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多阶段桥梁模型修正及其寿命预测研究
| 论文题名： | 多阶段桥梁模型修正及其寿命预测研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;健康监测;剩余寿命;多阶段模型修正技术 |
| 摘要： | 近年来，桥梁的健康监测是工程界的研究热点之一，而建立一个与实际桥梁相一致的有限元模型是桥梁健康监测的关键。为了解决传统有限元模型精度不足和计算量较大的问题，提出了多阶段模型修正方法。为了对桥梁使用状况的评估和后期维护工作提供参考，本文对桥梁剩余寿命进行了较为深入的研究。并把以上研究理论应用于石河大桥项目中。本文具体内容为以下三个方面。 第一，在桥梁模型修正当中，利用对选取的待修正参数进行参数敏感性分析，并且按照得到的敏感值对参数进行分组，依次对每组参数按照响应面法进行修正。提出的多阶段桥梁模型修正方法与传统单一模型修正方法相比，不仅降低了模型计算量，而且提高了修正精度。 第二，针对钢筋在混凝土保护层中和钢筋裸露在空气当中两种情况，分别讨论了两种情况下的钢筋和混凝土材料的耐久性，并依据可靠度模型，得到了对应的桥梁的可靠度。利用两种情况下的桥梁可靠度指标和桥梁失效判定标准，推算出了桥梁的剩余寿命的数学模型。利用该模型推算剩余寿命的方法，具有简便，直观的优点。 第三，将多阶段桥梁有限元模型修正和剩余寿命预测方法应用于石河大桥工程项目当中，结果表明在有限元模型修正方面，不仅误差率由单一修正方法的3.938％减少到了1.379％，而且减小了模型计算量，得到了比较理想的修正效果;利用修正后的模型和监测数据对桥梁进行了寿命预测，并推算出目前该桥梁的剩余寿命函数。 本文提出的多阶段桥梁模型修正技术能够高效地对桥梁模型进行修正，并将所研究的多阶段模型修正方法和寿命预测理论应用于石河大桥健康监测项目当中，实验结果表明，修正精度满足工程要求;寿命预测结果能够为桥梁的养护和维修提供科学依据。 |
| 作者： | 邵沅龙 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 吴朝霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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