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车载下既有损伤公路混凝土简支梁桥动力响应分析
| 论文题名： | 车载下既有损伤公路混凝土简支梁桥动力响应分析 |
| 关键词： | 公路混凝土简支梁桥;车桥耦合振动;既有损伤;动力分析;多尺度模型 |
| 摘要： | 以往的公路桥梁车桥耦合振动的相关研究，主要关注车辆荷载作用形式、桥面几何特征等因素对桥梁动力响应的影响、考虑地震或风荷载作用下的车桥系统动力响应等问题。而对于既有桥梁各种损伤状况对车载下桥梁动力工作性能的影响规律，以及结构损伤、损伤演化与车桥动力行为的相互作用机理等方面还未见系统深入的研究，相关的基础研究工作亟待开展。在桥梁运营过程中，桥梁结构损伤与车桥耦合作用已是影响桥梁安全运行的重要因素之一。本文针对既有损伤桥梁在车载下的动力响应等相关问题进行分析研究。 依据交通荷载调查分类，分别建立各类车型的空间车辆模型，并用Lagrange方程推导各类车辆运动方程，完善了公路桥梁典型车辆的动力分析模型。基于多级结构理论以及模态综合法，建立了具有较高计算效率和精度，可反映混凝土简支梁桥局部细节及整体动力行为的车桥耦合振动的多尺度分析方法和计算模型，结合ANSYS有限元软件计算分析，采用Matlab编制混凝土简支梁桥动力分析程序，并根据某实际装配式空心板混凝土简支梁桥的动载试验进行程序验证。 以既有旧桥试验检测数据资料为基础并结合国内外相关资料和研究文献的调研，系统分析混凝土梁桥各类典型损伤的产生机理和演化特点，对桥梁损伤进行分类，同时对各种桥梁损伤模拟策略和方法进行总结比较，提出并建立适于车桥动力分析的混凝土梁桥损伤的数值分析模型。 基于损伤模拟及车桥耦合振动多尺度分析方法的基础上，针对损伤类型和损伤状态，将损伤模型引入到桥梁多尺度分析模型中，通过对结构损伤参数的激活和修改，建立各类损伤的混凝土梁桥车桥耦合振动多尺度分析方法，编制相关的分析程序。最后以某装配式空心板混凝土简支梁桥为例，分析其在各类损伤下的动力响应，同时基于动力分析的角度，对既有损伤混凝土简支梁桥的限载限速研究提供理论依据。 |
| 作者： | 刘佳锋 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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