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斜拉桥索力监测及桥梁状态评估分析
| 论文题名： | 斜拉桥索力监测及桥梁状态评估分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;索力监测;桥梁评估;振动频率法;小波分析;扩展卡尔曼滤波 |
| 摘要： | 斜拉索作为斜拉桥的重要构件，在斜拉桥的受力过程中起着至关重要的作用，可见，在斜拉桥服役过程中，准确掌握斜拉索索力对确保斜拉桥的正常运营有着积极的意义。目前索力测试方法较多，常用的振动频率法虽然较为简单便捷，但也有其局限性，本文将进一步探讨索力测试的方法，并研究当索力发生损失时，对斜拉桥的性能状态造成的影响。本文主要研究内容有: 振动频率法由于简单、经济、便捷的优点，是目前拉索索力测试过程中普遍使用的方法。本文阐述了张拉弦和固支梁两种理论方法，分别模拟简支和固支边界条件得到频率-索力的关系。通过ANSYS有限元软件，将理论计算公式结果与有限元计算结果进行对比，证明这两种理论的计算精度较高。 但是振动频率法也有局限性，其只能测得某个时间段内的平均索力，无法得到用于研究拉索疲劳效应所需的时变索力。在此基础上，本文将研究一种基于小波分析和扩展卡尔曼滤波相结合的方法来识别时变索力。再通过将数值模拟得到的时变索力和有限元计算得到的时变索力进行对比，证明小波-扩展卡尔曼滤波识别时变索力可行，且精度较高。对于待建桥梁的时变索力来说，本文将研究一种基于光纤光栅传感器的智能拉索索力监测，即在拉索施工制作阶段，将某根钢丝或者钢绞线用埋有光纤光栅传感器的FRP筋替代掉，通过光纤光栅传感器波长的变化来直接监测时变索力。最后再以智能索试验，来验证智能索测试索力的准确性。 基于前面索力测试方法的研究，当监测到拉索索力发生损失时，分析评估对斜拉桥性能状态的影响。本文将以苏通大桥为背景，通过ANSYS有限元软件模拟拉索索力损失时，给斜拉桥的拉索索力、挠度和自振频率等重要参数带来的影响。 |
| 作者： | 袁凌风 |
| 专业： | 土木工程；结构工程 |
| 导师： | 万春风 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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