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重庆石板坡长江大桥复线桥健康监测系统方案研究
| 论文题名： | 重庆石板坡长江大桥复线桥健康监测系统方案研究 |
| 关键词： | 健康监测;连续刚构;静力响应;传感器;长江大桥 |
| 摘要： | 作为防灾减灾工程与防护工程学科的新兴研究方向，近年来桥梁等重大工程结构的健康监测成为国内外学术界、工程界的研究热点。重庆石板坡长江大桥复线桥作为重庆主城区南北大通道上的一座特大型桥梁，该桥建成后将承担繁重的交通任务，随着运营服役时间的推移，混凝土收缩徐变、预应力损失等不利影响日趋严重，大桥各构件将受到各种损坏，相应桥梁的刚度和强度就会出现不同程度的衰减，从而在典型荷载作用下可能会失去其服役能力，甚至可能引发灾难性事故。因此在石板坡大桥上设置一套大桥运行状态监测与健康诊断系统是非常必要的。 本文以石板坡大桥为工程背景，以石板坡大桥健康监测系统为研究对象，重点探讨了其健康监测系统中的两大关键子系统—传感器系统和安全状态评估系统的方案设计。本文完成的主要研究工作为： 1）对结构进行静力及动力分析，找到结构的关键部位。分析设计图纸把握大桥的总体结构特性，建立该桥完整的初始空间有限元模型，并基于此模型分析了结构在典型荷载作用下的主要静力响应，找到结构的关键部位。最后对整体结构进行了模态分析，通过考查原始结构与钢－混凝土箱梁接头部位的刚度出现不同程度降低情况下的前20阶振型变化，得出全桥动力特性监测对石板坡大桥结构的安全评估作用不大的结论。 2）确定健康监测系统的传感器布点方案。以结构分析结果为主要依据参考类似桥梁的运营服役情况，分析健康监测的重点内容；通过一定的参数分析确定各监测点的传感器测量范围为传感器的选择提供依据；经初步优化最终确定了传感器布点方案。 3）确定安全状态评估方案。遵循方便实用、稳定可靠的原则，参考国内外桥梁安全评估方法最新研究及应用成果，根据石板坡大桥结构特点及传感器布点方案确定安全状态评估方案。对于结构整体，根据位移数据对桥梁的正常使用性能进行评估；根据应变数据对控制截面的承载能力进行评估。对结构局部关键部位和部件采用阈值对比法进行评估。 |
| 作者： | 翟影 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 杨溥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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