基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大跨懸索橋溫度效應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 16:21
健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是現(xiàn)代長(zhǎng)跨橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它能夠?yàn)樵u(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)的各種響應(yīng)提供相應(yīng)的分析數(shù)據(jù)。然而,橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)常常是已經(jīng)包含了各種荷載同時(shí)作用后的結(jié)果,其中溫度效應(yīng)對(duì)長(zhǎng)大跨橋梁的影響尤為顯著,四季變化的溫度作用以及日照溫差等作用均會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形、溫度自應(yīng)力以及附加應(yīng)力,其影響程度有時(shí)甚至不亞于日常運(yùn)營(yíng)中的車(chē)輛荷載作用,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了較大的影響。本文基于江陰大橋懸索橋長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與概率論相結(jié)合的方法,研究了鋼箱梁大跨懸索橋的長(zhǎng)期溫度效應(yīng),并對(duì)該懸索橋進(jìn)行了局部時(shí)變可靠性分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于全年的溫度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),研究了大跨懸索橋鋼箱梁的溫度短期變化規(guī)律和長(zhǎng)期變化特征。利用江陰大橋2013年一年的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),采用概率統(tǒng)計(jì)分析、參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,得到了鋼箱梁面板全年溫度的概率分析模型與橫向溫差的概率統(tǒng)計(jì)模型,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到了日溫度代表值以及日橫向溫差代表值。(2)分析論證了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)變時(shí)程的組成成分,在此基礎(chǔ)上分離出了溫度誘導(dǎo)應(yīng)變和車(chē)輛荷載應(yīng)變。分別利用江陰大橋2006年與2013年的兩類(lèi)應(yīng)變傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),從應(yīng)力計(jì)算和主梁縱...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文主要研究?jī)?nèi)容
江陰大橋?yàn)閱慰珉p鉸地錨式懸索橋,跨徑布置為336.50m+1385.00m+309.34m。處于江蘇省的江陰市和靖江市之間,主干線沿南北分布連通長(zhǎng)江兩岸,是中國(guó)第一座跨徑超過(guò)一千米的橋梁。索塔為門(mén)式框架混凝土塔,南北塔柱之間由三根橫梁連接,高約190 m。主纜由高強(qiáng)鍍鋅鋼絲組成,其外徑為876 mm(邊跨897mm);垂跨比為1/10.5,吊索間距為16.0m。加勁梁為梁高3m的扁平流線型鋼箱梁,箱梁全寬36.9m,橫隔板間距3.2m。南北錨碇采用的是重力式錨碇。大橋全線建設(shè)總里程為5.176公里,總投資36.25億元,于1994年11月22日開(kāi)工,1999年9月28日竣工通車(chē)。2.1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
江陰大橋結(jié)構(gòu)自2005年6月開(kāi)始,健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投入試運(yùn)行以來(lái),已積累到了一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),如應(yīng)力應(yīng)變、溫度、主梁位移、加速度、索力等,這些數(shù)據(jù)為大跨橋梁工作狀態(tài)的研究提供了珍貴的信息。江陰大橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中安裝的主要傳感器有:主梁上共布置了80個(gè)光纖光柵應(yīng)變傳感器和36個(gè)光纖光柵溫度傳感器,分別分布在主梁八等分的九個(gè)截面上。各個(gè)截面上均安裝有8個(gè)監(jiān)測(cè)縱向應(yīng)變的應(yīng)變傳感器和4個(gè)溫度傳感器,同時(shí)主梁跨中截面還布置有監(jiān)測(cè)橫向應(yīng)變的應(yīng)變傳感器。利用監(jiān)測(cè)得到的應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),可研究橋梁結(jié)構(gòu)在正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的應(yīng)力分布規(guī)律,為結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能的評(píng)估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主梁和橋塔共安裝有8個(gè)GPS,主梁上1/4、1/2、3/4截面上的上游和下游分別安裝有一個(gè)GPS,南塔和北塔塔頂分別布置有1個(gè)GPS,可對(duì)主梁三維動(dòng)態(tài)變形進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)。主梁梁端布置有伸縮縫位移計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主梁的縱向位移。吊索、主纜和主梁上布置有加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可對(duì)吊桿的索力以及主纜和主梁的橫向和豎向加速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。南錨平臺(tái)和北錨平臺(tái)均安裝有氣象傳感器。此外還安裝有濕度計(jì)、風(fēng)速計(jì)等。全橋主要傳感器布置和典型截面如下圖2.2。2.2 鋼箱梁溫度場(chǎng)統(tǒng)計(jì)分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蘇通大橋斜拉橋伸縮縫位移的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與分析[J]. 丁幼亮,周凱,王高新,王曉晶,張宇峰. 公路交通科技. 2014(07)
[2]蘇通大橋扁平鋼箱梁溫度場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析[J]. 王高新,丁幼亮,王曉晶,閆昕,張宇峰. 公路交通科技. 2014(02)
[3]大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋在活載單項(xiàng)作用下的預(yù)警級(jí)別[J]. 吳海軍,李俊,黃友幫,王慶珍,岳順. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[4]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估[J]. 焦美菊,孫利民,李清富. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(10)
[5]基于GPS技術(shù)的江陰長(zhǎng)江公路大橋動(dòng)力特性分析[J]. 張宇峰,張傳剛,承宇,陳雄飛,樊葉華. 公路. 2010(02)
[6]公路鋼橋可靠度設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析[J]. 李昆,孫開(kāi)暢. 鋼結(jié)構(gòu). 2008(12)
[7]日照作用下混凝土箱梁的溫差代表值[J]. 雷笑,葉見(jiàn)曙,王毅. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[8]大跨度橋梁模態(tài)頻率識(shí)別中的溫度影響研究[J]. 樊可清,倪一清,高贊明. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]基于Matlab優(yōu)化工具箱的工程結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算[J]. 李志華,張光海,康海貴. 四川建筑科學(xué)研究. 2005(03)
博士論文
[1]基于車(chē)-橋一體化監(jiān)測(cè)的鐵路鋼橋損傷預(yù)警及可靠度評(píng)估研究[D]. 肖鑫.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2017
[2]基于沖擊振動(dòng)的橋梁快速測(cè)試方法與理論創(chuàng)新[D]. 夏琪.東南大學(xué) 2017
[3]大跨鐵路鋼桁拱橋結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)監(jiān)測(cè)與安全評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王高新.東南大學(xué) 2017
[4]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大跨徑PC連續(xù)梁橋狀態(tài)評(píng)估[D]. 陳闖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]大跨度懸索橋的溫度影響分析[D]. 李苗.中南大學(xué) 2013
[6]基于長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)的連續(xù)剛構(gòu)梁橋的性能分析與演化規(guī)律研究[D]. 李英華.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)大跨橋梁溫度應(yīng)力分析與安全評(píng)價(jià)[D]. 劉森林.東南大學(xué) 2017
[2]基于環(huán)境振動(dòng)的橋梁結(jié)構(gòu)柔度識(shí)別與性能評(píng)估[D]. 田永丁.東南大學(xué) 2016
[3]基于靜態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估和預(yù)警方法研究[D]. 周凱.東南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3001432
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【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文主要研究?jī)?nèi)容
江陰大橋?yàn)閱慰珉p鉸地錨式懸索橋,跨徑布置為336.50m+1385.00m+309.34m。處于江蘇省的江陰市和靖江市之間,主干線沿南北分布連通長(zhǎng)江兩岸,是中國(guó)第一座跨徑超過(guò)一千米的橋梁。索塔為門(mén)式框架混凝土塔,南北塔柱之間由三根橫梁連接,高約190 m。主纜由高強(qiáng)鍍鋅鋼絲組成,其外徑為876 mm(邊跨897mm);垂跨比為1/10.5,吊索間距為16.0m。加勁梁為梁高3m的扁平流線型鋼箱梁,箱梁全寬36.9m,橫隔板間距3.2m。南北錨碇采用的是重力式錨碇。大橋全線建設(shè)總里程為5.176公里,總投資36.25億元,于1994年11月22日開(kāi)工,1999年9月28日竣工通車(chē)。2.1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
江陰大橋結(jié)構(gòu)自2005年6月開(kāi)始,健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投入試運(yùn)行以來(lái),已積累到了一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),如應(yīng)力應(yīng)變、溫度、主梁位移、加速度、索力等,這些數(shù)據(jù)為大跨橋梁工作狀態(tài)的研究提供了珍貴的信息。江陰大橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中安裝的主要傳感器有:主梁上共布置了80個(gè)光纖光柵應(yīng)變傳感器和36個(gè)光纖光柵溫度傳感器,分別分布在主梁八等分的九個(gè)截面上。各個(gè)截面上均安裝有8個(gè)監(jiān)測(cè)縱向應(yīng)變的應(yīng)變傳感器和4個(gè)溫度傳感器,同時(shí)主梁跨中截面還布置有監(jiān)測(cè)橫向應(yīng)變的應(yīng)變傳感器。利用監(jiān)測(cè)得到的應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),可研究橋梁結(jié)構(gòu)在正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的應(yīng)力分布規(guī)律,為結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能的評(píng)估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主梁和橋塔共安裝有8個(gè)GPS,主梁上1/4、1/2、3/4截面上的上游和下游分別安裝有一個(gè)GPS,南塔和北塔塔頂分別布置有1個(gè)GPS,可對(duì)主梁三維動(dòng)態(tài)變形進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)。主梁梁端布置有伸縮縫位移計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主梁的縱向位移。吊索、主纜和主梁上布置有加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可對(duì)吊桿的索力以及主纜和主梁的橫向和豎向加速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。南錨平臺(tái)和北錨平臺(tái)均安裝有氣象傳感器。此外還安裝有濕度計(jì)、風(fēng)速計(jì)等。全橋主要傳感器布置和典型截面如下圖2.2。2.2 鋼箱梁溫度場(chǎng)統(tǒng)計(jì)分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蘇通大橋斜拉橋伸縮縫位移的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與分析[J]. 丁幼亮,周凱,王高新,王曉晶,張宇峰. 公路交通科技. 2014(07)
[2]蘇通大橋扁平鋼箱梁溫度場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析[J]. 王高新,丁幼亮,王曉晶,閆昕,張宇峰. 公路交通科技. 2014(02)
[3]大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋在活載單項(xiàng)作用下的預(yù)警級(jí)別[J]. 吳海軍,李俊,黃友幫,王慶珍,岳順. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[4]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估[J]. 焦美菊,孫利民,李清富. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(10)
[5]基于GPS技術(shù)的江陰長(zhǎng)江公路大橋動(dòng)力特性分析[J]. 張宇峰,張傳剛,承宇,陳雄飛,樊葉華. 公路. 2010(02)
[6]公路鋼橋可靠度設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析[J]. 李昆,孫開(kāi)暢. 鋼結(jié)構(gòu). 2008(12)
[7]日照作用下混凝土箱梁的溫差代表值[J]. 雷笑,葉見(jiàn)曙,王毅. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[8]大跨度橋梁模態(tài)頻率識(shí)別中的溫度影響研究[J]. 樊可清,倪一清,高贊明. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]基于Matlab優(yōu)化工具箱的工程結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算[J]. 李志華,張光海,康海貴. 四川建筑科學(xué)研究. 2005(03)
博士論文
[1]基于車(chē)-橋一體化監(jiān)測(cè)的鐵路鋼橋損傷預(yù)警及可靠度評(píng)估研究[D]. 肖鑫.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2017
[2]基于沖擊振動(dòng)的橋梁快速測(cè)試方法與理論創(chuàng)新[D]. 夏琪.東南大學(xué) 2017
[3]大跨鐵路鋼桁拱橋結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)監(jiān)測(cè)與安全評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王高新.東南大學(xué) 2017
[4]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大跨徑PC連續(xù)梁橋狀態(tài)評(píng)估[D]. 陳闖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]大跨度懸索橋的溫度影響分析[D]. 李苗.中南大學(xué) 2013
[6]基于長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)的連續(xù)剛構(gòu)梁橋的性能分析與演化規(guī)律研究[D]. 李英華.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)大跨橋梁溫度應(yīng)力分析與安全評(píng)價(jià)[D]. 劉森林.東南大學(xué) 2017
[2]基于環(huán)境振動(dòng)的橋梁結(jié)構(gòu)柔度識(shí)別與性能評(píng)估[D]. 田永丁.東南大學(xué) 2016
[3]基于靜態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估和預(yù)警方法研究[D]. 周凱.東南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3001432
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