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重载作用下装配式预应力混凝土箱梁桥疲劳性能研究
| 论文题名： | 重载作用下装配式预应力混凝土箱梁桥疲劳性能研究 |
| 关键词： | 装配式预应力混凝土箱梁桥;疲劳性能;重载作用;动态称重系统;结构健康监测系统 |
| 摘要： | 装配式预应力混凝土箱梁桥是我国高速公路上中等跨径梁式桥的主力桥型之一，伴随着现代交通物流和区域经济的快速发展，重载交通运输的特征越来越显著，部分高速公路实际运行车辆荷载已经超过了设计荷载值，因此装配式预应力混凝土箱梁桥的疲劳日益成为不可忽视的问题。本文基于动态称重(WIM)系统和结构健康监测(SHM)系统，对重载作用下装配式预应力混凝土箱梁桥的疲劳性能进行了研究，具有重要的理论意义及工程实用价值。主要工作如下: (1)基于新沂河大桥WIM系统自2012年5月至2015年12月共计2324万辆车辆原始数据，分别对全部车辆和重载车辆（大于55吨车辆）的疲劳荷载谱和标准疲劳车进行了研究。 (2)基于新沂河大桥SHM系统自2014年10月至2016年4月的原始数据，对新沂河大桥跨中梁底加固钢板的疲劳寿命进行了评估。 (3)基于WIM系统监测信息，分别对新沂河大桥左幅、加固前右幅和加固后右幅的疲劳寿命进行了评估。 (4)基于疲劳累积损伤模型和可靠度方法，分别对新沂河大桥左幅、加固前右幅和加固后右幅的疲劳寿命进行了评估。 得到的主要结论如下: (1)基于WIM全部原始数据和436万辆重载车辆原始数据，建立了实际运行车辆的车重、车间距和车头时间间隔的概率分布模型。 (2)基于WIM监测信息，建立了新沂河大桥三种类型的疲劳荷载谱，即分别基于典型车型、标准疲劳车和实际车流的疲劳荷载谱，可供实桥疲劳分析参考。 (3)基于SHM系统应变时程和Miner线性累积损伤准则，得到加固后新沂河大桥箱底钢板的疲劳寿命是140年。 (4)基于WIM的疲劳寿命评估表明:左幅体内预应力钢筋的疲劳寿命79年、加固前右幅体内预应力钢筋的疲劳寿命10年、加固后右幅箱底钢板的疲劳寿命146年、加固后右幅体外索的疲劳寿命104年和加固后右幅体内预应力钢筋的疲劳寿命58年;重载车辆造成的损伤占总损伤88％及以上。 (5)基于疲劳可靠度方法，得到新沂河大桥左幅、加固前右幅和加固后右幅的疲劳寿命分别为82年、9年和55年，与基于WIM得到的疲劳寿命79年、10年和58年基本吻合，三种方法可以相互印证。 |
| 作者： | 陆飞龙 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 宗周红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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