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基于监测系统的预应力连续梁桥服役状态评估研究
| 论文题名： | 基于监测系统的预应力连续梁桥服役状态评估研究 |
| 关键词： | 预应力连续梁桥;长期服役;监测系统;状态评估 |
| 摘要： | 长期服役的桥梁由于受到自然环境、车辆荷载、地震、车船碰撞等因素的影响，普遍存在一些病害问题，不中断交通的加固措施因其方便、对交通影响小等优点，已被广泛应用于损伤和刚度退化桥梁的维修和改造。对于一些交通量大，不能轻易中断交通的加固桥梁，不便于进行现场承载能力测试，因此，难以对相关加固效果和使用性能进行直接评估。本研究提出了一种连续监测方法，利用运营状态下的监测数据，评估两种不同加固措施对预应力混凝土连续梁桥的加固效果以及加固后桥梁的使用性能。主要内容如下： （1）基于小波分解、移动高斯窗滤波等常用的数据清洗算法，清洗了添加异常情况的实际监测数据，对比了不同数据清理方法的适用性。基于车-桥耦合理论和热-结构耦合理论，分别模拟了桥梁结构的活载响应和热响应，用不同方法分离了两种响应叠加后的混合信号，对比了不同信号分离方法的结果。 （2）采用集合经验模态分解（EEMD）方法结合信号的频谱峰值提取了桥梁实测信号的温度成分。运用互相关分析得到了实测温度与提取的温度成分之间的时滞时长，将实测温度序列相移后，分析了实测温度与提取的温度成分之间的线性回归关系，从而检验了EEMD方法用于提取信号温度成分的有效性。 （3）基于有限元模型，筛选了桥梁的活载响应，过滤掉干扰信号后，采用t位置尺度分布统计分析了桥梁的活载响应峰值，将统计均值作为桥梁活载响应的特征值，对比了采用不同加固措施桥梁和基准跨桥梁的长期统计值，从而评价了两种不同加固措施的加固效果。 （4）基于广义帕累托分布（GPD）理论和历史监测数据，设置了桥梁的一级黄色报警阈值，用以代表正常交通流下可能引起的桥梁最大响应，基于有限元模型以及相关桥梁规范，设置了桥梁的二级红色报警阈值，用以代表车辆超载或者结构损坏的情况，两级报警阈值有助于进一步评估加固桥梁的结构安全和使用性能。 |
| 作者： | 龚晓宇 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 宋晓东;费梁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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