本文關(guān)鍵詞：鋼桁架橋梁損傷識別分析

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,為了緩解日益增大的交通壓力,除了需要新建大量的橋梁以外、尚須對現(xiàn)有的橋梁及基礎(chǔ)設(shè)施進行加固完善。橋梁在服役過程中,會在各種因素的作用下逐漸積累形成一定的損傷,而這些損傷通常是難以用肉眼觀察到的,這些隱蔽的損傷會給生命安全和財產(chǎn)安全帶來很大的風(fēng)險。因此,對于橋梁結(jié)構(gòu)的損傷檢測識別是具有現(xiàn)實意義的。目前,橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別已引起全世界的關(guān)注,其識別方法眾多,但還有較多的不完善的地方,尚有極大的發(fā)展空間。由于橋梁結(jié)構(gòu)受到內(nèi)因和復(fù)雜外部環(huán)境因素的聯(lián)合影響,使得用某一單個方法難以完全對損傷狀態(tài)的橋進行精確的定位和定量分析。而一些高精度的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別檢測方法,比如基于振動分支還主要局限于理論分析和仿真實驗中,尚未直接用于實際工程當(dāng)中。因此,研究高性能、高標(biāo)準(zhǔn)的識別方法已經(jīng)成為一個全世界的科技研究中的新的領(lǐng)域。橋梁除在服役過程中會積累形成損傷外,在戰(zhàn)爭(包括防范恐怖襲擊)中,橋梁設(shè)施往往會被首先受到攻擊,且是毀滅性的。針對這類特殊情況,在對眾多部分損壞的橋梁的受損程度進行快速識別、快速高效的修復(fù),以迅速恢復(fù)和提高損傷橋梁的戰(zhàn)略物資的承載運送能力的研究成果顯然也是具有非常重要的價值。本文介紹了幾種國內(nèi)外相對成熟、基于參數(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法,總結(jié)了各種識別方法的優(yōu)缺點,然后對本文中的損傷檢測識別方法——基于固有頻率橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測識別方法等進行了研究和分析,具體的研究內(nèi)容可以歸結(jié)為以下幾點:(1)研究分析基于固有頻率損傷識別方法,以計算公式的形式將各類損傷識別分析方法的理論思想加以實現(xiàn),實現(xiàn)損傷識別的目的。(2)基于固有頻率損傷識別和靜態(tài)位移分析方法,采用有限元軟件MIDAS對一鋼桁架橋進行了建模分析,通過集中加載力轉(zhuǎn)化為重力和不同加載力的方式,計算出橋梁模型在各個損傷工況和不同加載力的情況下的橋梁結(jié)構(gòu)的不同模態(tài)頻率和撓度值,對橋梁結(jié)構(gòu)進行直接損傷識別。(3)根據(jù)有限元模型分析結(jié)果,對下承式桁架橋梁建立實體橋梁模型,具體試驗方式嚴(yán)格按照根據(jù)識別步驟來進行。(4)在有限元模擬和實體模型試驗過程中,對橋梁結(jié)構(gòu)進行了靜力損傷模擬和靜載損傷識別,對比其MIDAS軟件模擬的固有頻率損傷檢測識別方法的檢測結(jié)果。最后,總結(jié)了在仿真和實驗過程中應(yīng)注意的問題,分析了在有限元模擬和物理模型試驗過程當(dāng)中對損傷模擬的實現(xiàn)方法,以及以上模擬方法在實現(xiàn)過程可能會對模擬效果的所帶來的影響。模擬分析和物理模型試驗的基礎(chǔ)上,本文實現(xiàn)了基于固有頻率損傷識別等方法在有限元模擬和工程算例中的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U446

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本文編號：1255110