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预应力混凝土桥梁动载试验理论及其方法的研究
| 论文题名： | 预应力混凝土桥梁动载试验理论及其方法的研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土;混凝土桥梁;动载试验;静载试验;桥梁评估;桥梁检测 |
| 摘要： | 静载试验和动载试验是桥梁评估和检测的两个重要方法，虽然两种试验方法理论都已经非常成熟，但就目前的形势来看，桥梁检测在静载试验上投入的人力物力都比动载试验多，而动载试验却更能反应桥梁使用状况，因为没有桥梁是为静荷载设计的。 近几年来，动载试验越来越受到业内人士的重视，而且国外大有通过完善动载试验取消静载试验的趋势。但动载试验的评价指标却显得比较简单和单一，一般只限于确定桥梁结构的前几阶振动频率和最大动挠度等，而这都是相互之间没有联系的指标，也就是说当其中的一个或几个指标达到要求的情况下不能反映其他指标是否合格，或者说不能对结构作出比较完整的评价。在交通量急剧膨胀的今天，单项车辆载荷并没有增加多少，增加的是车速和移动荷载数量，所以应该更加注重结构振动性能的研究。 本文在研究国内外大量文献资料的基础上，探讨了国内外桥梁动静载试验的发展状况和研究现状，分析了桥梁静载试验理论上的不足以及不能很好的反应桥梁实际营运状态的缺陷，讨论了目前国内桥梁动载试验的局限现和可发展性，提出了桥梁动载试验将取代静载试验的思想。 在理论分析方面，用能量的方法导出了结构有限元分析计算的公式，建立了预应力混凝土桥梁动力计算模型，推导了预应力混凝土桥梁动力试验参数的理论计算表达式。 以新疆伊犁河特大桥为背景，借助结构计算有限元分析软件midas程序，建立了该桥有限元动力分析三维模型，计算了伊犁河大桥的结构自振频率及振型。在伊犁河特大桥动力试验的基础上，在桥梁中跨跨中、边跨跨中等位置，分析比较了在不同车速下该位置的速度、加速度、位移和应力等参数的理论分析与试验响应特性，并讨论了不同阻尼比对上述参数的影响。 在理论计算的基础上，导出了连续梁桥在振动状态下的动能、势能、外力做功等各种能量计算公式。在此基础上，以简支梁桥为例，计算了在单位移动荷载作用下的特定时刻桥梁的各种能量。理论分析与试验结果表明：应变能等能量是一项综合性较强的动载试验指标，它克服了传统动力试验中指标单一的缺陷，具有工程实用价值。 最后，对桥梁模型的约束进行了分析，并讨论了多跨预应力混凝土变截面的桥梁的能量公式的计算方法。 |
| 作者： | 刘斌 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 向木生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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