动测参数评定梁式桥结构性能方法研究

论文摘要

桥梁作为交通运输的重要枢纽,及时其掌握结构工作性能,保障运营安全是我们共同关心的课题。随着结构计算理论的完善和测试技术的发展,目前已形成了静动力荷载试验、健康运行监测、结构损伤动态识别等评价方法,其中静动力荷载试验以其直观、可靠、便于推广等特点在新建和既有桥梁的承载能力、安全性评估中得到广泛应用,已形一套以静力指标为主相对完善的评价体系。由于桥梁振动形态的复杂性和随机性,国内外对桥梁结构动力性能评价指标的研究尚处于不断探索之中,目前尚未形成统一的尺度和完善的体系,这样大量动力试验数据得不到充分、有效利用,对结构性能无法作出系统评价就成为一种普遍现象。本文紧密结合桥梁静动力试验的实际情况和结构性能评价的需要,研究和探索动测参数的量化评价指标,寻求综合利用静力、动力参数的更加合理、科学的结构性能评价方法。作者在收集大量现场试验数据的基础上,采用结构动力学、数理统计等分析方法,在对原始动力数据进行分析提炼后,以梁式桥为研究对象,开展了基于动测参数结构性能评价方法的研究,主要工作包括动测参数可靠性以及动测参数修正计算方法的研究;基于实测影响线、冲击系数和静力校验系数结构承载力的综合分析与评定方法研究;基于实测自振频率结构刚度的评价与验证分析;基于有限元理论结构动力响应计算和验证分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 桥梁结构性能评价的意义
• 1.2 动测法结构性能评价的现状
• 1.2.1 主要试验评价方法
• 1.2.2 研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 动测参数的有效性评价和修正
• 2.1 引言
• 2.2 应变增大系数评价指标有效性分析
• 2.2.1 问题的引入
• 2.2.2 应变增大系数与冲击系数相关性分析
• 2.2.3 相关性显著水平检验
• 2.3 跳车自振频率修正方案的研究
• 2.3.1 问题的引入
• 2.3.2 一种新的跳车自振频率修正计算方法
• 2.3.3 修正计算方法的试验验证
• 2.4 本章小节
• 第三章 基于动力响应参数结构承载力评价方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 基于实测影响线的结构性能分析与评价
• 3.2.1 研究案例试验概况
• 3.2.2 基于试验的内力影响线计算
• 3.2.3 基于动测影响线承载力评价及验证
• 3.3 基于冲击系数和校验系数结构性能综合评价
• 3.3.1 冲击系数实测值与规范值差异成因分析
• 3.3.2 承载力综合评价指标研究
• 3.4 本章小节
• 第四章 基于实测频率的结构刚度评价与验证
• 4.1 引言
• 4.2 基于频率的结构刚度分析方法
• 4.3 频率刚度评价与校验系数刚度评价的关系
• 4.4 基于频率评价结构刚度的试验验证
• 4.5 本章小结
• 第五章 实桥结构动力性能理论分析与试验验证
• 5.1 引言
• 5.2 桥梁概况
• 5.3 结构有限元建模及静力分析
• 5.3.1 有限元模型概况
• 5.3.2 静力分析
• 5.4 模态分析与试验验证
• 5.4.1 模态分析
• 5.4.2 动力特性试验结果
• 5.4.3 有限元分析结果与试验结果对比分析
• 5.5 桥梁行车动力响应分析及试验验证
• 5.5.1 行车动力响应简化分析模型
• 5.5.2 动力响应理论分析结果
• 5.5.3 动力响应试验实测结果
• 5.5.4 动力增大系数实测值与理论值对比分析
• 5.6 基于β指标的结构承载力分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及科研成果