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原文传递基于静动载试验吉安赣江公路大桥承载力评定

论文题名：	基于静动载试验吉安赣江公路大桥承载力评定
关键词：	公路大桥;承载能力;静载试验;动载试验;桥梁承载
摘要：	桥梁工程是关乎国计民生的重要基础设施，其承载能力和通行能力是保持交通线路畅通的关键。随着时间的推移，越来越多既有桥梁因各种原因发生损伤，导致结构功能不足，桥梁承载力下降，从而影响桥梁的正常使用，需要对既有桥梁的状况进行评估。承载力评定是桥梁评估的关键内容，本文以吉安赣江公路大桥主桥为工程背景，进行了基于静动载试验桥梁承载力评定。　　首先进行了外观调查和无损检测，并对桥梁承载力作出初步的定性分析。随后进行了静载试验、环境振动试验和车辆激励试验，识别出了动力特性和冲击系数，对桥梁承载力进行定性评估。根据原始设计资料，建立了吉安赣江公路大桥主桥的初始有限元模型，进行参数的频率敏感性分析，选出对频率影响敏感的结构参数，以环境振动试验实测的动力特性结果为基础，合理调整初始有限元的参数，使得有限元模型计算结果与实测结果尽可能地吻合，得到反映桥梁的实际工作状态的有限元模型。最后基于调整后有限元模型对该桥的承载力进行了更详细的评定和预测。本文建立的既有桥梁承载力评定方法和流程，可供其它既有桥梁承载力评定参考。　　论文的主要工作如下: 　　1.对吉安赣江公路大桥主桥进行了外观检测，统计了该桥的主要病害情况，并进行了混凝土强度检测、混凝土碳化深度检测、钢筋保护层厚度检测、钢筋锈蚀检测等无损检测。依据相关评定规程，对桥梁各构件分别评分后进行加权求和综合评定，获得了该桥的技术状况等级和总体评价结果，为进一步评估桥梁的承载力做准备。　　2.根据吉安赣江公路大桥主桥原始设计资料，建立了该桥的初始有限元模型，先后进行了静力验算和模态分析。静力验算主要进行了影响线计算和基于影响线的活载计算，静力验算的目的在于获取静载试验测试控制截面的具体位置和保证静载试验加载效率。而模态分析是为动载试验中环境振动试验做理论计算和提供测点参考位置。　　3.对吉安赣江公路大桥主桥首先进行了静载试验，获得了桥梁的应变、挠度等数据，结合静力数值加载结果，对该桥的承载力进行初步评定。然后进行了环境振动试验和车辆激励试验，获得桥梁的动应变、加速度等数据，实测得到了桥梁的冲击系数。利用实测的环境振动加速度响应，分别采用频域峰值法和时域随机子空间识别相互校验的方式，识别出了该桥的模态参数，并与初始有限元结果进行了比较。对初始有限元模型的材料、几何参数进行频率的敏感性分析，调整初始有限元模型参数，使有限元模型计算与环境振动试验实测结果吻合，修正后的有限元模型更能够反映桥梁的实际工作状态。　　4.采用修正后的有限元模型对吉安赣江公路大桥主桥承载力进行更详细的评估和预测。针对目前交通量增大和公路桥梁设计规范中汽车荷载的变化，计算了新规范下该桥汽车荷载在静载试验控制截面的内力，并与旧规范进行了比较。最后通过有限元模型结构参数退化模拟结构损伤，使用修正后的有限元模型计算静载试验加载工况，采用等效检验系数方法，对吉安赣江公路大桥主桥未来的承载力进行评估，这也是基于修正后有限元模型进行既有桥梁承载力评估的优越性所在。
作者：	侯永乐
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	任伟新
授予学位：	硕士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文