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面向评价方法的钢管混凝土拱桥监测方法研究
| 论文题名： | 面向评价方法的钢管混凝土拱桥监测方法研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;健康监测;结构损伤;安全评价 |
| 摘要： | 由于钢管混凝土结构充分发挥了钢材和混凝土的各自优势和特点，因此，钢管混凝土拱肋在拱桥结构中得到广泛应用。然而，这类结构也容易出现诸如管内混凝土脱空，拱脚位移，钢管焊缝开裂、锈蚀等缺陷和病害，尤其是中下承式拱桥的吊杆体系易于发生损伤，从而导致桥梁的承载力下降，甚至发生安全事故。因此，对这类拱桥进行健康监测是非常必要的。 桥梁的健康监测在实践中得到了广泛应用，并开展的大量研究。目前，桥梁健康监测的研究与应用最多的主要是斜拉桥和悬索桥，并且监测系统设计理论与方法还不完善。首先，在结构易损性分析中多数局限于静态方法，而实际的桥梁损伤是在动态运营条件下发生的，二者通常存在显著差异。此外，在信息获取（监测内容、监测点、监测方法等）的设计过程中，没有充分考虑评价指标和评价方法的需求，评价方法与信息获取系统设计缺乏足够的互动，可能导致系统设计与评价脱节。 本文针对上述问题，探讨了面向评价方法的中承式钢管混凝土拱桥监测系统设计的方法。主要内容如下: 首先，以某三跨中承式钢管混凝土拱桥为背景，采用有限元方法建立了三维数值模型，并且结合实际确定了用于结构易损性分析的荷载工况。 其次，通过对桥梁结构的静、动态响应分析，研究了桥梁结构的易损性和易损位置。在动态响应分析中着重考虑了车桥耦合作用以及地震作用。 之后，结合易损性分析结果与结合实际工程特点，设定多种损伤工况，并探讨了各构件响应在不同损伤工况下对损伤的敏感性。 最后，基于上述分析并结合已有研究成果，建立结构安全评价体系和监测参数权重，从而根据测点优先级制定测点布设方案。将系统设计方案与已有的同类桥梁的监测系统进行了对比分析。在达到同等监测目的的条件下，该方法给出的系统设计方案使用的传感器更少，测点布置更具合理性及高效性。 |
| 作者： | 张晶 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 孙宗光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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