貨運(yùn)鐵路橋梁荷載單一,活載較大,在列車荷載下,橋梁容易發(fā)生結(jié)構(gòu)性損傷。同時(shí)橋址所處環(huán)境對橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生影響。本文將基于監(jiān)測信息,對貨運(yùn)鐵路橋梁主梁運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行評價(jià),主要研究內(nèi)容包括:(1)針對貨運(yùn)鐵路橋梁的顯著特征,依據(jù)國內(nèi)鐵路橋梁的設(shè)計(jì)和檢定規(guī)范,確定以主梁橫豎向位移、主梁橫豎向頻率、主梁縱向應(yīng)變、梁端豎向轉(zhuǎn)角作為關(guān)鍵監(jiān)測數(shù)據(jù),并結(jié)合鐵路橋梁特點(diǎn),參照橋梁荷載試驗(yàn)中動(dòng)載試驗(yàn)方法,依托工程實(shí)際情況,確定以實(shí)測值與理論值的比例,作為鐵路橋梁的關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo);以規(guī)范中閾值作為損傷狀態(tài)極限,成橋初始狀態(tài)為健康狀態(tài)基礎(chǔ),劃定指標(biāo)取值區(qū)間,并依據(jù)各指標(biāo)特征,確定取值對應(yīng)評分公式,評分范圍0-100,參照橋梁評定規(guī)程,按分?jǐn)?shù)劃為五個(gè)指標(biāo)狀態(tài)評定等級。(2)針對鐵路橋梁的綜合狀態(tài)評價(jià),引入層次分析法與變權(quán)評估理論,構(gòu)建主梁運(yùn)營狀態(tài)評價(jià)模型,用不確定性判斷矩陣并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)確定專家主觀權(quán)重,用意見集中性和權(quán)威性原則確定專家客觀權(quán)重,同時(shí)賦予綜合變權(quán)評估方法來把握均衡性原則,最終確定各指標(biāo)在評價(jià)模型中的權(quán)重,建立完整的結(jié)構(gòu)評價(jià)體系。(3)建立32m簡支梁ANSYS仿真模型,在進(jìn)行有限元模型修正后,通過改變彈性模量,分別建立結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)、損傷10%、20%、30%、40%、50%不同損傷工況,并加入不同的荷載工況和隨機(jī)溫度、隨機(jī)風(fēng)荷載,進(jìn)行仿真分析,并編寫Matlab計(jì)算程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。評分結(jié)果隨損傷狀態(tài)加劇出現(xiàn)遞減,且和車輛荷載大小相關(guān)性不大。結(jié)果表明:本文提出的鐵路橋梁評估模型具有良好的適用性。(4)依托青海省水鴨子墩鐵路橋梁,針對其全橋長度較大、橋跨較多,所處環(huán)境復(fù)雜,分析構(gòu)建了主梁橫豎向加速度、主梁縱向應(yīng)變、墩頂應(yīng)變、溫度、風(fēng)、濕度建立健康監(jiān)測系統(tǒng),并進(jìn)行現(xiàn)場部署。同時(shí)針對本文提出的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估模型,有針對性選擇評估指標(biāo),重新賦權(quán),進(jìn)行工程驗(yàn)證分析。結(jié)果表明:水鴨子墩特大鐵路橋梁狀態(tài)評估為一級,運(yùn)營狀態(tài)良好。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U441
【部分圖文】：

第四章 鐵路橋梁狀態(tài)評估模型仿真分析本章將建立有限元仿真模型，計(jì)算橋梁的自振特性，并對前一章節(jié)所提出型進(jìn)行模型驗(yàn)證。通過 ANSYS 有限元模型，建立不同損傷下的工況，分下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，評價(jià)鐵路橋梁主梁結(jié)構(gòu)在仿真工況下的狀態(tài)等級。本文的來源于青海魚一鐵路，重點(diǎn)參考水鴨子墩特大橋梁，并根據(jù)實(shí)際情況SYS 有限元模型。 有限元模型的建立.1 有限元模型的簡化本文所采用的模型是參考青海水鴨子墩大橋其中一跨的設(shè)計(jì)圖紙（見圖 用 ANSYS 軟件，利用梁格法建立 32m 的簡支梁 ANSYS 模型，并對其進(jìn)析，首先需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，能夠有效模擬橋梁的真實(shí)狀態(tài)。

圖 4-2 梁格法下的 ANSYS 模型為了更加直觀，同時(shí)利用 MIDAS 做了如下渲染圖形：圖 4-3 渲染后 MIDAS 圖形（1）模型基本數(shù)據(jù)該模型為兩片鋼筋混凝土 T 梁拼接而成的主梁，主梁長度為 32m，本文法建立。①質(zhì)量，全橋按照鋼筋混凝土（近似 C50）密度 24503kg /m ；②彈性模量：4 23.45 10 N /mm；

圖 4-3 渲染后 MIDAS 圖形（1）模型基本數(shù)據(jù)該模型為兩片鋼筋混凝土 T 梁拼接而成的主梁，主梁長度為 32m，本文法建立。①質(zhì)量，全橋按照鋼筋混凝土（近似 C50）密度 24503kg /m ；②彈性模量：4 23.45 10 N /mm；③泊松比：0.2；④線膨脹系數(shù)：XYZ 方向均為：51 10 m/ ℃ ；（2）截面特性①跨中處的截面：

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2810055