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边界变异对梁式桥动力响应的影响分析
| 论文题名： | 边界变异对梁式桥动力响应的影响分析 |
| 关键词： | 梁式桥;结构损伤;动力响应;车桥耦合;边界变异;支座脱空 |
| 摘要： | 目前我国工程领域对在役及新建桥梁承载能力评定最直接、最有效的方式是桥梁荷载试验。传统荷载试验主要侧重于静载试验，但静载试验存在着很多弊端，比如需要长时间封闭交通、静载试验仪器安装复杂、测试时间长等。因此现在对于快速评定桥梁承载能力的探索大多数都是基于动载试验，而关于结构动力响应的评价体系尚不完善，目前的结构损伤评价主要集中于构件本身损伤，未考虑边界条件变异。 桥梁结构损伤包括构件损伤和边界条件变异，构件损伤对结构整体的动力响应影响程度远远不及边界变异造成的影响。进行损伤识别时，构件损伤造成的动力响应变化可能会“淹没”于边界变异造成的动力响应变化。本文对行车条件下测得的动挠度时程曲线及不同边界变异类型、程度、位置得出频率变化率进行分析，主要研究内容及成果如下： （1）利用ANSYS的APDL语言编制计算命令实现车桥耦合，通过算例，与经典振动理论计算进行比较，验证程序计算结果的准确性，并讨论ANSYS计算车桥耦合的相关问题和方法。 （2）对典型的竖向边界变异进行分类，主要包括支座脱空、支座偏位、支座超压等。借助数值模型进行典型动力参数对竖向边界变异敏感性分析，分析结果表明对桥梁结构动力响应影响较大的是支座脱空。 （3）对典型的纵向边界变异进行分类，主要包括伸缩缝堵塞（刚性介质）、护栏未断开、梁端与台背密贴等，借助数值模型进行典型动力参数对纵向边界变异敏感性分析，分析结果表明对桥梁结构动力响应影响较大的是伸缩缝被堵塞（刚性介质）、护栏未断开。 （4）通过对典型的桥梁边界变异现象进行数值模拟，并与实测结果进行对比，发现纵向边界变异对桥梁的动力响应影响远大于竖向边界变异；频率变化率对竖向边界变异的横向分布位置非常敏感，而对竖向边界变异的纵向分布位置不敏感；当伸缩缝堵塞率在0—20％区间内，伸缩缝堵塞率的增长对频率变化率影响非常显著，而在20%—100%区间内，频率变化率趋于稳定。 |
| 作者： | 白星 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙胜江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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