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基于环境激励高墩大跨连续刚构桥模态分析及应用研究
| 论文题名： | 基于环境激励高墩大跨连续刚构桥模态分析及应用研究 |
| 关键词： | 大跨连续刚构桥;有限元模型;模态分析;监测系统;环境激励 |
| 摘要： | 高墩大跨连续刚构桥以其自身的优点在桥梁领域得到广泛应用，但目前一些大跨径的预应力混凝土连续刚构桥出现了不同程度的病害，这些病害主要集中在以下两个方面：一是主梁的跨中挠度过大，二是箱梁的开裂问题。因此，建立连续刚构桥的健康监测系统，对桥梁在各种环境下的运营状况进行监测，实现智能化评估就显得尤为重要。全面的对大跨度桥梁进行健康监测与评价，需要准确地识别模态参数，这些参数(频率，振型，阻尼比)是决定结构动态特性的主要参数。传统的模态试验方法在大型桥梁结构中使用不便，基于环境激励的模态试验方法只需要测试输出信号就可以对模态进行识别，它不需要对结构进行激振，更适合在大跨度桥梁结构试验中使用。本文以野三河大桥为工程背景，对高墩大跨径连续刚构桥模态分析及应用进行研究，主要完成了以下工作： 1.综述几种模态识别方法，主要介绍NExT/峰值拾取法，试验结果表明，NExT/峰值拾取法可以很好的识别出主要阶次的模态参数。 2.建立野三河大桥的梁单元与实体单元模型，验证模型的正确性。通过对比分析，找出更加适合的建模方法和策略。 3.详细介绍野三河大桥的环境振动试验，试验结果与理论结果对比发现，大跨连续刚构桥的高墩的动力特性很明显。在对桥梁的参数化分析中也发现，当桥墩高度超过60m时，桥梁的一阶模态振型从横向振动变为纵向振动。 4.基于现有有限元模型修正理论，用实测数据对有限元模型进行修正，修正后的有限元模型结果与实测的结果吻合的很好，修正后的模型能够很好的反映桥梁的动力特性，可作为该桥各种复杂动力响应分析、长期健康监测和使用状态评估的基础。 5.在对有限元模型修正中也发现，桥墩底部实体部分的刚度对高墩大跨连续刚构桥的动力特性有很大的影响，在建模时要予以考虑。 |
| 作者： | 李晓磊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘小燕;韦成龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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