基于监测数据的大跨桥梁地震易损性研究
发布时间：2021-02-09 10:35
大跨桥梁作为交通工程中的重要枢纽,为地区的经济文化发展做出了重大贡献,历史多次大地震灾害对交通工程,特别是桥梁结构造成了严重的破坏。因此,地震易损性研究对于大跨桥梁的安全运营有着重要意义。以往桥梁地震易损性研究中的桥型大部分是规则的连续梁桥,而对斜拉桥、悬索桥等不规则的桥型研究较少。除此之外,以往理论地震易损性研究中的数值模型完全依据设计文件建立,不能准确地描述桥梁实际结构的静动力特性。本文以南京夹江大桥为研究对象,围绕着地震易损性的主题,采用ANSYS建立初始有限元模型,根据监测数据识别得到实桥的静动力特性对初始有限元模型进行了修正,并基于结构概率地震需求分析方法对修正后的模型进行了纵桥向和横桥向的地震易损性研究。本文的主要内容以及创新点有以下几点:（1）实现了基于NexT-CMIF法对大跨桥梁的结构参数识别。通过荷载试验数据得到成桥状态下的的静载结果,包括各静载工况下的主梁挠度以及成桥空载下的吊索索力。同时利用桥梁健康监测系统得到实桥运营状态下环境振动监测数据,基于自然激励法（NexT）对监测数据进行处理得到相应的频响函数,进而分别用复模态指数函数（CMIF）和峰值拾取法识别出主跨...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地锚式悬索桥
图 1.2 自锚式悬索桥自锚式悬索桥具备以下优点[2]：①不需要修建大体积的锚碇，适用于地质条件特别差的地区；灵活，可根据地形条件设计成单塔双跨或双塔三跨的悬索桥；③保留了传统的外形，在中小中很具有竞争力；④采用钢筋混凝土的加劲梁的自锚式悬索桥刚度会提高，减少了用钢量，以往钢箱梁受轴力压屈的缺点。同时，也不可避免有其自身的缺点：①由于取消了锚碇，加受了很大的轴力，为了扩大加劲梁截面，增加加劲梁的用钢量或主缆的用钢量；②主缆和加梁端的锚固区局部受力复杂；③由于主缆的非线性影响，吊索在张拉施工控制复杂。自锚式不需要地锚式悬索桥的庞大锚碇但仍具有悬索桥的美观造型，在 21 世纪后，自锚式悬索桥在迅猛发展并成为城市中独特的风景和名片。由于科技的发展，大跨度桥梁健康监测及状态评估技术已成为近年来国内外桥梁学术界和工研究热点，越来越多的大跨桥梁开始布设健康监测系统。在国外：美国在 80 年代中后期，开座桥梁上布设监测传感器，如佛罗里达州的 Sunshine Skyway 斜拉桥安装了 500 多个各类传来测量桥梁建设过程中和建成后桥梁的温度、应变及位移。英国在 80 年代后期，开始研制大型桥梁的检测仪器和设备，研究和比较了多种长期监测系统的方案，并在爱尔兰 Foyle 钢安装了监测系统，该系统的主要监测项目包括主梁挠度、气象数据、温度、应变等，试图探
第一章 绪论，一旦交通线遭到破坏，可能导致严重的生命财产损失和巨大的间接经济损失，这也一再显示了梁抗震研究的重要性。我国是世界上地震多发的国家之一，在 20 世纪以来，大约平均每 3 年就会生两次 7 级以上的地震，特别是 1976 年的唐山大地震，造成人员死亡近 24 万，经济损失超过 100元人民币[4]。此后，抗震防灾工作日益受到重视，随着我国经济实力的增强和交通发展的需要，大跨越江河海湾的大跨度桥梁涌现，但与此同时，地震灾害在我国也频频发生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土框架-核心筒结构抗震性能研究[J]. 胡妤,赵作周,贺小岗,纪晓东,钱稼茹. 工程力学. 2014(S1)
[2]基于实测索力的模型斜拉桥有限元模型修正研究[J]. 李延强,杜彦良,符强. 铁道学报. 2013(06)
[3]钢筋混凝土柱地震剪切-粘结破坏试验研究[J]. 孙治国,司炳君,郭迅,于德海,李晓莉. 工程力学. 2011(03)
[4]基于静动载测试的既有混凝土拱桥有限元模型修正[J]. 谢瑞杰,任伟新. 四川建筑. 2011(01)
[5]弹塑性阻尼支座用于自锚式悬索桥减震设计[J]. 管仲国,李建中,朱宇. 同济大学学报(自然科学版). 2009(01)
[6]基于静动力测试数据的斜拉桥模型修正[J]. 姚昌荣,李亚东. 铁道学报. 2008(03)
[7]地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析[J]. H.Hwang,刘晶波. 土木工程学报. 2004(06)
[8]结构静力弹塑性分析方法的研究和改进[J]. 尹华伟,汪梦甫,周锡元. 工程力学. 2003(04)
[9]自锚式悬索桥的发展综述[J]. 张哲,窦鹏,石磊,刘春城. 世界桥梁. 2003(01)
[10]自锚式悬索桥的纵向地震反应研究[J]. 刘春城,张哲,石磊. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2002(05)
博士论文
[1]考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究[D]. 吴文朋.湖南大学 2016
[2]基于概率的桥梁结构抗震性能研究[D]. 王建民.北京交通大学 2006
硕士论文
[1]基于环境振动的桥梁结构柔度识别与性能评估[D]. 田永丁.东南大学 2016
[2]中大跨度悬索桥抗震性能研究[D]. 曾力.西南交通大学 2015
[3]基于冲击振动的位移柔度和应变柔度识别方法[D]. 郭双林.东南大学 2015
[4]基于概率统计和结构识别的多模型健康监测方法[D]. 李攀杰.东南大学 2015
[5]矮寨大桥基于性能的地震易损性分析[D]. 余崇.湖南大学 2013
[6]桥梁结构地震易损性分析研究[D]. 冯杰.西南交通大学 2010
[7]大跨度三塔悬索桥静动力分析[D]. 司义德.合肥工业大学 2010
[8]基于数值模拟的规则梁桥墩柱的地震易损性分析[D]. 张菊辉.同济大学 2006
本文编号：3025500
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地锚式悬索桥
图 1.2 自锚式悬索桥自锚式悬索桥具备以下优点[2]：①不需要修建大体积的锚碇，适用于地质条件特别差的地区；灵活，可根据地形条件设计成单塔双跨或双塔三跨的悬索桥；③保留了传统的外形，在中小中很具有竞争力；④采用钢筋混凝土的加劲梁的自锚式悬索桥刚度会提高，减少了用钢量，以往钢箱梁受轴力压屈的缺点。同时，也不可避免有其自身的缺点：①由于取消了锚碇，加受了很大的轴力，为了扩大加劲梁截面，增加加劲梁的用钢量或主缆的用钢量；②主缆和加梁端的锚固区局部受力复杂；③由于主缆的非线性影响，吊索在张拉施工控制复杂。自锚式不需要地锚式悬索桥的庞大锚碇但仍具有悬索桥的美观造型，在 21 世纪后，自锚式悬索桥在迅猛发展并成为城市中独特的风景和名片。由于科技的发展，大跨度桥梁健康监测及状态评估技术已成为近年来国内外桥梁学术界和工研究热点，越来越多的大跨桥梁开始布设健康监测系统。在国外：美国在 80 年代中后期，开座桥梁上布设监测传感器，如佛罗里达州的 Sunshine Skyway 斜拉桥安装了 500 多个各类传来测量桥梁建设过程中和建成后桥梁的温度、应变及位移。英国在 80 年代后期，开始研制大型桥梁的检测仪器和设备，研究和比较了多种长期监测系统的方案，并在爱尔兰 Foyle 钢安装了监测系统，该系统的主要监测项目包括主梁挠度、气象数据、温度、应变等，试图探
第一章 绪论，一旦交通线遭到破坏，可能导致严重的生命财产损失和巨大的间接经济损失，这也一再显示了梁抗震研究的重要性。我国是世界上地震多发的国家之一，在 20 世纪以来，大约平均每 3 年就会生两次 7 级以上的地震，特别是 1976 年的唐山大地震，造成人员死亡近 24 万，经济损失超过 100元人民币[4]。此后，抗震防灾工作日益受到重视，随着我国经济实力的增强和交通发展的需要，大跨越江河海湾的大跨度桥梁涌现，但与此同时，地震灾害在我国也频频发生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土框架-核心筒结构抗震性能研究[J]. 胡妤,赵作周,贺小岗,纪晓东,钱稼茹. 工程力学. 2014(S1)
[2]基于实测索力的模型斜拉桥有限元模型修正研究[J]. 李延强,杜彦良,符强. 铁道学报. 2013(06)
[3]钢筋混凝土柱地震剪切-粘结破坏试验研究[J]. 孙治国,司炳君,郭迅,于德海,李晓莉. 工程力学. 2011(03)
[4]基于静动载测试的既有混凝土拱桥有限元模型修正[J]. 谢瑞杰,任伟新. 四川建筑. 2011(01)
[5]弹塑性阻尼支座用于自锚式悬索桥减震设计[J]. 管仲国,李建中,朱宇. 同济大学学报(自然科学版). 2009(01)
[6]基于静动力测试数据的斜拉桥模型修正[J]. 姚昌荣,李亚东. 铁道学报. 2008(03)
[7]地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析[J]. H.Hwang,刘晶波. 土木工程学报. 2004(06)
[8]结构静力弹塑性分析方法的研究和改进[J]. 尹华伟,汪梦甫,周锡元. 工程力学. 2003(04)
[9]自锚式悬索桥的发展综述[J]. 张哲,窦鹏,石磊,刘春城. 世界桥梁. 2003(01)
[10]自锚式悬索桥的纵向地震反应研究[J]. 刘春城,张哲,石磊. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2002(05)
博士论文
[1]考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究[D]. 吴文朋.湖南大学 2016
[2]基于概率的桥梁结构抗震性能研究[D]. 王建民.北京交通大学 2006
硕士论文
[1]基于环境振动的桥梁结构柔度识别与性能评估[D]. 田永丁.东南大学 2016
[2]中大跨度悬索桥抗震性能研究[D]. 曾力.西南交通大学 2015
[3]基于冲击振动的位移柔度和应变柔度识别方法[D]. 郭双林.东南大学 2015
[4]基于概率统计和结构识别的多模型健康监测方法[D]. 李攀杰.东南大学 2015
[5]矮寨大桥基于性能的地震易损性分析[D]. 余崇.湖南大学 2013
[6]桥梁结构地震易损性分析研究[D]. 冯杰.西南交通大学 2010
[7]大跨度三塔悬索桥静动力分析[D]. 司义德.合肥工业大学 2010
[8]基于数值模拟的规则梁桥墩柱的地震易损性分析[D]. 张菊辉.同济大学 2006
本文编号：3025500
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3025500.html
