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混凝土连续刚构和斜拉桥损伤敏感性分析
| 论文题名： | 混凝土连续刚构和斜拉桥损伤敏感性分析 |
| 关键词： | 连续刚构桥;斜拉桥;桥梁病害;损伤敏感性;健康监测 |
| 摘要： | 进入新世纪以来，中国基础设施建设发展迅速，桥梁事业也发展到一个全新的阶段。斜拉桥由于其经济性好，结构受力合理且跨越能力大，成为大跨桥梁中的主流桥型；预应力混凝土连续刚构桥也以其造型优美、跨越能力大和经济性好等优点，成为中等跨径的桥梁中的有力竞争者。但是经济刺激下的快速发展，使得现有桥梁存在着许多损伤与病害，且日益严重，从而导致桥梁结构耐久性、承载能力降低，桥梁的运营状况满足不了其正常使用阶段的需求。如何及早地发现结构的损伤已成为桥梁界面临的重要课题，结构的健康监测损伤识别也成为了当下的研究热点。 本文选取一座混凝土连续刚构桥和一座混凝土斜拉桥，在混凝土桥梁病害调查的基础上，探讨结构易于发生损伤的部位以及模拟损伤发生之后对结构静力与动力特性的影响。通过分析损伤识别过程中各个指标对于损伤位置和程度的敏感性，给出不同指标的识别能力，为结构的损伤识别提供一些参考。 通过文献收集对混凝土桥梁进行病害总结，发现对于混凝土连续刚构桥，主梁开裂和跨中累计下挠过大是常见病害，尤其以主跨跨中、四分点以为支点截面附近位置更加突出；对于混凝土斜拉桥，斜拉索病害普遍突出，其次为塔根截面和拉索锚固区域。 混凝土连续刚构桥和斜拉桥主梁敏感性分析实例部分，结合病害调查通过折减单元刚度模拟正常使用阶段主梁主跨跨中、四分点等不同位置出现不同程度的损伤，分析结构损伤识别中的各种动力指标对损伤的敏感程度。结果表明，各个指标的敏感程度不同，基于模态曲率和柔度矩阵的指标对于损伤位置更加敏感。 混凝土斜拉桥拉索敏感性分析部分，通过折减拉索面积和张拉力模拟拉索出现不同程度损伤，分析损伤对于主梁挠度、拉索索力和结构模态频率的影响。结果表明，个别拉索损伤对结构模态频率影响很小；拉索损伤后，对应主梁位置会出现下挠，并且长索对挠度的影响更大；拉索损伤会引起邻近拉索索力增大，且这种影响是局部的。 本文通过敏感性实例分析，考察不同指标对于损伤的敏感程度，对于主梁出现损伤，基于模态曲率和柔度矩阵的指标更加敏感；对于个别拉索出现损伤，结构的静力指标更加敏感，对结构动力特性影响不明显。 |
| 作者： | 李洋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 梁鹏;秦建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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