基于损伤影响的双曲拱桥技术状态评定中权重系数研究
发布时间：2021-02-09 16:38
我国早期修建的双曲拱桥因其时代背景和当时的设计水平、工艺标准低等原因导致大部分桥梁结构出现了不同程度的病害,有的甚至已经发展成为危桥,如此众多的双曲拱桥,如果全部拆除重建,不仅经济上不允许,也会导致对资源的浪费、对环境的污染和破坏。所以,有针对性地对危旧双曲拱桥进行维修与加固是解决上述问题的途径,而维修加固的前提是能够准确评估桥梁结构的损伤程度,那么,对现有的双曲拱桥进行科学有效的技术状态评定显得尤为重要。《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21—2011）在对双曲拱桥进行技术状态评定时,将上部结构分为主拱圈、拱上结构和桥面板三个部件来进行评定。因主拱圈是由拱肋、拱波、拱板和横系梁四部分组成,若将主拱圈作为一个部件进行整体评定略显粗糙,无法体现主拱圈各组成部件的损伤状况,以此为出发点,研究双曲拱桥主拱圈各组成部件的权重问题。桥梁结构的病害损伤会导致结构刚度的减小,以青海省西宁市宝库河双曲拱桥为研究背景,利用有限元软件ANSYS建立该桥的有限元模型,以刚度变化来模拟损伤程度,分析主拱圈各组成部件（拱肋、拱波、拱板和横系梁）刚度发生变化时,其控制截面的应力、挠度及结构自振频率的变化...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1双曲拱桥的结构组成
迄今已逾四十余年，桥梁工程实景状态如图1.3 所示。国道 G227 线在里程 K55 附近改线后，新建一座峡门桥跨越宝库河。现峡门村双曲拱桥位于国道 G227 线峡门桥上游侧约 100m 处，已闲置弃用，不再作为 G227线的在线运营桥梁工程。因桥梁工程建造年代久远，且为公路交通部门废弃的工程结构物，因此宝库河双曲拱桥的相关设计、养护、维修技术资料已无处查询。根据现场实际调查，得到宝库河双曲拱桥的主要结构构造特征。（1）结构形式桥梁工程全长 68m，上部结构为三孔空腹式双曲拱桥，单孔跨径 20m，桥面布置7.2m+2×0.25m；拱上建筑采用拱式腹孔体系，每跨两端各设三孔腹拱；墩台采用重力式石砌墩台，基础为明挖扩大基础。（2）主要构造拱轴线采用悬链线，矢跨比 1/8
后划分单元之后，会导致力无法传递。接着，利用镜像命令生成另一半结构，之后同样利用VGLUE命令将所有的体粘在一起。几何模型如图4.2所示。图4.2 几何模型然而，几何实体模型不能用于计算分析，在定义了单元属性和网格划分之后生成有限元模型。网格划分可以根据计算需要设置网格大小和数目，采用扫掠划分法生成体网格，对不规则的体可以进行局部网格划分。4.1.2 定义单元属性（1）单元选择ANSYS提供的大多数单元为结构单元，可根据分析目的选择不同类型的单元。本文在进行空间分析时采用3D实体单元Solid45单元来模拟该双曲拱桥结构。该单元是8节点单元，每个节点有3个平动自由度，适用于正交各向异性的材料。（2）材料属性
【参考文献】：
期刊论文
[1]双曲拱桥梁格分析建模方法研究[J]. 刘杨. 山西交通科技. 2017(06)
[2]钢管混凝土拱桥技术状况评估体系中构件权重分析[J]. 李宁. 公路交通技术. 2017(02)
[3]Double weight determination method for experts of complex multi-attribute large-group decision-making in interval-valued intuitionistic fuzzy environment[J]. Bingsheng Liu,Sijia Guo,Kaijing Yan,Ling Li,Xueqing Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(01)
[4]基于梁格法的双曲拱桥损伤状态受力分析[J]. 何鑫. 公路与汽运. 2016(04)
[5]基于模糊数学理论的桥梁技术状况评定方法研究[J]. 谢锡康. 湖南交通科技. 2016(02)
[6]基于层次分析的石拱桥技术状况评定方法[J]. 蒋田勇,龙伟. 公路交通科技. 2015(09)
[7]《公路桥涵养护规范》与《公路桥梁技术状况评定标准》浅析[J]. 陆进祥. 青海交通科技. 2013(05)
[8]考虑结构损伤的双曲拱桥内力分析方法[J]. 王伟芳. 西部交通科技. 2013(07)
[9]空间实体单元模型计算在石拱桥承载能力检测试验中的应用[J]. 吴安杰. 科学之友. 2012(15)
[10]加固后双曲拱桥有限元分析与试验研究[J]. 陈旭勇,樊建平,张斌. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2010(02)
硕士论文
[1]基于空间梁格法的荷载横向分布及超载效应分析[D]. 王选.长安大学 2015
[2]现行规范和标准关于公路拱桥技术状况评定方法的对比研究[D]. 李滟浩.重庆交通大学 2014
[3]基于RBF神经网络静力有限元模型修正的双曲拱桥承载力评估[D]. 张宗强.兰州交通大学 2014
[4]钢管砼拱桥部件权重调整与综合评定方法研究[D]. 孙东生.重庆交通大学 2011
[5]双曲拱桥空间计算模型研究[D]. 薛凯.重庆交通大学 2009
[6]构件权重调整与桥梁综合评估技术研究[D]. 刘娟.山东科技大学 2006
本文编号：3025924
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1双曲拱桥的结构组成
迄今已逾四十余年，桥梁工程实景状态如图1.3 所示。国道 G227 线在里程 K55 附近改线后，新建一座峡门桥跨越宝库河。现峡门村双曲拱桥位于国道 G227 线峡门桥上游侧约 100m 处，已闲置弃用，不再作为 G227线的在线运营桥梁工程。因桥梁工程建造年代久远，且为公路交通部门废弃的工程结构物，因此宝库河双曲拱桥的相关设计、养护、维修技术资料已无处查询。根据现场实际调查，得到宝库河双曲拱桥的主要结构构造特征。（1）结构形式桥梁工程全长 68m，上部结构为三孔空腹式双曲拱桥，单孔跨径 20m，桥面布置7.2m+2×0.25m；拱上建筑采用拱式腹孔体系，每跨两端各设三孔腹拱；墩台采用重力式石砌墩台，基础为明挖扩大基础。（2）主要构造拱轴线采用悬链线，矢跨比 1/8
后划分单元之后，会导致力无法传递。接着，利用镜像命令生成另一半结构，之后同样利用VGLUE命令将所有的体粘在一起。几何模型如图4.2所示。图4.2 几何模型然而，几何实体模型不能用于计算分析，在定义了单元属性和网格划分之后生成有限元模型。网格划分可以根据计算需要设置网格大小和数目，采用扫掠划分法生成体网格，对不规则的体可以进行局部网格划分。4.1.2 定义单元属性（1）单元选择ANSYS提供的大多数单元为结构单元，可根据分析目的选择不同类型的单元。本文在进行空间分析时采用3D实体单元Solid45单元来模拟该双曲拱桥结构。该单元是8节点单元，每个节点有3个平动自由度，适用于正交各向异性的材料。（2）材料属性
【参考文献】：
期刊论文
[1]双曲拱桥梁格分析建模方法研究[J]. 刘杨. 山西交通科技. 2017(06)
[2]钢管混凝土拱桥技术状况评估体系中构件权重分析[J]. 李宁. 公路交通技术. 2017(02)
[3]Double weight determination method for experts of complex multi-attribute large-group decision-making in interval-valued intuitionistic fuzzy environment[J]. Bingsheng Liu,Sijia Guo,Kaijing Yan,Ling Li,Xueqing Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(01)
[4]基于梁格法的双曲拱桥损伤状态受力分析[J]. 何鑫. 公路与汽运. 2016(04)
[5]基于模糊数学理论的桥梁技术状况评定方法研究[J]. 谢锡康. 湖南交通科技. 2016(02)
[6]基于层次分析的石拱桥技术状况评定方法[J]. 蒋田勇,龙伟. 公路交通科技. 2015(09)
[7]《公路桥涵养护规范》与《公路桥梁技术状况评定标准》浅析[J]. 陆进祥. 青海交通科技. 2013(05)
[8]考虑结构损伤的双曲拱桥内力分析方法[J]. 王伟芳. 西部交通科技. 2013(07)
[9]空间实体单元模型计算在石拱桥承载能力检测试验中的应用[J]. 吴安杰. 科学之友. 2012(15)
[10]加固后双曲拱桥有限元分析与试验研究[J]. 陈旭勇,樊建平,张斌. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2010(02)
硕士论文
[1]基于空间梁格法的荷载横向分布及超载效应分析[D]. 王选.长安大学 2015
[2]现行规范和标准关于公路拱桥技术状况评定方法的对比研究[D]. 李滟浩.重庆交通大学 2014
[3]基于RBF神经网络静力有限元模型修正的双曲拱桥承载力评估[D]. 张宗强.兰州交通大学 2014
[4]钢管砼拱桥部件权重调整与综合评定方法研究[D]. 孙东生.重庆交通大学 2011
[5]双曲拱桥空间计算模型研究[D]. 薛凯.重庆交通大学 2009
[6]构件权重调整与桥梁综合评估技术研究[D]. 刘娟.山东科技大学 2006
本文编号：3025924
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