基于损伤敏感分析的斜拉桥拉索系统监测传感器布设研究

发布时间：2020-06-23 00:32

【摘要】：拉索传感器系统在对于判定现有桥梁的实时损伤,真实地获取结构整体和局部信息,在特殊时刻提供预警,减少人力资源和财力上的损失和浪费,减少错误信息对处理系统的干扰,实施桥梁的长寿命具有重要意义。桥梁健康监测作为一种可以有效获取桥梁结构信息、识别桥梁损伤的方法,可以为桥梁的安全状况评定和管理决策提供科学依据,在近几年受到了广泛的重视。当拉索处于锈蚀疲劳状态时,会导致拉索的有效横截面积变小甚至断裂,导致斜拉桥的主梁结构内力的改变以及周边拉索索力发生重大变化,给人们的生命财产带来不必要的麻烦。拉索的损伤会导致桥梁无法正常运行,为了对拉索传感器进行合理布设,本文进行了如下的研究:(1)通过有效横截面积的统一,分析拉索在锈蚀疲劳损伤的情况下,不同位置的拉索损伤给桥梁带来的影响;(2)通过midas Civil建立有限元模型并进行力学分析;(3)通过模拟拉索锈蚀,分析拉索损伤对周边拉索索力及主梁位移造成的影响,并以此确定损伤较为敏感的拉索,以此确定索力传感器的布设方案;(4)针对边跨和中跨拉索的疲劳损伤,研究斜拉桥自振频率在不同工况下和不同阶数下斜拉桥的动力特性,以此确定加速度传感器的布设方案。研究表明,在敏感拉索处布置传感器,能反映拉索锈蚀对系统产生的影响,是桥梁健康监测系统的重要组成部分。疲劳损伤是长期结构损伤的累积结果,对斜拉桥的动力特性产生极大的影响。研究表明,在拉索损伤的影响下,斜拉桥的自振频率会降低,长索对低阶频率有影响,短索对高阶频率有影响,在布设加速度传感器的时候应该着重注意斜拉桥的长索与短索。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.27
【图文】：

图 1-1 全文研究框架Figure 1-1 Full text research framework1.4 研究难点与创新之处本文的分析重点是研究不同横截面积的索面在损伤情况下对主梁纵向位移的影响以及对周边索力的影响，及根据斜拉桥在不同振型情况下研究其对动力特性。

第二章 斜拉桥健康监测面，其中一个索面设置在桥面的中垂线上，然后在桥梁的两侧设立另外两个索面。（4）空间曲索面空间曲索面，就是当桥梁径向为曲线的时候所布置的弯曲索面，其桥梁受力极为复杂，所以这样的曲索斜拉桥很难看得到2.1.4 斜拉索索面内布置形式斜拉桥的拉索在纵向布置上，指的也就是索型，依据跨径布置、主梁和索塔的承重状况、美观程度等指标而定[36]。斜拉索的纵向布置，也就是说拉索的索型，一般可以分为辐射型（扇型）、竖琴型和介于二者之间的半扇型，如图 2-1 所示。根据对斜拉桥拉索的认识以及工程实例，现在主要用的半扇形的型式，因为这种结构的各根拉索的倾斜度、张弛效果以及索塔的高毒都比较中规中矩，如果进行换索的话，可以单根换索，这样既不影响结构受力，还有助于锚固，在外观上也是比其余两种优美。我国的润扬大桥就采用的这种半扇形的型式

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 彭杰;张胤;;斜拉桥拉索-粘弹性阻尼器-支撑减振统一设计方法[J];城市建设理论研究(电子版);2016年33期

2 聂远鹏;;斜拉桥拉索损伤与健康监测[J];智能城市;2017年06期

3 白晓军;;减振控制技术在斜拉桥拉索用磁流变阻尼器上的应用[J];湖南农机;2011年11期

4 易圣涛;;我国斜拉桥的现状和问题[J];公路;1987年02期

5 宋敉淘;郭玲;曹登庆;;主塔刚度对斜拉桥固有特性的影响分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2018年01期

6 陈兵;祝金伟;;斜拉桥拉索振动问题及振动抑制措施[J];科技视界;2017年03期

7 王小洁;;斜拉桥拉索动力模型修正方法[J];公路与汽运;2006年04期

8 彭天波,顾明;斜拉桥拉索风雨激振的机理研究[J];同济大学学报(自然科学版);2000年06期

9 易圣涛;;斜拉桥拉索防护的现状[J];公路交通技术;1999年04期

10 雷晓鸣;;斜拉桥拉索的几点论述[J];科技致富向导;2013年21期

相关会议论文 前10条

1 詹胜;徐幼麟;沈其民;周海俊;;斜拉桥拉索风雨振动试验新装置[A];第15届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2006年

2 李寿英;陈政清;;斜拉桥拉索安装亮化灯具的风致稳定性研究[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2007年

3 李少芳;;斜拉桥拉索检查养护与更换关键技术[A];第五届全国公路科技创新高层论坛论文集[下卷][C];2010年

4 钱雪松;;斜拉桥拉索的减振措施[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年

5 余康烨;杨文兵;;中跨斜拉桥拉索振动及其抑振研究[A];第二届湖北省力学学会青年学术研讨会论文集[C];2006年

6 吁新华;蔡裕;周庠天;李兴华;吴刚;;斜拉桥拉索锚头内部环境治理关键技术及应用[A];中国公路学会养护与管理分会第九届学术年会论文集[C];2019年

7 支超;侯国华;陈彬毅;;京新高速上地斜拉桥拉索施工技术[A];第十三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2013年

8 黎学明;杨文静;江梅;;斜拉桥拉索结构中钢绞线腐蚀行为初探[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集（下集）[C];2005年

9 顾明;;斜拉桥拉索风雨激振的实验和理论研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

10 李洪霞;杨文军;周鉴庭;;张力对斜拉桥拉索镀锌钢绞线腐蚀行为影响[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

相关重要报纸文章 前1条

1 徐兰山;激情化作彩虹飞[N];科技日报;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 韦成龙;大跨度板桁结合主梁斜拉桥极限承载力分析[D];中南大学;2004年

2 江锋;薄壁箱梁混合单元及其在斜拉桥双重非线性分析中的应用研究[D];中南大学;2004年

3 布占宇;斜拉桥地震响应分析中的索桥耦合振动和阻尼特性研究[D];浙江大学;2005年

4 唐涛;斜拉桥结构体系使用安全性评估理论与方法研究[D];同济大学;2006年

5 任淑琰;斜拉桥拉索参数振动研究[D];同济大学;2007年

6 赵翔;拉索损伤对斜拉桥结构性能影响的研究[D];东南大学;2005年

7 王应军;大型斜拉桥长期健康监测系统的关键技术研究[D];武汉理工大学;2006年

8 禹见达;磁流变阻尼器对斜拉桥拉索振动控制的理论与试验研究[D];湖南大学;2007年

9 李元松;板桁结合梁斜拉桥空间结构分析与施工控制技术研究[D];武汉理工大学;2008年

10 陈恒大;斜拉桥近似解析方法研究[D];长安大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨玺;基于Revit的二次开发在斜拉桥建模中的应用研究[D];华中科技大学;2018年

2 高寒;鄱阳湖二桥空间双索面斜拉桥施工关键技术研究[D];重庆交通大学;2018年

3 聂远鹏;强震作用下库区深水斜拉桥水—桥塔耦合效应研究[D];重庆交通大学;2018年

4 程严X;基于Kriging代理模型的斜拉桥有限元模型索力调整方法[D];合肥工业大学;2018年

5 陈永亮;基于时变可靠度理论的在役斜拉桥耐久性研究[D];兰州交通大学;2018年

6 王洁;PC斜拉桥局部构件失效风险评估研究[D];长沙理工大学;2017年

7 夏梁钟;考虑腐蚀影响的随机风车荷载作用下斜拉桥拉索疲劳可靠性评估方法[D];哈尔滨工业大学;2018年

8 赵煜炜;支架施工斜拉桥的施工控制与索力优化研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

9 邢海君;斜拉桥合理成桥状态和施工控制研究[D];山东大学;2018年

10 刘宁宁;钢—混凝土组合梁斜拉桥施工及使用阶段受力性能分析[D];石家庄铁道大学;2018年

本文编号：2726497