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铁路钢结构架空体系结构安全监测技术研究
| 论文题名： | 铁路钢结构架空体系结构安全监测技术研究 |
| 关键词： | 铁路桥梁;钢结构架空体系;安全监测;传感器;布置策略 |
| 摘要： | 铁路钢结构架空体系在采煤沉陷区的铁路桥梁加固中应用广泛。钢结构架空体系的连接节点失效，不仅会对列车的安全运行产生影响，还威胁下方施工人员的生命安全。本文针对铁路钢结构架空体系的安全监测，运用理论分析、数值模拟及现场试验方法，提出了一套动态应变监测和分析方法，该法能够较好的用于铁路钢结构架空体系安全监测。 （1）为深入研究铁路钢结构架空体系安全监测的测点布置问题，本文首先从该结构的横梁顺桥向荷载分担规律入手，运用结构力学对其进行理论分析，同时结合数值模拟的方法深入探究其受力特点，获得横梁顺桥向荷载分担百分比规律，为测点布设提供了理论依据并给出了测点布设的参考位置。 （2）为解决识别失效节点与传感器优化布置问题，使用Ansys结构动力学开展该结构在运营条件下的数值模拟试验，讨论不同连接节点失效情况下，横梁不同位置的轴向应力及竖向位移动态响应特征。分析发现，位于轨道下方的横梁轴向应力响应小于靠近支座处的，在无节点失效时二者的轴向应力时程信号波形分别呈“倒山字形”与“抛物线型”；当节点失效时，横梁不同测点处的轴向应力时程曲线的波形图及最大值增幅会相应改变，可据此判断节点失效是属于对角失效、同侧失效或单点失效。依据数值计算结果，提出了铁路钢结构架空体系结构安全监测中传感器优化布置策略，即每三根横梁必须布置一个传感器且呈对角布置。 （3）开展了钢结构架空体系的实际工程安全监测，采用STS-WIFI设备验证了新型振弦式动态应变监测设备可靠性，通过长期监测证明了铁路钢结构架空体系安全监测方法的有效性。 |
| 作者： | 王明旸 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 于广云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2021 |
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