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西延高速在役洛河特大桥结构安全评估研究
| 论文题名： | 西延高速在役洛河特大桥结构安全评估研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;结构健康监测;安全评估 |
| 摘要： | 目前连续刚构桥在我国高速公路中以承载能力强和刚度高的独特优势得到广泛的应用。然而，由于桥梁一直处在复杂的环境中，随着运营时间的增加，梁体的开裂和刚度降低等安全问题也慢慢展现出来，情况严重时甚至会发生桥梁坍塌事故，这些问题的出现对高速公路的安全运营产生很大的影响。因此，本文以洛河特大桥健康监测为基础，以监测数据为依据，从静态挠度、应力响应和动态位移三个方面对桥梁结构的安全状态进行评估，为桥梁的管理与养护提供现实依据，确保桥梁能够安稳的运营。主要研究内容和结论如下： （1）以洛河特大桥的静态挠度监测数据和桥梁温度的监测数据为研究基础。通过LMD法，对采集到的挠度监测数据进行处理，分离出长期荷载作用产生的挠度变化，并对分离结果的准确性进行了验证。然后以分离完成的监测数据，对温度与挠度之间的相关关系、同一跨径内不同截面之间挠度的相关关系和不同跨径间挠度的相关关系进行了分析。最后用线性变化评估方法对桥梁挠度的长期变化进行了评估。同时根据温度和挠度监测数据的特点设置了三个预警等级。 （2）对监测系统中的应力监测数据进行处理分析，对应力监测数据中的失真数据进行分类，对每个类型数据失真的特点进行总结，根据这些特点采用不同的计算方法对失真数据进行修正。对处理完成的监测数据，基于检验系数的原理对应力监测数据进行包络计算，同时以计算的应力最大值为上限，计算的应力最小值为下限，对桥梁监测周期内最大时段的应力进行包络评估。最后借助有限元模型，采用最不利荷载工况下的应力计算值的百分比，对现场实际监测应力建立的三级相对应力预警值。 （3）以监测系统中横向和竖向动态位移监测信息为基础，分析位移监测数据的特点，以与监测位移值同条件下的模拟值计算横向和竖向位移校检验系数，同时以相关规范计算最大位移值对横向和竖向位移进行包络评估分析。最后为了能更直观的反映出桥梁实时的状态，以监测和计算位移值为依据设置了三级预警。 本文以运营期的桥梁为基础，设计了监测方案，根据不同监测项目提出相应的评估方法，从静态挠度、应力和动态位移三监测维度对桥梁进行安全评估，结果显示三个指标均处在安全范围内。实施桥梁的监测，进行安全评估，对保证桥梁正常运营提供可靠理论支持。本研究也对同类型桥梁的安全评估具有一定的参考意义。 |
| 作者： | 卢腾超 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 韩日美;邵永军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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