本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋有限元模型修正與承載力評(píng)估

  更多相關(guān)文章： 預(yù)應(yīng)力 有限單元法 模型修正 承載力評(píng)估

【摘要】：在我國(guó)道路交通和水利工程建設(shè)中,修建了大量各種形式和跨徑的橋梁。它們?cè)诜圻^(guò)程中受氣候、環(huán)境和外部荷載的共同作用,逐漸發(fā)生老化和承載能力下降;隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,過(guò)橋交通量和車(chē)輛載重卻在逐漸提高,因此必須對(duì)既有橋梁的承載力進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,以了解其真實(shí)工作狀態(tài)和承載潛力,為改造加固和使用管理提供決策依據(jù)。本文針對(duì)一座既有預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋,采用一種基于動(dòng)力有限元模型修正的既有橋梁承載力綜合評(píng)估方法,對(duì)其進(jìn)行了安全校核和承載力分析。結(jié)果表明該方法可以較為全面、無(wú)損且費(fèi)用低廉地實(shí)現(xiàn)承載力評(píng)估,為今后同類型橋梁評(píng)估提供參考。本論文的主要工作有:(1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙建立橋梁的精細(xì)有限元模型,并計(jì)算得到其頻率和振型參數(shù)。然后分析了模型中預(yù)應(yīng)力和支座剛度對(duì)理論模態(tài)計(jì)算結(jié)果的影響。(2)介紹了橋梁動(dòng)力測(cè)試和模態(tài)參數(shù)識(shí)別的基本方法,利用跑車(chē)余振法和功率譜峰值法對(duì)該橋進(jìn)行激勵(lì)與測(cè)試,識(shí)別其實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)頻率和振型,并與初始有限元模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。(3)對(duì)有限元模型中的預(yù)選參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析,選出對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)影響較大的作為模型修正參數(shù)。然后根據(jù)聯(lián)合頻率和MAC值的目標(biāo)函數(shù),對(duì)有限元模型進(jìn)行修正,得到了能較好反映橋梁真實(shí)工作狀態(tài)的有限元模型。(4)以修正后的有限元模型作為分析基礎(chǔ),計(jì)算了橋梁在設(shè)計(jì)荷載作用下的受荷響應(yīng),并結(jié)合外觀調(diào)查、材料性能狀態(tài)、自振頻率、動(dòng)力工作性能等資料,對(duì)橋梁進(jìn)行承載力綜合評(píng)估,并分析了結(jié)構(gòu)承受超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載的能力和預(yù)應(yīng)力張拉不足對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)應(yīng)力 有限單元法 模型修正 承載力評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U446
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 環(huán)境激勵(lì)下模態(tài)參數(shù)識(shí)別研究12-15
• 1.2.2 基于動(dòng)力測(cè)試的有限元模型修正研究15-18
• 1.2.3 橋梁承載力評(píng)估研究18-19
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 有限元模型建立與計(jì)算模態(tài)分析21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋有限元模型建立21-31
• 2.2.1 橋梁基本情況21-23
• 2.2.2 有限元建模參數(shù)選取和模型建立23-31
• 2.3 計(jì)算模態(tài)分析31-34
• 2.3.1 計(jì)算模態(tài)分析基本原理31-32
• 2.3.2 有限元計(jì)算模態(tài)分析結(jié)果32-34
• 2.4 動(dòng)態(tài)特性影響因素分析34-36
• 2.4.1 預(yù)應(yīng)力對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響34-35
• 2.4.2 支座剛度對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第3章 基于動(dòng)力測(cè)試的有限元模型修正38-66
• 3.1 引言38
• 3.2 基于環(huán)境激勵(lì)的橋梁動(dòng)力測(cè)試38-42
• 3.2.1 傳感器選擇和布設(shè)38-39
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)激振方法39-40
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采集與處理40-42
• 3.3 結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別42-51
• 3.3.1 模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法42-45
• 3.3.2 功率譜峰值法45-51
• 3.4 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋動(dòng)力試驗(yàn)51-54
• 3.4.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)51-52
• 3.4.2 數(shù)據(jù)分析和模態(tài)參數(shù)識(shí)別52-54
• 3.5 有限元模型修正方法和原理54-61
• 3.5.1 修正方法選擇54-55
• 3.5.2 修正參數(shù)選取55-56
• 3.5.3 目標(biāo)函數(shù)構(gòu)造56-57
• 3.5.4 優(yōu)化算法選擇57-60
• 3.5.5 模型修正流程60-61
• 3.6 簡(jiǎn)支板橋有限元模型修正61-65
• 3.6.1 確定修正參數(shù)61-62
• 3.6.2 修正過(guò)程與結(jié)果62-65
• 3.7 本章小結(jié)65-66
• 第4章 橋梁結(jié)構(gòu)承載力綜合評(píng)估66-84
• 4.1 引言66
• 4.2 橋梁承載力評(píng)估方法66-70
• 4.2.1 橋梁承載力常規(guī)評(píng)估方法66-68
• 4.2.2 橋梁承載力綜合評(píng)估方法68-70
• 4.3 預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支板橋承載力綜合評(píng)估70-82
• 4.3.1 外觀檢查70
• 4.3.2 混凝土強(qiáng)度和碳化深度檢測(cè)70-71
• 4.3.3 鋼筋性能檢測(cè)71-72
• 4.3.4 自振頻率評(píng)定72
• 4.3.5 結(jié)構(gòu)動(dòng)力工作性能評(píng)定72-73
• 4.3.6 基于有限元修正模型的承載力計(jì)算73-82
• 4.4 本章小結(jié)82-84
• 第5章 結(jié)論與展望84-86
• 5.1 結(jié)論84-85
• 5.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果90-91
• 致謝91

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