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下承式系杆拱桥环境振动试验、模型修正与安全评定
| 论文题名： | 下承式系杆拱桥环境振动试验、模型修正与安全评定 |
| 关键词： | 下承式系杆拱桥;环境振动试验;模型修正;安全评定 |
| 摘要： | 在众多类型的桥梁中，系杆拱桥是近年来在我国蓬勃发展的一种桥梁结构体系，它以造价低廉、施工简便、造型美观等优点深受广大桥梁设计者的青睐。然而，近些年来，随着时间的流逝，部分系杆拱桥在使用了仅仅7、8年后就出现了严重的安全问题，其中吊杆的损伤和安全问题尤为突出。 本文在归纳总结了目前桥梁安全评定主要方法的基础上，以四川峨边大渡河桥为研究对象，从拱桥的建模及环境振动试验入手，主要研究了下承式钢管混凝土系杆拱桥的模型修正、吊杆截面缩减的影响以及损伤吊杆安全评定三个方面的问题。具体内容如下： (1)针对拱桥有限元模型修正的问题，首先计算了拱肋前十阶自振频率及振型的理论值；然后采用概率灵敏度分析的方法归纳总结了各种构件材料密度及弹性模量对各阶频率的影响，并从中提取出七个变量作为模型修正的设计变量；最后，以环境振动试验所测得的拱肋自振频率为目标，采用优化的方法修正了初始有限元模型。分析计算和比较表明，修正后的有限元模型的自振频率较初始有限元模型更为接近环境振动试验的实测结果。 (2)利用修正后的有限元模型，采用蒙特卡罗方法研究了吊杆截面缩减对吊杆自身及拱桥其他构件受力和拱肋弹性稳定性能的影响，结果发现吊杆截面缩减对其自身受力影响最大，对其他构件受力及拱肋弹性稳定影响较小。 (3)吊杆的安全评定问题主要包括当前承载能力评定及承载能力预测两方面内容：针对当前承载能力评定，采用承载能力系数法，利用修正后的有限元模型及恒载作用下吊杆内力的实测数据，计算了当前情况下吊杆的承载能力系数；针对承载能力预测问题，分别采用了蒙特卡罗方法和可靠度校准法进行了计算，得到不同损伤程度下吊杆的失效概率及可靠指标。 |
| 作者： | 高欣 |
| 专业： | 土木工程、结构工程 |
| 导师： | 欧进萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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