本文關(guān)鍵詞： 多階段 模型修正 壽命預(yù)測(cè) 概率密度函數(shù)　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來(lái),橋梁的健康監(jiān)測(cè)是工程界的研究熱點(diǎn)之一,而建立一個(gè)與實(shí)際橋梁相一致的有限元模型是橋梁健康監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵。為了解決傳統(tǒng)有限元模型精度不足和計(jì)算量較大的問(wèn)題,提出了多階段模型修正方法。為了對(duì)橋梁使用狀況的評(píng)估和后期維護(hù)工作提供參考,本文對(duì)橋梁剩余壽命進(jìn)行了較為深入的研究。并把以上研究理論應(yīng)用于石河大橋項(xiàng)目中。本文具體內(nèi)容為以下三個(gè)方面。第一,在橋梁模型修正當(dāng)中,利用對(duì)選取的待修正參數(shù)進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,并且按照得到的敏感值對(duì)參數(shù)進(jìn)行分組,依次對(duì)每組參數(shù)按照響應(yīng)面法進(jìn)行修正。提出的多階段橋梁模型修正方法與傳統(tǒng)單一模型修正方法相比,不僅降低了模型計(jì)算量,而且提高了修正精度。第二,針對(duì)鋼筋在混凝土保護(hù)層中和鋼筋裸露在空氣當(dāng)中兩種情況,分別討論了兩種情況下的鋼筋和混凝土材料的耐久性,并依據(jù)可靠度模型,得到了對(duì)應(yīng)的橋梁的可靠度。利用兩種情況下的橋梁可靠度指標(biāo)和橋梁失效判定標(biāo)準(zhǔn),推算出了橋梁的剩余壽命的數(shù)學(xué)模型。利用該模型推算剩余壽命的方法,具有簡(jiǎn)便,直觀的優(yōu)點(diǎn)。第三,將多階段橋梁有限元模型修正和剩余壽命預(yù)測(cè)方法應(yīng)用于石河大橋工程項(xiàng)目當(dāng)中,結(jié)果表明在有限元模型修正方面,不僅誤差率由單一修正方法的3.938%減少到了1.379%,而且減小了模型計(jì)算量,得到了比較理想的修正效果；利用修正后的模型和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)橋梁進(jìn)行了壽命預(yù)測(cè),并推算出目前該橋梁的剩余壽命函數(shù)。本文提出的多階段橋梁模型修正技術(shù)能夠高效地對(duì)橋梁模型進(jìn)行修正,并將所研究的多階段模型修正方法和壽命預(yù)測(cè)理論應(yīng)用于石河大橋健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目當(dāng)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,修正精度滿足工程要求；壽命預(yù)測(cè)結(jié)果能夠?yàn)闃蛄旱酿B(yǎng)護(hù)和維修提供科學(xué)依據(jù)。
[Abstract]:In recent years, bridge health monitoring is one of the research hotspots in the field of engineering. Building a finite element model consistent with the actual bridge is the key of bridge health monitoring. A multi-stage model modification method is proposed to provide a reference for the evaluation of bridge service and the later maintenance work. In this paper, the residual life of the bridge is deeply studied, and the above research theory is applied to the Shihe Bridge Project. The main contents of this paper are as follows: first, in the process of bridge model modification, The parameter sensitivity analysis is carried out on the selected parameters to be corrected, and the parameters are grouped according to the sensitivity values obtained. Each group of parameters is revised according to response surface method in turn. Compared with the traditional single model correction method, the proposed multi-stage bridge model correction method not only reduces the computational complexity of the model, but also improves the correction accuracy. In this paper, the durability of steel bar and concrete material under two kinds of conditions are discussed, and the reliability model is used to analyze the durability of steel bar and concrete material in the concrete cover and the exposed steel bar in the air. The reliability of the corresponding bridge is obtained. The mathematical model of the residual life of the bridge is deduced by using the reliability index of the bridge and the criterion of the bridge failure in two cases. The method of calculating the residual life by using the model is simple and convenient. Thirdly, the finite element model modification and residual life prediction method of multi-stage bridge are applied to Shihe Bridge project. The results show that the finite element method is used to modify the finite element model. Not only the error rate is reduced from 3.938% to 1.379 by a single correction method, but also the calculation of the model is reduced, and an ideal correction effect is obtained, and the modified model and monitoring data are used to predict the life of the bridge. At present, the residual life function of the bridge is calculated. The multi-stage bridge model modification technique proposed in this paper can effectively modify the bridge model. The method of multi-stage model modification and the theory of life prediction are applied to the health monitoring project of Shihe Bridge. The experimental results show that the accuracy of the correction meets the requirements of the project. The result of life prediction can provide scientific basis for bridge maintenance and maintenance.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U446

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本文編號(hào)：1497247