【摘要】：近來年伴隨著社會的快速發(fā)展,我國的橋梁建設也取得了舉世矚目的成就。而裝配式空心板梁橋憑借其結(jié)構(gòu)形式簡單、預制方便以及造價較低等優(yōu)點,成為我國中小跨徑橋梁應用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),處于服役階段的空心板橋出現(xiàn)鉸縫損傷而導致結(jié)構(gòu)橫向整體性破壞的現(xiàn)象極其常見。因此,開展對空心板梁橋橫向整體性檢測方法的研究具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。鉸縫作為空心板梁橋橫向連接的主要部件,對于保證結(jié)構(gòu)的橫向整體性具有重要作用。因此,本文在對空心板梁橋受力性能的研究以及對鉸縫常見病害原因分析的基礎上,通過Midas civil建立橋梁有限元模型進行數(shù)值仿真試驗,提出裝配式空心板梁橋橫向整體性檢測的新方法。具體研究工作如下:(1)采用基于橫向分布影響線的方法進行空心板橋橫向整體性的檢測,并結(jié)合實橋檢測試驗進行方法效果的驗證。通過建立空心板橋不同鉸縫損傷工況的計算模型,進行橫向分布影響線的計算,并與鉸縫處于完好狀態(tài)下的影響線進行對比,發(fā)現(xiàn)受損前后的橫向分布影響線在鉸縫損傷區(qū)域呈現(xiàn)交叉現(xiàn)象。因此,可以通過橫向分布影響線在鉸縫損傷位置處的交叉現(xiàn)象對鉸縫損傷進行辨識,從而對其橫向整體性做出有效評價。最后采用實橋檢測試驗,驗證了該方法的有效性。(2)對基于橫向分布影響線檢測方法的有效性進行了討論,分析該指標對鉸縫損傷位置和損傷程度的敏感性以及支座損傷對方法準確性的影響。結(jié)果表明該方法具有一定的局限性,對于出現(xiàn)在支座附近的鉸縫損傷無法進行準確識別,同時支座損傷也具有一定的干擾作用。(3)區(qū)別于傳統(tǒng)方法,提出一種基于對稱差值影響線的空心板梁橋橫向整體性檢測新方法。該方法基于影響線理論,采用對稱差值思想,分別建立相對位移、相對轉(zhuǎn)角和相對應變的對稱差值檢測指標,根據(jù)對稱差值影響線特征進行鉸縫損傷的判定。(4)通過對上述三個檢測指標的有效性對比和適用性分析得出,三者對于橋梁橫向整體性的評估均具有有效性,可以根據(jù)測試環(huán)境及條件的不同靈活選用。(5)基于對稱差值影響線的檢測方法可以利用較少的測點獲得較大的信息量,擺脫對測點的依賴,經(jīng)濟性較好,而且數(shù)據(jù)處理相對簡單,穩(wěn)定性高。同時面對實際橋梁結(jié)構(gòu)截面和材料參數(shù)的不均勻性,通過差值原理可以避免由于傳統(tǒng)檢測方法的有限元建模精度不夠而造成檢測結(jié)果不夠準確的問題。該方法的提出,對于今后實現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應用具有重要意義。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U446

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本文編號：2517011