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基于动力测试的桥梁承载能力评定方法研究
| 论文题名： | 基于动力测试的桥梁承载能力评定方法研究 |
| 关键词： | 公路桥梁;荷载试验;承载能力;评定方法 |
| 摘要： | 随着日益增加的交通量和车载重量,我国大多数桥梁出现了耐久性降低与承载力不足等问题,并且现阶段因此导致的事故屡见不鲜.纵观我国公路桥梁事业的发展之路,从可持续发展战略分析,我国公路桥梁事业的重点应从建设转为养护、维修和加固.因此,能够及时了解桥梁的技术状况成为重中之重.同时随着公路交通流量的增加,目前国内规范中,桥梁荷载试验仍然采用公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级桥梁设计荷载,无法反映实际通行荷载下桥梁的力学状况.针对目前规范中不完善的部分,本文重点进行实际通行状态下的模型分析、实际通行状态下桥梁状态分析、实际通行状态下桥梁承载能力的动态评定方法等的研究. 本文首先进行理论推导,得出了车-桥耦合振动系统理论计算方法,并且借助数学手段求解,同时验证了有限元简化模型解决车-桥耦合振动问题的可行性.紧接着利用有限元简化模型,验证了移动弹簧系统移动速度和质量,是影响车-桥耦合振动系统中动态信号的主要因素.并提出全桥模型的建立,分析车-桥耦合振动在桥梁横桥向的影响,提出应将全桥车-桥耦合振动模型应用于桥梁荷载试验理论值的计算中,这样才能够获得更精确、更合理的数值. 其次分别提出了公路桥梁设计荷载车队模拟方法、设计荷载作用下获取桥梁动力响应的方法.主要介绍了基于动力测试的桥梁承载能力评定方法,首先确定车列行驶速度、车重和车距;进而建立有限元模型模拟车队;最终获取与标准荷载相当的车队模型,并得到桥梁的设计效应基值(SA).再利用有限元模拟,通过调控加载车速度与质量,使加载后控制点所得效应值(SB)和力学效应基值(SA)的比值误差在95％~105%范围内;根据所求车辆荷载的速度及重量进行现场试验,并同步采集各控制点的应变值和挠度(SC);最终将测量结果进行分析进而评价桥梁的承载能力. 最终将以上得出的"基于动力测试的桥梁承载能力评定方法"应用于实际工程中.实际工程验证中,通过对比试验等验证方法,研究本文提出方法的准确性和实用性,并分析本文所提方法与常规静荷载试验在用时方面的差异,以确定其方便、快捷性. |
| 作者： | 王云燕 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 梁栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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