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混凝土简支梁桥附加荷载下模态分析
| 论文题名： | 混凝土简支梁桥附加荷载下模态分析 |
| 关键词： | 桥梁;附加荷载;承载能力;振动频率;模态分析;有限元 |
| 摘要： | 混凝土简支梁桥承载能力的确定是现有桥梁维护、技术改造的前提条件,也是国内外学术界和工程界关注的热点问题,特别是随着我国老旧桥梁工程的不断增加,这一问题更加引人注目.传统的桥梁静力检测方法不能快速确定桥梁承载能力和桥梁损伤位置,而且工作面大,加载时间长,通常需要中断交通.因此研究一种简便、快捷的桥梁承载能力以及损伤识别的方法具有重要的现实意义.本文研究的目的就是探索一种恰当的确定桥梁承载能力和破损情况的方法.利用结构动力学原理和现代检测技术对桥梁进行研究已成为工程界所关注的热点.结构模态参数(振动频率、振型)是结构物理参数(质量、刚度、阻尼)的函数,而结构损伤必然会导致结构物理参数的变化,最终会引起结构模态参数的变化,因此利用现代的信号测试技术测出结构模态参数的变化就可以对桥梁的损伤程度、承载能力进行判断.在实际的工程测量中最容易获取的结构模态参数就是振动频率,但是振动频率对质量、刚度的变化具有弱灵敏性,这使得即使结构的破损程度达到了极限破损程度,振动频率的变化也很难被测试系统识别.如何解决振动频率对质量、刚度的弱灵敏性正是本课题所要做的工作.本文利用大型有限元软件ANSYS针对工程常用的钢筋混凝土梁桥进行了模态分析,讨论了振动频率的变化与附加荷载大小、附加荷载位置、破损程度、破损位置之间的关系,研究了混凝土梁桥从完整阶段到破坏阶段振动频率的变化规律.通过振动频率在不同的附加荷载作用下、不同破损情况下的变化曲线来确定桥梁的承载能力以及破损程度,得出了附加荷载法改变了振动频率对桥梁结构物理参数的弱灵敏性这一结论,提出了一种更为新颖、快捷的桥梁承载能力的动荷载检测方法——附加荷载法. |
| 作者： | 杨海明 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张献民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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