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大跨度P.C.斜拉桥结构状态监测与评估技术研究
| 论文题名： | 大跨度P.C.斜拉桥结构状态监测与评估技术研究 |
| 关键词： | 大跨度斜拉桥;状态监测;主梁自重;修正成桥模型;预警指标 |
| 摘要： | 基于桥梁全寿命的观念，桥梁的施工过程和桥梁的运营阶段是桥梁整体寿命中的两个关键时期。掌握桥梁这两个时期的结构状态，对提高桥梁服役质量，确保桥梁结构安全，实现桥梁设计目标等都具有重要意义。 以往的两个阶段监测工作是独立开展，健康监测传感器也通常是在成桥以后安装，两者之间信息没有共享，桥梁的初始结构状态未知，不利于结构状态的评估。施工与运营状态监测二者在时间上顺次衔接，在服务目标上虽有差别，但在监测内容、监测手段及技术路线上有相同处。因此，通过上述两个阶段收集的各种信息，可以完成对桥梁结构重要参数的跟踪监测，进而实现深入地掌握桥梁当前真实的结构状态，来预测未来结构的行为。这就能尽早的发现和预报桥梁结构的损伤，及时采取必要的养护维修措施，以减少桥梁安全事故的发生。将二者之间衔接起来，建立全过程的桥梁健康监测系统，无论是从经济角度还是从系统和监测信息的完整性以及信息的衔接角度来讲，均是最合理的。 本文以舟山浦西大桥为工程背景，展开大跨度P.C.斜拉桥结构状态监测与评估技术研究工作，主要内容如下： （1）进行敏感性计算，分析主梁自重变化对桥梁结构状态产生的影响表明主梁成桥线形和斜拉索索力对梁段自重非常敏感。 （2）结合现场搜集资料，利用模型修正技术对初始有限元模型进行主梁自重及其他参数修正。然后利用修正模型对施工过程桥梁结构内力、线形和斜拉索索力进行评估分析，得出修正模型更接近桥梁真实结构状态。 （3）比较分析设计成桥状态和修正成桥状态可知浦西大桥实际成桥结构状态已与设计最初成桥结构状态存在较大差异，且主梁主塔的内力、斜拉索内力安全储备减小，在后期监测阶段仍以设计成桥状态为基准状态已不能真实反映桥梁实际情况，存在安全隐患。 （4）以修正模型为基准力学模型，优化了运营监测测点布置方案，建立了基于施工监控的桥梁运营状态监测与评估系统，制定了运营状态结构索力、应力及变形预警指标。目前，关于桥梁参数的预警指标基本采用相对值。本文由于采用较为接近桥梁结构真实成桥状态的修正模型制定浦西大桥预警指标，故可综合考虑应力、索力和变形的相对值和绝对值。 （5）基于层次分析法，引入变权综合理论，建立浦西大桥综合技术状况评估模型和结构安全状况模型，最后详细介绍了运营阶段浦西大桥结构状态评估步骤及方法。 通过上述研究工作可为完善大跨度 P.C.斜拉桥结构状态的监测与评估理论提供较有力的借鉴和参考。 |
| 作者： | 陈正星 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 吴光宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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