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县索桥锚碇结构长期安全监测合理测点布置技术研究
| 论文题名： | 县索桥锚碇结构长期安全监测合理测点布置技术研究 |
| 关键词： | 悬索桥;锚碇结构;应力渗流耦合;安全监测;位移灵敏度;测点布置 |
| 摘要： | 悬索桥是我国最常用的特大型桥梁之一,在使用过程中,车流量很大,负荷重,为国民经济建设具有不可低估的意义,锚碇是悬索桥结构的主要承重构件之一,其重要性是不言而喻的。以往对地下结构物的测点布置一般是基于结构的运行状况的认识和经验来决定,专家咨询和相似工程类比是经常进行的岩土工程监测系统设计的主要手段,这些定性方法包括人量的不确定性因素的科学总结,缺少确定测点数量和位置的理论及方法,因此有必要研究如何通过理论分析测点优化分析和实证方法,与经验方法进行对比,对监测系统进行阐述和修正。因此,安全监控测点优化布置方法的研究是十分重要的。 本文首先研究了混凝土结构的渗流特性及岩土介质应力-渗流耦合的作用机理,在此基础上进一步分析了渗透系数与孔隙度、应力、应变及结构损伤的关系;然后,引入误差函数作为反演优化分析的目标函数,通过对模型误差及测量误差的分析,发现在模型参数、载荷参数、力学参数一定的情况下,选择对参数变化敏感的测点测值作为反演依据才能得到理想的反演结果,成功地将传感器优化问题转化为对结构灵敏度分析问题。在此基础上提出应力-渗流耦合场作用下基于灵敏度分析的隧道锚测点布置及优化技术,以及基于时延转移熵与时延互信息测点关联特性分析的测点优化方法;最后,以忠县长江大桥为依托,对忠县长江大桥重庆岸隧道锚进行应力-渗流耦合场分析,得到在不同水位下隧道锚的应力、位移等结构力学行为的变化情况,在此基础上根据区域重要性理论及位移灵敏度分析对其进行位移测点布设分析,最后提出了“准直点激光投射式隧道锚位移监测技术”,为隧道式锚碇位移监测提供一种新的思路和方法。 论文的研究,创造性地引入了基于灵敏度分析的传感器布设优化方法,一定程度上解决了当前隧道式锚碇测点布设的盲目性和主观随意性。其研究成果,为隧道锚测点布设提供积极的指导作用,并且给桥梁测点布设提供一种新的思路和方法。 |
| 作者： | 周磊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周建庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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