??英国于１９８１年修建成的ＨｕｍｂｅｒＢｉ＇ｉｄｇｅ，跨径达到当时世界第一的１４１０ｍ；丹麦于１９９８??年建成全世界跨径最大的钢箱梁悬索桥Ｇｒｅａｔ?Ｂｅｌｔ?Ｂｒｉｄｇｅ，主跨１６２４ｍ。??英式悬索桥最早采用三角形的斜吊索，主梁采用高度低、扁平状、强度高的连续加??劲桁梁，后改为垂直吊索。除此之外这种形式的悬索桥采用连续的钢箱梁作为加劲梁，??桥塔处与美式悬索桥相异，不设置伸缩缝，桥塔材料为钢筋混凝土，在跨中部位将主缆??与加劲梁固结。在索夹上下两部分的两侧采用高强度螺栓垂直于主缆固结。钢桥面采用??浙青混合料铺装。英式悬索桥示意图如图２．２所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于伪魏格纳-维勒分布的地磁场时频分析研究——以中国大陆东部地区为例[J]. 张明东,何康,廖晓峰,丁晶,曹颖. 地震. 2018(01)
[2]悬索桥主缆线形计算和绘图实用方法[J]. 熊安书. 山西建筑. 2017(01)
[3]基于Wigner-Ville分布交叉项的独塔自锚式悬索桥损伤识别试验研究[J]. 陈彦江,王凯,马裕超,郝朝伟. 振动与冲击. 2016(06)
[4]双线性时频分布交叉项提取及损伤识别应用[J]. 闫维明,马裕超,何浩祥,石鲁宁. 振动.测试与诊断. 2014(06)
[5]大跨度钢桁架拱桥静动力相似模型[J]. 胡志坚,张明辉,孔祥韶,吴大健. 中国公路学报. 2014(09)
[6]高速铁路线路工程安全监测系统构建[J]. 杜彦良,张玉芝,赵维刚. 土木工程学报. 2012(S2)
[7]国家游泳中心钢结构施工卸载过程及运营期间应变健康监测及计算模拟分析[J]. 李惠,周峰,朱焰煌,滕军,张亮泉,欧进萍,傅学怡. 土木工程学报. 2012(03)
[8]钢箱梁焊接细节基于长期监测数据的疲劳可靠性评估:疲劳可靠度指标[J]. 邓扬,丁幼亮,李爱群. 土木工程学报. 2012(03)
[9]大跨径连续刚构桥安全性评估的基准有限元模型[J]. 宗周红,朱三凡,夏樟华. 铁道学报. 2011(09)
[10]面向结构安全风险评估的桥梁事故分类研究[J]. 汤红霞. 公路交通科技(应用技术版). 2011(04)
博士论文
[1]桥梁工程风险评估体系及关键问题研究[D]. 阮欣.同济大学 2006
硕士论文
[1]斜拉桥拉索损伤状态的有限元模拟与模型试验研究[D]. 钟桔.湖南科技大学 2014
[2]斜拉—悬吊组合体系桥梁损伤识别模型试验研究[D]. 瞿发宪.西南交通大学 2013
[3]斜拉桥损伤识别的模型试验研究[D]. 常全辉.重庆交通大学 2013
[4]面向健康监测的斜拉桥试验模型设计及其损伤分析[D]. 吴孙尧.浙江大学 2010
[5]吉林兰旗松花江大桥结构模型试验及计算机仿真分析[D]. 方显.武汉科技大学 2006
[6]大连市星海湾1号桥模型试验研究[D]. 梅秀道.大连理工大学 2006
[7]面向健康诊断的悬索桥损伤灵敏度模型试验研究[D]. 石健.大连海事大学 2006
[8]琴桥模型试验研究[D]. 宋广君.大连理工大学 2004
本文编号：3229558
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3229558.html
