【摘要】：近年來斜拉橋的健康監(jiān)測與安全評估已經(jīng)成為一個熱點問題,越來越多的學(xué)者和專家都加入到這個領(lǐng)域研究中,而斜拉橋有限元基準(zhǔn)模型的建立則是對斜拉橋進(jìn)行健康監(jiān)測和安全評估的基礎(chǔ)和前提。為了對橋梁的工作狀態(tài)進(jìn)行實時分析和健康監(jiān)測,需要建立一個能反映橋梁真實性能的“基準(zhǔn)模型”,因此如何建立一個能夠真實反映橋梁成橋無損狀態(tài)下的“基準(zhǔn)模型”變得尤為重要。另外,由于突發(fā)事故、超載、地震以及環(huán)境因素等對橋梁結(jié)構(gòu)的影響比較復(fù)雜,因此需要掌握橋梁整體工作狀態(tài)的變化以便對其進(jìn)行實時監(jiān)測。這些監(jiān)測工作具有重要的工程意義,因為它可以降低災(zāi)難事故的發(fā)生概率,具體手段包括:必要的結(jié)構(gòu)加固、改造或維修工作。為了更好地解決上述問題,本文以蕪湖長江大橋斜拉橋為例,基于有限元分析軟件ANSYS,建立了斜拉橋的初始有限元模型,通過對初始有限元模型修正及修正后模型計算值與試驗值對比驗證,最終確定修正后的模型可以作為橋梁健康監(jiān)測的“基準(zhǔn)模型”。本文主要分為以下幾點內(nèi)容:(1)根據(jù)設(shè)計圖紙尺寸及材料性質(zhì)建立初始有限元模型;(2)對初始有限元模型的拉索索力和橋面線形進(jìn)行修正得到該橋的初始平衡構(gòu)型,使有限元模型的理論計算結(jié)果能準(zhǔn)確地描述橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài);(3)對有限元模型進(jìn)行動靜載分析,通過試驗對比選取合理的參數(shù)對模型進(jìn)行修正,并結(jié)合動靜載試驗數(shù)據(jù)確認(rèn)“基準(zhǔn)模型”的可靠性。通過對初始模型的修正得到斜拉橋的“基準(zhǔn)模型”,利用此“基準(zhǔn)模型”監(jiān)測結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài),以便及時對斜拉橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修。
[Abstract]:In recent years, health monitoring and safety assessment of cable-stayed bridges have become a hot issue, and more scholars and experts have joined the research in this field. The establishment of finite element benchmark model of cable-stayed bridge is the foundation and premise of health monitoring and safety assessment of cable-stayed bridge. In order to carry on the real-time analysis and the health monitoring to the bridge's working state, it is necessary to establish a "benchmark model" which can reflect the real performance of the bridge. Therefore, it is very important to establish a "benchmark model" which can truly reflect the non-destructive state of the bridge. In addition, the influence of sudden accident, overload, earthquake and environmental factors on the bridge structure is complex, so it is necessary to master the change of the overall working state of the bridge in order to monitor it in real time. These monitoring tasks are of great engineering significance because they can reduce the probability of disaster accidents, including necessary structural strengthening, modification or maintenance work. In order to solve the above problems better, this paper takes the cable-stayed bridge of Wuhu Yangtze River Bridge as an example, and establishes the initial finite element model of the cable-stayed bridge based on the finite element analysis software ANSYS,. The modified model can be used as the "benchmark model" for bridge health monitoring by comparing the initial finite element model and the calculated value of the modified model with the experimental data. The main contents of this paper are as follows: (1) the initial finite element model is established according to the size and material properties of the design drawings; (2) the initial equilibrium configuration of the bridge is obtained by modifying the cable force of the initial finite element model and the line shape of the bridge deck, so that the theoretical calculation results of the finite element model can accurately describe the structural state of the bridge; (3) dynamic and static load analysis of finite element model is carried out, and reasonable parameters are selected to modify the model through test comparison, and the reliability of "benchmark model" is confirmed by combining static and dynamic load test data. The "datum model" of cable-stayed bridge is obtained by modifying the initial model. The "benchmark model" is used to monitor the actual working state of the structure in order to maintain and maintain the cable-stayed bridge structure in time.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U446

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