基于索力影響線的斜拉橋和拱橋主梁損傷識別
發(fā)布時間:2017-04-01 23:04
本文關鍵詞:基于索力影響線的斜拉橋和拱橋主梁損傷識別,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:橋梁作為一種重要的基礎設施,在工程中得到了廣泛的應用。纜索承重橋梁是大跨度橋梁的主要結構形式,但在長期的超負荷運營過程中,其主梁結構難免出現不同程度的損傷,如何對其進行損傷識別,確保橋梁在運營過程中的安全,是目前研究的熱點和難點。本文針對纜索承重體系橋梁的結構特點,采用索力影響線的變化作為損傷指標,提出基于索力影響線的損傷識別方法,主要完成了以下幾部分的研究工作:1.簡述了論文選題的背景和意義,介紹了國內外關于結構損傷識別的研究現狀,對比分析了結構動力響應、結構靜力響應、模態(tài)修正和人工智能等損傷識別方法的優(yōu)缺點,闡述了當前損傷識別存在的問題。2.將纜索承重體系的橋梁簡化為彈簧支座支撐的連續(xù)梁橋模型,推導損傷前后彈性支撐反力影響線的解析表達式,支座反力與索力(吊桿力)存在一一對應的關系,從而在理論上證明基于索力影響線識別主梁損傷的可行性,并定性分析損傷狀態(tài)對索力影響線變化的影響規(guī)律。3.建立鶴洞大橋三維空間有限元模型,進行基于索力影響的斜拉橋主梁損傷識別的數值研究,采用降低結構剛度的方法模擬主梁損傷,分析了單處損傷、多處損傷及不同損傷程度等多種工況。研究結果表明:直接采用索力影響線難以識別主梁的損傷,但索力影響線的一階導數差、二階導數差能較好的識別主梁的損傷,且索力影響線的二階導數差對主梁損傷敏感,識別效果較好,不僅能對損傷進行準確定位,還能識別損傷程度。4.采用Midas軟件,建立某拱梁組合體系空間有限元模型。進行拱橋主梁及拱肋損傷位置和損傷程度識別的數值研究,研究結果和斜拉橋的研究結果相似,即吊桿力影響線的一階導數差、二階導數差對主梁的損傷位置和損傷程度有良好的識別效果。但對于拱肋而言,基于吊桿力影響線的方法難以識別拱肋的損傷。
【關鍵詞】:斜拉橋 拱橋 索力影響線 損傷識別
【學位授予單位】:廣州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U446
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 課題研究的背景與意義11-12
- 1.2 國內外研究現狀及發(fā)展12-17
- 1.2.1 基于結構動力響應的損傷識別方法12-14
- 1.2.2 基于結構靜力響應的損傷識別方法14
- 1.2.3 基于模型修正的損傷識別方法14-15
- 1.2.4 基于人工智能的損傷識別方法15-16
- 1.2.5 基于小波分析的損傷識別16-17
- 1.3 當前損傷識別存在的問題及本文出發(fā)點17
- 1.4 本文研究內容17-19
- 第二章 基于索力影響線損傷識別方法的原理19-37
- 2.1 引言19
- 2.2 利用撓度影響線進行損傷識別的原理19-22
- 2.3 利用索力影響線進行損傷識別的原理22-35
- 2.3.1 斜拉橋無損傷時的索力影響線22-28
- 2.3.2 斜拉橋有損傷時的索力影響線28-35
- 2.3.3 損傷前后的斜拉索索力變化35
- 2.4 本章小結35-37
- 第三章 基于索力影響線的斜拉橋主梁損傷識別37-65
- 3.1 引言37-38
- 3.2 斜拉橋有限元模型的建立38-39
- 3.2.1 工程概況38
- 3.2.2 有限元模型的建立38-39
- 3.3 單處損傷算例研究及分析39-51
- 3.3.1 單處損傷不同損傷位置的識別39-47
- 3.3.2 單處損傷不同損傷程度的識別47-51
- 3.4 多處損傷算例研究及分析51-57
- 3.5 參數分析及討論57-64
- 3.5.1 塔梁剛度比對損傷識別的影響57-58
- 3.5.2 工程實例的介紹58
- 3.5.3 數值仿真模型模擬計算58-64
- 3.6 本章小結64-65
- 第四章 基于吊桿力影響線的拱橋主梁損傷識別65-91
- 4.1 引言65-67
- 4.2 有限元建模67-68
- 4.3 單處損傷算例研究及分析68-82
- 4.3.1 單處損傷不同損傷位置的識別68-77
- 4.3.2 單處損傷不同損傷程度的識別77-82
- 4.4 多處損傷算例研究及分析82-86
- 4.5 對系桿拱橋拱肋的損傷識別86-89
- 4.6 本章小結89-91
- 第五章 結論與展望91-93
- 5.1 結論91-92
- 5.2 展望92-93
- 參考文獻93-97
- 致謝97
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 梅德磊;杜浩然;張鐵志;李建強;;橋面板防傾覆模擬分析及預警系統(tǒng)設計[J];北方交通;2014年08期
2 張鵬飛;;公路橋梁倒塌原因分析與質量鑒定研究[J];交通科技;2014年S1期
3 狄生奎;李凱峰;項長生;趙子斌;;簡支變連續(xù)裝配式混凝土箱梁橋的有限元模型修正[J];甘肅科學學報;2013年03期
4 郭惠勇;李正良;;基于應變能等效指標的結構損傷識別技術研究[J];固體力學學報;2013年03期
5 韓東穎;時培明;陽鑫軍;褚慶忠;李紀召;;基于單位載荷變形差值曲率的承載鋼結構損傷識別[J];燕山大學學報;2012年06期
6 張愛麗;汲生偉;李座振;;柔度曲率差在拱橋拱肋損傷識別中的應用[J];科技創(chuàng)新與應用;2012年16期
7 何偉;陳淮;王博;李靜斌;;運用改進殘余力向量法的結構損傷識別研究[J];振動、測試與診斷;2009年04期
8 李晶;吳柏生;;基于廣義柔度矩陣的結構損傷識別方法[J];吉林大學學報(理學版);2009年04期
9 吳曉菊;;結構有限元模型修正綜述[J];特種結構;2009年01期
10 李波;屈文忠;曾又林;;基于有限元模型修正技術的結構損傷檢測[J];武漢大學學報(工學版);2008年05期
本文關鍵詞:基于索力影響線的斜拉橋和拱橋主梁損傷識別,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:281441
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/281441.html