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基于实时监测信息的货运铁路桥梁结构状态分析研究
| 论文题名： | 基于实时监测信息的货运铁路桥梁结构状态分析研究 |
| 关键词： | 铁路桥;运营状态;健康监测;荷载作用 |
| 摘要： | 货运铁路桥梁荷载单一，活载较大，在列车荷载下，桥梁容易发生结构性损伤。同时桥址所处环境对桥梁的结构状态会产生影响。本文将基于监测信息，对货运铁路桥梁主梁运营状态进行评价，主要研究内容包括: (1)针对货运铁路桥梁的显著特征，依据国内铁路桥梁的设计和检定规范，确定以主梁横竖向位移、主梁横竖向频率、主梁纵向应变、梁端竖向转角作为关键监测数据，并结合铁路桥梁特点，参照桥梁荷载试验中动载试验方法，依托工程实际情况，确定以实测值与理论值的比例，作为铁路桥梁的关键评价指标;以规范中阈值作为损伤状态极限，成桥初始状态为健康状态基础，划定指标取值区间，并依据各指标特征，确定取值对应评分公式，评分范围0-100，参照桥梁评定规程，按分数划为五个指标状态评定等级。 (2)针对铁路桥梁的综合状态评价，引入层次分析法与变权评估理论，构建主梁运营状态评价模型，用不确定性判断矩阵并进行一致性检验确定专家主观权重，用意见集中性和权威性原则确定专家客观权重，同时赋予综合变权评估方法来把握均衡性原则，最终确定各指标在评价模型中的权重，建立完整的结构评价体系。 (3)建立32m简支梁ANSYS仿真模型，在进行有限元模型修正后，通过改变弹性模量，分别建立结构完好状态、损伤10％、20％、30％、40％、50％不同损伤工况，并加入不同的荷载工况和随机温度、随机风荷载，进行仿真分析，并编写Matlab计算程序对数据进行处理。评分结果随损伤状态加剧出现递减，且和车辆荷载大小相关性不大。结果表明:本文提出的铁路桥梁评估模型具有良好的适用性。 (4)依托青海省水鸭子墩铁路桥梁，针对其全桥长度较大、桥跨较多，所处环境复杂，分析构建了主梁横竖向加速度、主梁纵向应变、墩顶应变、温度、风、湿度建立健康监测系统，并进行现场部署。同时针对本文提出的桥梁结构状态评估模型，有针对性选择评估指标，重新赋权，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为一级，运营状态良好。 |
| 作者： | 吴佳坤 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 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： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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