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某人行桥振动测试及地震作用下的动力分析
| 论文题名： | 某人行桥振动测试及地震作用下的动力分析 |
| 关键词： | 城市桥梁;人行过街桥;桥梁荷载;有限元分析 |
| 摘要： | 桥梁在交通中起咽喉作用，近年来除建设了更多大型复杂桥梁外，中小跨径的桥梁建设也在持续，在大范围内开展的桥梁调查中，现役钢筋混凝土桥梁常发生混凝土剥落、开裂，钢部件锈蚀，附属件损坏等问题，因而其安全性成为各方关注的焦点。近几十年来有限元的方法在桥梁模态分析中得到广泛应用，但由于设计和施工中存在差异，以及缺乏管理维护等原因，有限元模型与实际情况并不一致，计算结果与实际情况存在差异，为此基于振动测试的模态参数识别技术得到长足发展。实际中桥梁结构往往体型复杂、存在隐蔽部位，且不适宜中断交通，考虑到检测目标和测试成本，基于环境激励的动力测试手段更具应用前景。 本研究主要内容包括：⑴结合工程设计图纸建立了某人行桥的三维有限元分析模型并进行了有限元模态分析。按对钢筋混凝土材料的模拟方式不同，分为三种模型，分别模拟得到了各阶振型及其对应的频率、有效质量和振型参与系数，对提取的模态参数做分析比较，各模型频率变化趋势一致，说明模型的合理性。针对该桥梁上部结构，通过分析其累计有效质量系数，超过90％时保证提取到了足够的模态，结果为前14阶，对应频率为184Hz。⑵根据有限元模拟结果制定实验方案并进行了实验模态分析。按激励方式的不同，分为两种工况对该人行桥进行了现场动力测试，得到各自的加速度时程记录。对记录结果进行筛选、处理，识别出模态参数，与有限元模拟结果进行对比分析，验证了有限元模型的合理性，试验桥梁无明显损伤，可满足正常使用。⑶在模态分析的基础上，对该人行桥分别基于反应谱法和时程分析法进行地震荷载作用下的动力分析。基于计算模态和实验模态分析的结论，考虑结构阻尼和材料弹塑性，建立新的动力模型，施加合适的地震荷载，分析得到相应的结构响应和应力情况，并对结果进行对比分析，结果都在安全允许范围内。 |
| 作者： | 钱亚 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 王建有 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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