本文關鍵詞：多跨預應力混凝土簡支梁鐵路橋動力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,橋梁的建設數(shù)量不斷增加,橋梁結(jié)構(gòu)老齡化的問題將成為必須要面對的問題,因此很有必要發(fā)展橋梁的維持管理技術。橋梁健康監(jiān)測技術是橋梁維持管理中最主要的手段,而橋梁健康監(jiān)測最核心的就是調(diào)查和研究橋梁的動力特性。因此,本文以日本北海道北見市無加川橋?qū)嶋H工程結(jié)構(gòu)為研究對象,針對這種多跨預應力混凝土簡支梁鐵路橋進行了一系列動力特性研究。本文首先研究了應用SHM-H型智能無線加速度傳感器在較長距離情況下進行通信的方法,并結(jié)合研究目標橋梁的實際情況,設計出合適的傳感器分布方案。然后針對北見工業(yè)大學地震防災工學實驗室以往橋梁健康監(jiān)測項目中數(shù)據(jù)處理的一些問題,編寫了SSDPS數(shù)據(jù)處理軟件,該軟件在后續(xù)實驗的數(shù)據(jù)處理過程中能很好的應用,可提升工作效率60%并大幅降低出錯率。設計并進行了秋季橋梁振動實驗和冬季橋梁振動實驗,成功提取了橋梁的模態(tài)頻率、阻尼比和振型,并分析和總結(jié)了橋梁的動力特性,證實了在各跨橋梁之間存在9cm縫隙的情況下,振動可以在從激勵跨橋梁傳播到其他無激勵跨橋梁上,并且可以粗略的得到振動在橋梁上傳播的速度。通過對實驗數(shù)據(jù)進行頻域分析,歸納并總結(jié)了在全跨橋梁振動實驗中各跨橋梁的主要模態(tài)情況,并分析了主要模態(tài)的分布規(guī)律。然后對比分析了秋季和冬季兩次橋梁振動實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了在冬季對鐵路橋進行基于動力學的橋梁健康監(jiān)測方法時,碎石經(jīng)過反復融凍形成了類似混凝土結(jié)構(gòu)的碎石冰凍組合結(jié)構(gòu),使橋梁的抗彎剛度大幅增加,導致橋梁的模態(tài)頻率增加。最后,針對以上結(jié)論應用有限元軟件進行了模擬,把握了實驗結(jié)果的合理性。
【關鍵詞】：結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 振動實驗 動力特性 SHM-H無線智能傳感器 多跨鐵路橋
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究概況11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 目前存在且尚需解決的問題16-17
• 1.4 研究內(nèi)容及技術路線17-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 研究技術路線18-19
• 第2章 監(jiān)測橋梁和監(jiān)測系統(tǒng)19-28
• 2.1 監(jiān)測橋梁簡介19-20
• 2.2 監(jiān)測系統(tǒng)設計20-27
• 2.2.1 監(jiān)測系統(tǒng)設計分析20-22
• 2.2.2 智能無線3軸加速度傳感器系統(tǒng)22-26
• 2.2.3 EL-USB-2 溫度傳感器和紅外熱像儀26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 實驗方案設計和SSDPS軟件開發(fā)28-34
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實驗方案設計29-31
• 3.2.1 單跨橋梁傳感器通信實驗和分布方案設計29-30
• 3.2.2 全跨橋梁傳感器通信實驗和分布方案設計30-31
• 3.3 SSDPS軟件開發(fā)31-33
• 3.4 SSDPS軟件對工作效率的提升33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 無加川橋秋季振動實驗34-55
• 4.1 引言34
• 4.2 實驗概況34-36
• 4.3 振動實驗步驟36-41
• 4.3.1 橋體振動測量37-39
• 4.3.2 溫度測量39-41
• 4.4 加速度數(shù)據(jù)解析方法41-43
• 4.4.1 模態(tài)識別方法41-42
• 4.4.2 阻尼比識別方法42
• 4.4.3 振型識別方法42-43
• 4.5 秋季無加川橋振動實驗結(jié)果43-54
• 4.5.1 第一組實驗結(jié)果和分析43-45
• 4.5.2 第二組實驗結(jié)果和分析45-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章 無加川橋冬季振動實驗55-70
• 5.1 引言55
• 5.2 實驗概況55-56
• 5.3 振動實驗步驟56-61
• 5.3.1 雪荷載測量57-58
• 5.3.2 橋梁振動測量58-59
• 5.3.3 溫度測量59-61
• 5.4 加速度數(shù)據(jù)解析方法61
• 5.5 冬季無加川橋振動實驗結(jié)果61-69
• 5.5.1 第一組實驗結(jié)果和分析61-64
• 5.5.2 第二組實驗結(jié)果和分析64-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第6章 秋冬兩季實驗結(jié)果差異性對比分析和有限元模擬70-85
• 6.1 引言70
• 6.2 第一組實驗結(jié)果對比分析70-73
• 6.3 第二組實驗結(jié)果對比分析73-78
• 6.4 有限元模擬78-84
• 6.4.1 單跨橋梁有限元模型78-83
• 6.4.1.1 秋季單跨橋梁模型78-80
• 6.4.1.2 冬季單跨橋梁模型80-83
• 6.4.2 全橋有限元模型83-84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 參考文獻87-90
• 攻讀學位期間取得的研究成果及發(fā)表的學術論文90-91
• 致謝91

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：多跨預應力混凝土簡支梁鐵路橋動力特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：385246