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某悬索桥塔侧支撑结构荷载与损伤识别
| 论文题名： | 某悬索桥塔侧支撑结构荷载与损伤识别 |
| 关键词： | 悬索桥;健康监测;荷载识别;损伤识别;有限元模拟;塔侧支撑;结构荷载 |
| 摘要： | 在大型桥梁结构中得到广泛应用的结构健康监测系统,为获得桥梁在施工与运营状态下的结构动态响应提供了强大的技术手段。基于动态响应监测数据实现结构的健康诊断是桥梁工程领域理论与应用研究的前沿,其中如何高效地评价桥梁工作状态和预测疲劳寿命是研究的热点,具有重要的学术意义和广阔的应用前景。结构的荷载识别与损伤识别是结构状态与寿命评价的基础。 青岛海湾大桥是我国首次在北方冰冻与高盐度海域建设的一座现代化特大型桥梁。大桥设计实施了先进的结构监测巡检养护管理系统,实时监测环境激励和结构响应状态的信息,用以评价桥梁结构的工作性能和健康状态。本文以青岛海湾大桥的大沽河航道桥为背景,基于实际应变监测数据,结合有限元数值分析技术,首先对桥塔侧支撑结构在不同施工阶段的荷载进行了识别,然后,对基于应变监测的塔侧支撑结构的损伤识别进行了数值模拟研究。主要内容与成果如下: (1)针对独塔自锚式悬索桥——大沽河航道桥塔侧支撑结构建立了有限元模型,并通过实际应变监测数据,通过优化算法进行了模型修正; (2)考虑温度效应,基于实际监测应变对塔侧支撑结构的荷载(反力)进行了识别,获得了大桥主梁各个施工阶段的塔侧支撑结构的荷载(反力)变化曲线; (3)应用神经网络方法,对基于监测数据的结构损伤识别方法进行了数值模拟研究,同时,探讨了监测数据噪声对损伤识别的影响规律。 研究结果表明:(1)基于实际监测数据修正的有限元模型具有较高精度,能够满足健康诊断研究的需要;(2)荷载识别结果较好的反映了各施工阶段的实际工况,为整个结构运营与健康状态的分析提供了依据;(3)基于监测应变的损伤识别,在低噪声情况下具有可行性,同时需要进一步研究具有高抗噪能力的数据处理与损伤识别方法。 |
| 作者： | 陈一飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙宗光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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