大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)模擬與實測研究
發(fā)布時間:2021-04-26 22:55
隨著我國經(jīng)濟實力的增強,交通運輸事業(yè)蓬勃發(fā)展?缭浇雍5茸匀惶祀U的需要對橋梁跨度提出了更高的要求,斜拉橋因其卓越的跨越能力成為了大跨度橋梁的主選橋型之一。然而,由于鋼的比熱容較小,大跨度斜拉橋的鋼結(jié)構(gòu)主梁在環(huán)境溫度作用下的升降溫幅度較大,產(chǎn)生的溫度荷載不容忽視。因此,大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)是橋梁工程領(lǐng)域的研究熱點之一。本文以蘇通大橋為工程背景,圍繞大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)這一主題,結(jié)合結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)(SHMS)實測數(shù)據(jù),開展了大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)模擬與實測研究,研究結(jié)論可為大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)模擬提供參考。主要研究內(nèi)容包括:(1)大跨度斜拉橋主梁溫度場分布特性實測分析;谔K通大橋SHMS所采集的扁平鋼箱梁長期溫度數(shù)據(jù),對截面各測點的溫度和溫差的統(tǒng)計規(guī)律進行了分析,研究了鋼箱梁截面內(nèi)的傳熱規(guī)律。通過最小二乘估計和假設(shè)檢驗等方法,對溫度和溫差的概率密度進行了量化,得出了各測點溫度和溫差的概率分布模型。從隨機過程的角度計算了各測點溫度的功率譜密度及空間相干函數(shù),建立了溫度譜密度與相干函數(shù)的有效模型,為后續(xù)的主梁溫度場模擬研究奠定了基礎(chǔ)。(2)大跨度斜拉橋主梁溫度場數(shù)值模擬。...
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 斜拉橋的發(fā)展概況
1.2.1 斜拉橋的演變過程
1.2.2 現(xiàn)代斜拉橋的發(fā)展
1.3 大跨度斜拉橋溫度場空間分布研究現(xiàn)狀
1.4 溫度荷載對橋梁靜力效應(yīng)的影響研究現(xiàn)狀
1.5 溫度荷載對橋梁結(jié)構(gòu)動力特性的影響研究現(xiàn)狀
1.5.1 溫度荷載對結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的影響
1.5.2 模態(tài)參數(shù)識別研究現(xiàn)狀
1.6 本文工程背景
1.7 本文主要研究內(nèi)容
參考文獻
第二章 大跨度斜拉橋主梁溫度場分布特性實測分析
2.1 引言
2.2 蘇通大橋溫度傳感器布置
2.3 鋼箱梁溫度場分析與統(tǒng)計
2.3.1 鋼箱梁多點實測溫度對比
2.3.2 鋼箱梁溫度概率分布
2.3.3 鋼箱梁多點實測溫差對比
2.3.4 鋼箱梁溫差概率分布
2.4 鋼箱梁溫度場頻譜分析與建模
2.4.1 功率譜密度
2.4.2 多點相干函數(shù)
2.5 本章小結(jié)
參考文獻
第三章 大跨度斜拉橋主梁溫度場數(shù)值模擬
3.1 引言
3.2 諧波合成法
3.3 Hermite轉(zhuǎn)換法
3.3.1 單點模擬轉(zhuǎn)換法
3.3.2 多點模擬轉(zhuǎn)換法
3.4 鋼箱梁溫度場模擬
3.4.1 鋼箱梁模擬點的選取
3.4.2 模擬參數(shù)的確定
3.4.3 模擬結(jié)果與實測對比
3.5 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 大跨度斜拉橋模態(tài)參數(shù)識別及溫度相關(guān)性研究
4.1 引言
4.2 蘇通大橋振動傳感器布置
4.3 隨機減量法簡介
4.4 主梁振動響應(yīng)及溫度相關(guān)性分析
4.4.1 主梁振動響應(yīng)分析
4.4.2 振動響應(yīng)-溫度相關(guān)性分析
4.5 橋梁模態(tài)參數(shù)識別及溫度相關(guān)性分析
4.5.1 橋梁模態(tài)參數(shù)識別
4.5.2 模態(tài)參數(shù)-溫度相關(guān)性分析
4.6 本章小結(jié)
參考文獻
第五章 大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)模擬及實測驗證
5.1 引言
5.2 蘇通大橋有限元建模
5.2.1 主梁系統(tǒng)
5.2.2 主塔及橋墩系統(tǒng)
5.2.3 斜拉索系統(tǒng)
5.2.4 約束條件
5.3 溫度荷載靜力效應(yīng)及實測驗證
5.3.1 溫度荷載效應(yīng)模擬方法
5.3.2 空載狀態(tài)下?lián)隙确治黾皩崪y驗證
5.3.3 靜載作用下?lián)隙确治黾皩崪y驗證
5.3.4 整體升降溫下的溫度效應(yīng)分析
5.4 溫度荷載動力效應(yīng)及實測驗證
5.4.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析方法
5.4.2 橋梁動力特性分析及實測驗證
5.4.3 一致溫度場下橋梁動力特性分析
5.4.4 考慮溫差影響的橋梁動力特性分析
5.5 本章小結(jié)
參考文獻
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 研究工作展望
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)境溫度對圓拱形鋼結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的影響研究[J]. 劉哲,丁陽,宗亮. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(02)
[2]溫度對斜拉橋跨中豎向位移的作用機理研究[J]. 周毅,孫利民,謝謨文. 工程力學(xué). 2018(08)
[3]基于壓重塊型TMD的大跨度斜拉橋減震控制[J]. 王浩,鄒仲欽,茅建校,陶天友. 振動工程學(xué)報. 2018(03)
[4]基于實測數(shù)據(jù)的潤揚大橋懸索橋全壽命評估隨機溫度場模擬[J]. 周廣東,李愛群,丁幼亮,王高新. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[5]基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的潤揚大橋斜拉橋鋼箱梁溫度場全壽命模擬方法[J]. 丁幼亮,王高新,周廣東,李愛群. 土木工程學(xué)報. 2013(05)
[6]基于長期實測數(shù)據(jù)的大跨懸索橋扁平鋼箱梁溫差特性研究[J]. 周廣東,丁幼亮,李愛群,王高新. 土木工程學(xué)報. 2012(05)
[7]基于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的大跨橋梁結(jié)構(gòu)伸縮縫損傷識別[J]. 鄧揚,李愛群,丁幼亮,孫鵬. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
[8]東營黃河剛構(gòu)-連續(xù)梁橋長期監(jiān)測的溫度分布規(guī)律分析[J]. 王蕾,趙雪峰,歐進萍. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2010(S1)
[9]基于統(tǒng)計分析的混凝土箱梁溫差標準值研究[J]. 葉見曙,雷笑,王毅. 公路交通科技. 2009(11)
[10]大跨懸索橋梁端位移與溫度的相關(guān)性研究及其應(yīng)用[J]. 鄧揚,李愛群,丁幼亮. 公路交通科技. 2009(05)
碩士論文
[1]大跨度懸索橋溫度效應(yīng)研究[D]. 蘆杰.長安大學(xué) 2008
本文編號:3162269
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 斜拉橋的發(fā)展概況
1.2.1 斜拉橋的演變過程
1.2.2 現(xiàn)代斜拉橋的發(fā)展
1.3 大跨度斜拉橋溫度場空間分布研究現(xiàn)狀
1.4 溫度荷載對橋梁靜力效應(yīng)的影響研究現(xiàn)狀
1.5 溫度荷載對橋梁結(jié)構(gòu)動力特性的影響研究現(xiàn)狀
1.5.1 溫度荷載對結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的影響
1.5.2 模態(tài)參數(shù)識別研究現(xiàn)狀
1.6 本文工程背景
1.7 本文主要研究內(nèi)容
參考文獻
第二章 大跨度斜拉橋主梁溫度場分布特性實測分析
2.1 引言
2.2 蘇通大橋溫度傳感器布置
2.3 鋼箱梁溫度場分析與統(tǒng)計
2.3.1 鋼箱梁多點實測溫度對比
2.3.2 鋼箱梁溫度概率分布
2.3.3 鋼箱梁多點實測溫差對比
2.3.4 鋼箱梁溫差概率分布
2.4 鋼箱梁溫度場頻譜分析與建模
2.4.1 功率譜密度
2.4.2 多點相干函數(shù)
2.5 本章小結(jié)
參考文獻
第三章 大跨度斜拉橋主梁溫度場數(shù)值模擬
3.1 引言
3.2 諧波合成法
3.3 Hermite轉(zhuǎn)換法
3.3.1 單點模擬轉(zhuǎn)換法
3.3.2 多點模擬轉(zhuǎn)換法
3.4 鋼箱梁溫度場模擬
3.4.1 鋼箱梁模擬點的選取
3.4.2 模擬參數(shù)的確定
3.4.3 模擬結(jié)果與實測對比
3.5 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 大跨度斜拉橋模態(tài)參數(shù)識別及溫度相關(guān)性研究
4.1 引言
4.2 蘇通大橋振動傳感器布置
4.3 隨機減量法簡介
4.4 主梁振動響應(yīng)及溫度相關(guān)性分析
4.4.1 主梁振動響應(yīng)分析
4.4.2 振動響應(yīng)-溫度相關(guān)性分析
4.5 橋梁模態(tài)參數(shù)識別及溫度相關(guān)性分析
4.5.1 橋梁模態(tài)參數(shù)識別
4.5.2 模態(tài)參數(shù)-溫度相關(guān)性分析
4.6 本章小結(jié)
參考文獻
第五章 大跨度斜拉橋溫度荷載效應(yīng)模擬及實測驗證
5.1 引言
5.2 蘇通大橋有限元建模
5.2.1 主梁系統(tǒng)
5.2.2 主塔及橋墩系統(tǒng)
5.2.3 斜拉索系統(tǒng)
5.2.4 約束條件
5.3 溫度荷載靜力效應(yīng)及實測驗證
5.3.1 溫度荷載效應(yīng)模擬方法
5.3.2 空載狀態(tài)下?lián)隙确治黾皩崪y驗證
5.3.3 靜載作用下?lián)隙确治黾皩崪y驗證
5.3.4 整體升降溫下的溫度效應(yīng)分析
5.4 溫度荷載動力效應(yīng)及實測驗證
5.4.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析方法
5.4.2 橋梁動力特性分析及實測驗證
5.4.3 一致溫度場下橋梁動力特性分析
5.4.4 考慮溫差影響的橋梁動力特性分析
5.5 本章小結(jié)
參考文獻
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 研究工作展望
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)境溫度對圓拱形鋼結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的影響研究[J]. 劉哲,丁陽,宗亮. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(02)
[2]溫度對斜拉橋跨中豎向位移的作用機理研究[J]. 周毅,孫利民,謝謨文. 工程力學(xué). 2018(08)
[3]基于壓重塊型TMD的大跨度斜拉橋減震控制[J]. 王浩,鄒仲欽,茅建校,陶天友. 振動工程學(xué)報. 2018(03)
[4]基于實測數(shù)據(jù)的潤揚大橋懸索橋全壽命評估隨機溫度場模擬[J]. 周廣東,李愛群,丁幼亮,王高新. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[5]基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的潤揚大橋斜拉橋鋼箱梁溫度場全壽命模擬方法[J]. 丁幼亮,王高新,周廣東,李愛群. 土木工程學(xué)報. 2013(05)
[6]基于長期實測數(shù)據(jù)的大跨懸索橋扁平鋼箱梁溫差特性研究[J]. 周廣東,丁幼亮,李愛群,王高新. 土木工程學(xué)報. 2012(05)
[7]基于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的大跨橋梁結(jié)構(gòu)伸縮縫損傷識別[J]. 鄧揚,李愛群,丁幼亮,孫鵬. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
[8]東營黃河剛構(gòu)-連續(xù)梁橋長期監(jiān)測的溫度分布規(guī)律分析[J]. 王蕾,趙雪峰,歐進萍. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2010(S1)
[9]基于統(tǒng)計分析的混凝土箱梁溫差標準值研究[J]. 葉見曙,雷笑,王毅. 公路交通科技. 2009(11)
[10]大跨懸索橋梁端位移與溫度的相關(guān)性研究及其應(yīng)用[J]. 鄧揚,李愛群,丁幼亮. 公路交通科技. 2009(05)
碩士論文
[1]大跨度懸索橋溫度效應(yīng)研究[D]. 蘆杰.長安大學(xué) 2008
本文編號:3162269
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