在役混凝土小型桥梁的动态性能研究与测试

论文摘要

桥梁的动力特性是评定桥梁承载力状况的重要参数。它是进行结构动力响应计算、抗震和抗风稳定性分析的前提,是结构总体状态的一种表征。一方面它能更真实地揭示出桥梁结构在车辆、人群等动荷载作用下的动态受力与变形本质;另一方面又能描述出桥梁在风力、地震作用下的系统影响。本文针对在役小型混凝土桥梁的管理需要,在国内外现有桥梁动态性能的研究基础上,根据目前的技术条件和经济条件,并结合小型混凝土桥梁的结构特点,对在役混凝土小型桥的动态性能的分析和测试方法进行了分析、研究和实践。主要内容包括:1、叙述国内外在役混凝土桥梁结构的动态性能的研究现状,以及我国中小型混凝土桥梁的结构特点,阐明对其动态性能进行分析和测试在桥梁维修决策以及及时清除安全隐患方面的重要意义。2、归纳、总结在役桥梁结构动态性能的测试与分析方法,重点是桥梁动载试验的主要内容与方法,研究了现有的几种主要桥梁动载测试技术,对其适用范围及优劣性进行了比较。3、针对在役混凝土小型桥梁的结构特点,对现有的桥梁动态性能的测试与分析方法提出合适的改进方案。4、采用动载试验,对江苏常州市的一座预应力混凝土桥—东风桥的动力性能进行了测试和评价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 桥梁振动理论及测试技术的国内外研究概况
• 1.1.3 研究的目的及重要意义
• 1.2 现有的桥梁结构动态性能的分析方法
• 1.3 现有的桥梁结构动态性能的测试方法
• 1.3.1 静载实验
• 1.3.2 动载实验的内容及基本方法
• 1.3.3 动载实验的局限性
• 1.3.4 无损检测与长期监控
• 1.4 本文的主要研究内容
• 2 桥梁动态性能的测试与分析基础知识
• 2.1 振动测试与动态分析技术中的主要理论方法
• 2.2 信号系统分析基础
• 2.2.1 傅里叶变换及性质
• 2.2.2 脉冲函数与梳状函数
• 2.2.3 传输信号的离散化与采样定理
• 2.2.4 泄露效应与窗函数
• 2.2.5 数字滤波
• 2.2.6 噪声与平均技术
• 2.3 结构振动模态识别原理
• 2.3.1 模态的参数估计
• 2.3.2 模态的模型验证
• 2.4 本章小结
• 3 桥梁的振动分析
• 3.1 影响桥梁振动的因素
• 3.2 简支梁桥的振动方程
• 3.3 简支梁桥的弯曲固有振动
• 3.4 简支梁桥在移动车辆荷载作用下的强迫振动
• 3.4.1 车辆振动分析的古典理论
• 3.4.2 车辆振动分析的现代理论
• 3.5 桥面平整度对桥梁振动的影响
• 3.6 含裂缝的桥梁振动分析
• 3.7 冲击系数和动态增量
• 3.8 本章小结
• 4 小型混凝土桥梁动态性能的测试与分析
• 4.1 小型混凝土桥梁的结构特点
• 4.2 小型混凝土桥梁在单车荷载作用下的动力特性分析
• 4.2.1 汽车荷载模型
• 4.2.2 桥梁结构模型
• 4.2.3 动力特性的测定与分析
• 4.3 小型混凝土桥梁的振动影响因素
• 4.4 本章小结
• 5 工程实践
• 5.1 概述
• 5.2 工程概况
• 5.3 荷载试验的方案
• 5.3.1 试验项目
• 5.3.2 测试截面和测点布置
• 5.3.3 测试系统
• 5.4 实测数据的结果及分析
• 5.4.1 实测数据及分析
• 5.4.2 动载试验结论
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献