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装配式中小跨径桥梁加固后监测技术研究
| 论文题名： | 装配式中小跨径桥梁加固后监测技术研究 |
| 关键词： | 装配式中小跨径桥梁;加固方式;健康监测;预警阈值 |
| 摘要： | 早期建造的部分装配式中小跨径桥梁无法胜任日益增大的交通运输量，装配中小跨径桥梁加固维护也受到了相关部门和研究人员的广泛关注。传统的定期人工检测会耗费大量的人力物力且无法实时掌握桥梁的运营状态和结构损伤，桥梁健康监测系统可以有效地弥补人工检测的缺点。目前针对装配式中小跨径桥梁及其加固后的健康监测研究和实践较少，而依据现有大跨径桥梁监测系统的实践经验来建立装配式中小跨径桥梁加固后监测系统是不适用的。本文主要研究内容和结论如下： （1）通过查阅文献对装配式中小跨径桥梁常见的病害以及成因进行分类，并介绍了装配式中小跨径桥梁的几种常用的加固方法。使用 Midas/civil 软件梁格法对装配中小跨径桥梁的有限元建模方法，提出了各加固方式在有限元建模时边界条件的模拟方法。 （2）选取装配式简支T梁为研究对象，对纵向粘贴钢板法、横向粘贴钢板法、体外预应力加固法加固后的简支 T 梁进行有限元建模。计算分析运营期恒荷载、车辆荷载、温度梯度荷载、收缩徐变作用下桥梁应力和竖向位移的响应规律。结果可知，对于服役多年加固后的装配式中小跨径桥梁可不考虑恒荷载和收缩徐变的影响，主要考虑车辆荷载和温度梯度的影响。并对一座装配式 T 梁桥进行了荷载试验，结果表明，有限元计算值和荷载试验数据吻合度较好。 （3）依据桥梁结构分析计算结果对装配式中小跨径桥梁常规的监测内容、点位布设、传感器选型提出建议。装配式中小跨径桥梁常规监测内容应包括挠度、应变、温度、裂 缝指标，挠度和应变传感器均应布设在桥梁跨中处，可在 L/4、3L/4 处增设，应变传感器应布设在梁底以减少温度作用的影响。针对不同加固方法加固后装配式中小跨径桥梁提出除常规监测内容外的具有针对性的监测方案。 （4）对桥梁监测数据的组成与作用效应的时间尺度进行分析，使用小波分析技术对桥梁车辆荷载效应与温度效应进行提取，提出结合有限元计算值和桥梁检验系数对装配式中小跨径桥梁预警阈值设定的方法。引入相关系数的概念来表征两片预制梁之间的协同工作性能。并对实桥监测数据进行分析计算，该桥各梁横向协同工作性能良好，为装配式中小跨径桥梁加固后监测预警阈值设定以及横向工作性能评估提供参考。 |
| 作者： | 汤续鹏 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 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： | 2023 |
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