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基于动力特性变化的刚架拱桥损伤评估
| 论文题名： | 基于动力特性变化的刚架拱桥损伤评估 |
| 关键词： | 刚架拱桥;损伤评估;桥梁结构;安全监测;动力特性 |
| 摘要： | 经济的飞速发展需要发达的交通网，交通网的发展需要经济条件大力支持。桥梁结构作为交通网的重要组成部分，其质量安全的好坏、使用性能的优劣直接影响到国民经济的发展。由于荷载等级的增加，使用年限的增长、自然环境的侵害等因素，桥梁结构的运营过程就是损伤累积的过程。故目前桥梁的健康安全监测与损伤评估已成为研究的热点。 由于自身的时代性及普遍性，刚架拱桥承载力富余量不足的缺点日益显著，在役的刚架拱桥均出现不同程度的病害，对其进行损伤评估也就势在必行。而目前对于损伤识别方法的研究较多，而对于损伤评估，国内一直都缺乏统一有效的指标。故本文将对刚架拱桥这一特定桥型展开分析探讨： 1、简略介绍桥梁损伤评估的背景、国内外的发展及目前常用的方法，分析刚架拱桥的结构特点及使用现状； 2、为损伤评估选取适合的结构动力分析方法及动力特性参数，通过建立6个不同跨径的刚架拱桥Midas有限元模型，进行模态分析，分析刚架拱桥结构的动力特性变化趋势，验证刚架拱桥的刚度普遍偏低这一结论； 3、根据刚架拱桥的受力特点，确定各构件的重要性程度，预知各构件的权重排序；再选取35 m跨径模型进行构件单独分级损伤处理分析，验证及确定各构件的损伤对刚架拱桥整体刚度的影响权重排序； 4、采用频率的三个衍生值作为损伤评估的初步指标，对35 m跨径模型进行整体损伤分析计算，评价三个衍生值的可行性及有效性，最终确定损伤前后频率的变化值倒数作为本文损伤评估的指标，并提出刚架拱桥综合评估流程图。 5、建立河南某刚架拱桥ANSYS模型，根据其目前出现的病害特征，对ANSYS模型进行损伤前后理论计算，并与荷载试验所测数据进行对比分析，验证该评估指标是可行的。 6、总结本文，分析本次研究内容的不足与改进之处，对未来的研究方向提出自己的看法。 |
| 作者： | 熊力 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高荣雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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