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拉索损伤对斜拉桥结构性能影响研究
| 论文题名： | 拉索损伤对斜拉桥结构性能影响研究 |
| 关键词： | 健康监测;斜拉桥;斜拉索;损伤;有限元 |
| 摘要： | 随着科学技术和社会经济的发展,大跨桥梁结构健康监测(SHM)已成为近年来的研究热点.SHM主要是通过布置在结构上的传感器,对结构工作状况进行长期的在线监测,获得桥梁在运营状态下的结构真实响应,并有效利用监测信息反演结构的状态,进而进行桥梁结构安全可靠性评估.对桥梁结构性态的分析研究是进行结构状态识别和损伤诊断与安全可靠性评估的基础.该文以润扬长江大桥斜拉桥为工程背景,以拉索损伤为切入点,研究了拉索损伤对桥梁结构静、动力性能的影响.根据不同的工作阶段和分析目的,应建立不同层次的有限元分析模型.该文研究了结构健康监测不同阶段的建模策略,认为对于拉索损伤情况下的整桥结构静、动力力分析可以采用空间杆系有限元模型进行研究.根据空间杆系有限元模型的有关简化理论,建立了润扬斜拉桥的三维有限元模型,并运用基于灵敏度分析的模型修正理论,结合实桥动力测试结果对有限元模型进行了修正,使建立的模型较好地反映了实桥的真实状况.对斜拉桥结构中易发生的拉索损伤的原因和特点作了分析.根据拉索的受力特点(单轴受力)和几何损伤有关理论,包括有效应力概念和应变等原理,提出拉索损伤在有限元分析中的表征方法.在以上有限元模型的基础上,首先分析了桥梁结构完好状态下在恒载、车辆荷载作用下的静、动力响应,以此作为损伤分析的参考状态.对拉索不同的损伤位置和同一位置处不同的损伤程度进行了大量的数值模拟,分析研究了拉索损伤引起的斜拉桥主梁线形和拉索索力等结构参数的变化特征;针对拉索损伤对斜拉桥结构动力特性的影响,分析了各阶振动模态对拉索材料参数的灵敏度,并与主梁和桥塔有关参数进行了比较分析. |
| 作者： | 汪永兰 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 李爱群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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