大跨高速鐵路橋梁是中國鐵路網(wǎng)的控制性節(jié)點,鋼桁拱橋結(jié)構(gòu)以其剛度大、造型優(yōu)美、跨越能力強等特點成為大跨徑多線高速鐵路橋梁的泛用橋型。橋梁結(jié)構(gòu)在運營期間的長期行為與服役狀態(tài)不但反映橋梁本身的安全性,亦涉及橋上列車的走行安全性與穩(wěn)定性。本博士學(xué)位論文以京滬高速鐵路重要的跨江通道—南京大勝關(guān)長江大橋為工程背景,結(jié)合信號處理方法、概率統(tǒng)計理論、有限元數(shù)值模擬、機器學(xué)習(xí)方法與運籌決策理論,系統(tǒng)研究了運營荷載（溫度、車載）作用下的橋梁結(jié)構(gòu)各部件的實時-長期行為特征、車—橋系統(tǒng)性能預(yù)警方法及橋梁結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)評估方法。本文的主要研究工作和取得成果如下:（1）基于橋梁應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù),分析評估了鋼桁架等主要部件的車致應(yīng)變特征參數(shù)運營期特征,開發(fā)一種新型自適應(yīng)有限脈沖響應(yīng)濾波器獲得了多種橋梁構(gòu)件的應(yīng)變影響線和動力放大系數(shù),并建立了各種構(gòu)件應(yīng)變影響線-溫度之間及應(yīng)變動力放大系數(shù)-車速之間的相關(guān)性模型。采用有限元數(shù)值模擬方法,通過非線性動力分析得到了高速列車作用下吊桿的橫向動-靜態(tài)位移與動力放大系數(shù),研究評估了高速列車作用下的剛性吊桿動力響應(yīng)特征。（2）基于橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值分析結(jié)果,評估了單列/多列高速列車作用下... 

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 課題來源
    1.4 主要研究內(nèi)容
    1.5 參考文獻
第二章 高速鐵路鋼桁拱橋應(yīng)變效應(yīng)特征參數(shù)分析與評估
    2.1 橋梁構(gòu)件應(yīng)變監(jiān)測
    2.2 車致應(yīng)變特征參數(shù)提取方法
        2.2.1 基于FIR濾波器的應(yīng)變特征參數(shù)提取原理
        2.2.2 橋梁各構(gòu)件應(yīng)變特征參數(shù)的自適應(yīng)提取
    2.3 橋梁構(gòu)件車致應(yīng)變特征參數(shù)長期特征分析
    2.4 橋梁構(gòu)件車致應(yīng)變特征參數(shù)影響因素分析
        2.4.1 車致應(yīng)變影響線的溫度效應(yīng)
        2.4.2 車致應(yīng)變動力放大系數(shù)的車速效應(yīng)
    2.5 本章小結(jié)
    2.6 參考文獻
第三章 高速鐵路鋼桁拱橋剛性吊桿動力行為分析與評估
    3.1 數(shù)值模擬與動力特性分析
        3.1.1 南京大勝關(guān)長江大橋剛性吊桿參數(shù)
        3.1.2 橋梁數(shù)值模擬與動力特性分析
    3.2 拱橋吊桿-梁橫向相關(guān)振動計算理論
    3.3 高速列車作用下吊桿動力行為分析
        3.3.1 列車荷載簡化模型和加載工況
        3.3.2 吊桿車致動力響應(yīng)數(shù)值模擬
        3.3.3 吊桿車致響應(yīng)動力特征分析
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻
第四章 高速鐵路鋼桁拱橋主梁車—橋振動性能預(yù)警與評估
    4.1 橋梁主梁加速度響應(yīng)監(jiān)測
    4.2 主梁車—橋振動性能特征
        4.2.1 主梁車致振動加速度響應(yīng)長期特征
        4.2.2 多線橋列車行車工況在線識別
        4.2.3 各單車工況作用下的速度-加速度相關(guān)特征
    4.3 主梁車—橋振動性能安全預(yù)警方法
        4.3.1 基于小波包分解法的車—橋振動中值線提取
        4.3.2 基于區(qū)間估計理論的主梁振動預(yù)警閾值設(shè)定
    4.4 本章小結(jié)
    4.5 參考文獻
第五章 高速鐵路鋼桁拱橋多線列車—主梁系統(tǒng)振動性能評估
    5.1 橋梁概況與車–軌–橋耦合模型
    5.2 車致響應(yīng)模擬與多車加載工況
    5.3 多車工況作用下列車—主梁系統(tǒng)振動性能
        5.3.1 主梁振動分析
        5.3.2 列車走行參數(shù)分析
    5.4 本章小結(jié)
    5.5 參考文獻
第六章 高速鐵路鋼桁拱橋主梁撓度行為分析、預(yù)警與評估
    6.1 橋梁主梁撓度監(jiān)測
    6.2 主梁撓度行為分析與預(yù)警方法
        6.2.1 基于小波變換的溫致?lián)隙茸R別
        6.2.2 結(jié)構(gòu)溫度場主成分分析
        6.2.3 車—橋耦合數(shù)值模擬
        6.2.4 基于t Location-Scale分布的車致?lián)隙乳撝到?br>        6.2.5 主梁撓度實時預(yù)警方法
    6.3 主梁撓度行為分析與預(yù)警
        6.3.1 主梁溫致/車致?lián)隙?br>        6.3.2 結(jié)構(gòu)溫度場主成分及其與主梁溫致?lián)隙认嚓P(guān)性
        6.3.3 溫度作用下的主梁幾何變形分析
        6.3.4 考慮溫度變形的主梁車致?lián)隙确治?br>        6.3.5 主梁車致?lián)隙冉y(tǒng)計分析及運營期主梁撓度預(yù)警
    6.4 本章小結(jié)
    6.5 參考文獻
第七章 高速鐵路鋼桁拱橋縱向行為與梁端橫向可靠性評估
    7.1 結(jié)構(gòu)縱向位移監(jiān)測
    7.2 基于縱向位移監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征分析
        7.2.1 結(jié)構(gòu)縱向位移時頻特征
        7.2.2 結(jié)構(gòu)縱向位移長期特征
    7.3 基于相對橫向位移的梁端可靠性分析
        7.3.1 相對橫向位移計算與分析
        7.3.2 相對橫向位移作用下梁端伸縮裝置力學(xué)特征
        7.3.3 橫向相對位移作用下梁端車—橋系統(tǒng)的可靠性與預(yù)警
    7.4 本章小結(jié)
    7.5 參考文獻
第八章 基于健康監(jiān)測的高速鐵路鋼桁拱橋RAMS綜合評估
    8.1 基于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的RAMS評估框架
        8.1.1 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)
        8.1.2 RAMS評估框架
    8.2 高速鐵路鋼桁拱橋結(jié)構(gòu)RAMS狀態(tài)單項評估
        8.2.1 單項監(jiān)測項目的失效概率、故障模式和維修策略
        8.2.2 高速鐵路鋼桁拱橋結(jié)構(gòu)RAMS狀態(tài)單項評分方法
    8.3 基于權(quán)重分析的高速鐵路鋼桁拱橋綜合評價
        8.3.1 單項項目權(quán)重分析
        8.3.2 橋梁結(jié)構(gòu)綜合評價
    8.4 本章小結(jié)
    8.5 參考文獻
第九章 總結(jié)與展望
    9.1 研究總結(jié)
    9.2 研究展望
致謝
個人簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大跨多線高速鐵路鋼桁拱橋車——橋振動安全預(yù)警研究[J]. 趙瀚瑋,丁幼亮,李愛群,王蔓亞,劉華,岳青.  中國鐵道科學(xué). 2018(02)
[2]基于譜系聚類分析的橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)自動化識別方法研究[J]. 徐健,周志祥,唐亮,冉杰,何杰.  振動與沖擊. 2017(11)
[3]基于Hermite插值的簡化風場模擬[J]. 陶天友,王浩.  工程力學(xué). 2017(03)
[4]大型公鐵兩用斜拉橋健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的時域峰值統(tǒng)計及頻域融合處理[J]. 施洲,蒲黔輝,岳青,張同剛.  中國鐵道科學(xué). 2017(02)
[5]高速鐵路常用跨簡支箱梁運營性能檢定[J]. 姚京川.  中國鐵道科學(xué). 2017(02)
[6]高速鐵路CRTS Ⅲ型軌道結(jié)構(gòu)RAMS研究[J]. 劉海濤,王繼軍,賈寶紅,王夢,劉偉斌.  鐵道建筑. 2017(01)
[7]基于健康監(jiān)測的高鐵大型橋梁運營性能評定[J]. 施洲,蒲黔輝,岳青.  鐵道工程學(xué)報. 2017(01)
[8]高速鐵路溫度場作用下橋上無縫道岔與橋梁相互作用研究[J]. 孫加林.  中國鐵道科學(xué). 2017(01)
[9]六塔公鐵兩用斜拉橋鋼桁梁溫度場的長期監(jiān)測與分析[J]. 王蔓亞,丁幼亮,趙瀚瑋,岳青,吳來義.  鐵道建筑. 2016(12)
[10]公鐵兩用斜拉橋豎向動力特性長期監(jiān)測分析[J]. 趙瀚瑋,丁幼亮,李愛群,岳青,吳來義.  鐵道建筑. 2016(11)

博士論文
[1]高速鐵路大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與狀態(tài)評估研究[D]. 魏召蘭.西南交通大學(xué) 2012



本文編號：3667117