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原文传递 基于动力特性的大跨度悬索桥状态评估研究
论文题名: 基于动力特性的大跨度悬索桥状态评估研究
关键词: 大跨度悬索桥;状态评估;动力特性;构件损伤;灰色关联分析
摘要: 目前大跨度悬索桥已成为大跨度桥梁的首选桥型,其交通位置重要,且对外部环境和风、地震、车辆等动荷载具有很高的敏感性,较易形成腐蚀损伤和疲劳损伤,人们又对其安全性、耐久性和适用性的关注程度不断提高,因此对大跨度悬索桥进行基于动力特性的状态评估研究是十分必要的。近年来,振动测试、模态分析、损伤定位等技术的不断发展也为桥梁状态评估提供了必要保障。本文以八盘峡悬索桥为研究背景,对状态评估过程中遇到的问题进行探索与研究。
  本文详细总结了近年来常用的桥梁结构状态评估方法,以状态评估模型的建立为切入点,重点研究了构件损伤对大跨度悬索桥动力特性的影响,并采用灰色关联分析理论对八盘峡悬索桥加固前、加固后的安全性状态进行比较分析。本文的研究工作主要体现在以下几个方面:
  首先,对桥梁结构状态评估方法进行总结,建立了基于动力特性的状态评估模型,把状态评估指标与悬索桥安全性状态评估合理的建立起对应关系。
  其次,详细阐述了灰色关联分析理论,总结了灰色关联度的计算方法,并把灰色关联分析理论应用于实桥状态评估。第三,根据悬索桥实际结构与理论有限元计算模型之间的差异性,通过对八盘峡悬索桥索塔、加劲梁、主缆、吊杆等进行参数敏感性分析,确定选择主缆刚度和加劲梁刚度为待修正参数,并结合静动力测试数据对该桥的初始有限元模型进行修正。
  第四,对悬索桥结构动力特性进行研究,基于索塔损伤、主缆损伤、加劲梁损伤、吊杆损伤及断裂对八盘峡悬索桥自振频率影响进行研究。研究得出该桥索塔损伤、主缆损伤、吊杆损伤及断裂对自振频率影响很小,但加劲梁损伤对该桥自振频率影响很大。
  第五,以八盘峡悬索桥的前15阶自振频率为状态评估评估指标,以灰色关联分析理论为状态评估方法,通过灰色加权关联度法和灰色综合关联度法计算灰色关联度,进而对该桥进行加固前、加固后安全性状态评估。通过研究得出该桥加固后整体安全性接近成桥状态。
作者: 王洪志
专业: 桥梁与隧道工程
导师: 王根会
授予学位: 硕士
授予学位单位: 兰州交通大学
学位年度: 2013
正文语种: 中文
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