基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的高速鐵路橋梁安全預(yù)警方法研究
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【摘要】:隨著我國(guó)高速鐵路的發(fā)展,列車的高速運(yùn)行對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能提出了更高的要求。而高速鐵路橋梁由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高速列車荷載、環(huán)境荷載等多種因素作用使其動(dòng)力特性有別于普通鐵路,結(jié)構(gòu)的損傷難以評(píng)估,結(jié)構(gòu)工作性能的評(píng)定也顯得尤為困難;谡駝(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)評(píng)估和預(yù)警方法對(duì)橋梁的安全運(yùn)營(yíng)具有重要意義,是目前大跨橋梁健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在大跨橋梁上的成功實(shí)施為保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性提供了良好的平臺(tái)。隨著實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不斷積累,有效分析和處理海量健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),建立環(huán)境作用、列車荷載等于橋梁結(jié)構(gòu)輸出狀態(tài)間關(guān)系的響應(yīng)機(jī)理、提升橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和分析技術(shù)是健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的重要問題。本文以京滬高鐵南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋?yàn)檠芯繉?duì)象,采用健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),針對(duì)橋梁在列車荷載和溫度作用下的動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn),建立基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的安全預(yù)警方法,主要內(nèi)容包括:(1)研究了大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋在列車作用下的振動(dòng)響應(yīng)特點(diǎn),通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法(EMD)對(duì)原始速度監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波,積分得到相應(yīng)的振動(dòng)幅值數(shù)據(jù);在此基礎(chǔ)上準(zhǔn)確計(jì)算得到在列車荷載作用下主梁的振幅和加速度峰值,并分別考慮與列車車速和結(jié)構(gòu)溫度相關(guān)性特征。(2)研究了大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋在溫度作用下的振動(dòng)響應(yīng)特點(diǎn),重點(diǎn)分析了主梁的振幅,加速度峰值分別與結(jié)構(gòu)溫度的相關(guān)性特征;利用信息融合技術(shù),準(zhǔn)確識(shí)別結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期模態(tài)頻率,并在此基礎(chǔ)上對(duì)其與結(jié)構(gòu)溫度相關(guān)性進(jìn)行分析。(3)在上述數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,建立基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的兩類安全預(yù)警方法:①通過車速—加速度峰值相關(guān)性包絡(luò)圖法,建立列車荷載作用下橋梁加速度峰值預(yù)警方法:②探究溫度作用對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的影響機(jī)理,基于結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率與溫度的相關(guān)性特點(diǎn),并利用均值控制圖法,建立針對(duì)頻率殘差的橋梁模態(tài)頻率預(yù)警方法。
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U447
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1248286
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