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基于动力响应的货运铁路桥梁状态评价技术研究
| 论文题名： | 基于动力响应的货运铁路桥梁状态评价技术研究 |
| 关键词： | 铁路桥梁;循环荷载;结构侵蚀;桥梁检定 |
| 摘要： | 货运铁路桥梁活载较大，铁路桥梁在列车循环荷载的作用下难免出现结构疲劳，桥址环境的侵蚀也会造成铁路桥梁结构产生不同程度的损伤使得结构状态异常，从而影响结构正常使用，如果对结构状态异常信息不加以注意，有可能导致铁路桥梁结构在极端条件下发生灾难性的事故。 本研究主要内容包括：⑴针对水鸭子墩特大铁路桥梁结构形式单一、跨数较多、活载大、结构动力响应明显等特点，提出了基于层次分析法的加速度传感器的优化布置方法，分析了轨道接头位置、桥梁线形、桥墩高度、离0＃桥台距离四种属性对结构振动响应以及投资成本两方面的影响，形成了从方案层、准则层到目标层三个层次的加速度传感器优化布置模型，完成了130跨水鸭子墩特大铁路桥梁加速度传感器的优化布置。⑵分析了不同铁路桥梁规范对关键特征指标的控制范围，以主梁横向频率、主梁竖向频率、跨中横向振幅、跨中横向位移、跨中竖向挠度、主梁横向振动加速度、振动竖向加速度等指标作为关键特征指标，构建了综合不同铁路桥梁规范的关键特征指标多等级阈值区间模式。⑶结合不同铁路桥梁规范对主梁结构关键指标控制范围，提出融合多等级阈值区间和监测信息统计分布特征指标的铁路桥梁结构状态评估模型。通过建立32m标准跨径简支T梁有限元模型，对结构在状态完好、损伤10％、20％、30％、50％五种工况下进行仿真分析，其结构在状态完好以及损伤10％工况下，主梁评价等级为一级(A1B1);损伤20％和损伤30％情况下，主梁评价等级为三级;损伤50％时，主梁评价等级为五级。结果表明:本文提出的铁路桥梁状态评估模型具有较好的适用性，对结构状态的变化具有较强的敏感性。⑷依托青海省水鸭子墩特大铁路桥梁，针对其全桥长度较大、桥跨较多，分析设计了包括主梁结构横向振动加速度、竖向振动加速度、主梁应变、墩底应变、主梁结构温度以及环境等参数的结构健康监测系统，并完成现场安装部署。同时，利用本文所提出的融合多等级阈值区间和监测信息统计分布特征指标的铁路桥梁结构状态评估模型进行工程验证分析。结果表明:水鸭子墩特大铁路桥梁状态评估等级为一级(A1B1)，其运营性能状态很好。 |
| 作者： | 钟永辉 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨建喜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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