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加固后的中承式拱桥荷载试验及有限元模型修正研究
| 论文题名： | 加固后的中承式拱桥荷载试验及有限元模型修正研究 |
| 关键词： | 吊杆拱桥;模态参数识别;静动载试验;模型修正;有限元分析 |
| 摘要： | 桥梁作为国民经济的通道咽喉，其技术状况的好坏与国家经济效益相关。伴着我国桥梁数目日趋增多，一些桥龄已高的桥梁，受当时的施工水平、环境侵蚀、材料老化等多种影响，往往出现这样或那样的病害与损伤。与此同时，交通量不断的增长和车辆载重不断增大，也对桥梁的通行能力和承载能力产生一定威胁。若不对桥梁结构进行安全性分析和维修加固，会发生桥梁的突发事故，这样会造成大量的资源浪费和难以估计的经济损失。本文针对一座钢-混组合桥面系中承式吊杆拱桥，结合其有限元理论分析、损伤病害的识别、静动载试验研究、模型修正，对其结构安全性分析中的关键技术问题进行研究，即有限元理论分析的静动力学性能（包含吊杆失效情况下结构安全性分析）。主要研究内容如下: 首先，基于桥梁结构的有限元理论分析，针对中承式吊杆拱桥是否考虑吊杆几何体系刚度的静动力特性，建立静动力有限元方程;通过考虑吊杆体系几何刚度并结合施工阶段以位移控制为主，采用空间有限元模型分析推导吊杆体系几何刚度矩阵和张力的计算公式。根据损伤特点以及对有限元模型分析的影响，通过外观检测出原桥桥梁的损伤和病害，实体检测出材料的强度和刚度，进行中承式吊杆拱桥的维修加固。对加固改造后的桥梁进行外观检测出损伤和病害，实体检测出材料的强度和刚度，正确的认识该桥的实际的状况，为有限元模型修正、理论分析提供依据。然后，根据桥梁结构模态参数识别理论，组织动静力荷载试验，运用谱峰值识别法对桥梁结构模态参数进行识别，通过静载试验研究确定桥梁结构的实际工作状态。最后，基于中承式吊杆拱桥的损伤病害和实测尺寸误差以及动载试验，对该桥的有限元模型进行修正;通过考虑吊杆体系几何刚度的有限元分析理论并结合施工过程，分析其静力性能;根据是否考虑吊杆体系几何刚度的有限元分析理论，分析和对比其动力性能。 |
| 作者： | 张明 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘扬;何贤锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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