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基于实桥的车辆荷载仿真模拟及其效应分析
| 论文题名： | 基于实桥的车辆荷载仿真模拟及其效应分析 |
| 关键词： | 健康监测;车辆荷载;仿真模拟;桥梁结构 |
| 摘要： | 在中国经济迅速发展的新时期，为了满足人们日益增长的物质文化需求，各类基础建设快速发展，桥梁工程兴建数量不断增加，极大地促进了各地物质文化的交流及各地的经济发展。各地车流量与日俱增，超重超速车辆频繁出现，加之老化桥梁的不断增加，均对桥梁结构的稳定运行造成了一定的影响。桥梁结构的健康监测及安全评估成为桥梁结构研究领域的重要问题，车辆荷载作为桥梁结构承受的主要荷载之一，具有随机性和地域性的特性，更是桥梁健康监测研究的重难点。 本文以山东某公铁立交桥为工程实例，对其建立桥梁结构健康监测系统，并提取系统连续监测2周的车辆荷载数据进行统计分析，对车辆荷载进行仿真模拟并对车辆荷载的效应进行分析。主要研究表现在以下几个方面： 1、系统性地归纳了车辆荷载统计分析的基本理论，包括统计分析的常见分布函数类型，拟合与实测数据的检验方法及蒙特卡洛数值模拟方法。 2、对车辆荷载的车时距、车道分布、车型分布、车重及车速等参数进行统计分析，并针对各参数绘制拟合曲线，为车辆荷载的仿真模拟提供基础。发现车时距参数服从伽马分布；车道及车型的车辆数均服从各自的比例关系。对于车重及车速参数较为复杂，车重服从多峰对数正态分布；车速部分服从单峰分布（正态分布、对数正态分布或伽马分布），部分服从多峰对数正态分布。 3、以车辆荷载各参数的拟合模型为基础，建立车辆荷载仿真模拟程序，程序按两种流程进行仿真模拟，并以时间或车辆总数为判定依据，建立仿真模拟终止条件。 4、对某实际桥梁结构进行有限元建模分析，并根据健康监测系统的监测数据，对比分析设计车辆荷载及实际车辆荷载对桥梁结构影响的异同。最终发现，实际车辆荷载引起的应变、挠度均在设计车辆荷载的范围之内。 |
| 作者： | 魏鹏飞 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 程新;王蕾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 济南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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