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基于冗余度的大跨度悬索桥预警分析方法
| 论文题名： | 基于冗余度的大跨度悬索桥预警分析方法 |
| 关键词： | 大跨度悬索桥;桥梁冗余度;有限元分析;损伤预警 |
| 摘要： | 桥梁结构作为国家交通运输系统的重要组成部分，承担着国民经济发展的重任，对国家建设发展的高速稳定增长起着重大的作用。桥梁结构的正常运行是发挥其作用的前提，日益增长的交通量和对超重车的管制不严时刻威胁着桥梁结构的健康，一旦桥梁的受损程度在短时间内迅速累积，突发性灾难事故将不可避免，严重损害着社会主义和谐社会的发展，给人民的财产安全造成重大威胁。故此，桥梁结构的损伤预警，已经成为重大桥梁结构健康监测中的重要环节之一。本文基于冗余度理论和有限元分析，提出大跨度悬索桥的预警分析方法，为运营中的大型悬索桥损伤预警提供了理论依据。 本文主要工作如下： 1、为快速精准地求得悬索桥的成桥线形，提出结合主缆线形解析法与有限元分析的计算方法，以某在建大跨度悬索桥为研究对象，利用MATLAB程序编译迭代计算程序，并与MIDAS CIVIL、ANSYS找形程序的计算结果相对比。 2、提出了基于吊索重要性系数的悬索桥冗余度分析方法，利用悬索桥吊索损伤前后整体结构的应变能变化，确定吊索的重要性系数，对各类最不利损伤状况的悬索桥冗余度进行定量计算，同时分析损伤结构的应力增量。分析表明，越靠近跨中的吊索失效对悬索桥的冗余度影响越大，认为当冗余度小于0.201时，桥梁的应力变化巨大，且有发生整体倒塌的趋势，不再适于继续承受荷载。 3、以悬索桥的钢－混结合梁体系为研究对象，建立悬索桥多尺度有限元模型，对重要性系数较大的吊索附近主梁局部梁段进行精细化建模，确定车载作用下吊索失效对附近加劲梁应力的变化，分析了吊索失效对悬索桥钢－混结合梁局部受力的影响。结果表明，断裂吊索的加劲梁局部区域的安全性反而提高，而相邻吊索附近的梁段出现极大的拉应力，对于桥面板已达到混凝土的极限抗拉应力，混凝土桥面板出现拉溃。 |
| 作者： | 王洋 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 朱劲松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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