【摘要】：近年來(lái)斜拉橋的健康監(jiān)測(cè)與安全評(píng)估已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題,越來(lái)越多的學(xué)者和專(zhuān)家都加入到這個(gè)領(lǐng)域研究中,而斜拉橋有限元基準(zhǔn)模型的建立則是對(duì)斜拉橋進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估的基礎(chǔ)和前提。為了對(duì)橋梁的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和健康監(jiān)測(cè),需要建立一個(gè)能反映橋梁真實(shí)性能的“基準(zhǔn)模型”,因此如何建立一個(gè)能夠真實(shí)反映橋梁成橋無(wú)損狀態(tài)下的“基準(zhǔn)模型”變得尤為重要。另外,由于突發(fā)事故、超載、地震以及環(huán)境因素等對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響比較復(fù)雜,因此需要掌握橋梁整體工作狀態(tài)的變化以便對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)測(cè)工作具有重要的工程意義,因?yàn)樗梢越档蜑?zāi)難事故的發(fā)生概率,具體手段包括:必要的結(jié)構(gòu)加固、改造或維修工作。為了更好地解決上述問(wèn)題,本文以蕪湖長(zhǎng)江大橋斜拉橋?yàn)槔?基于有限元分析軟件ANSYS,建立了斜拉橋的初始有限元模型,通過(guò)對(duì)初始有限元模型修正及修正后模型計(jì)算值與試驗(yàn)值對(duì)比驗(yàn)證,最終確定修正后的模型可以作為橋梁健康監(jiān)測(cè)的“基準(zhǔn)模型”。本文主要分為以下幾點(diǎn)內(nèi)容:(1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸及材料性質(zhì)建立初始有限元模型;(2)對(duì)初始有限元模型的拉索索力和橋面線形進(jìn)行修正得到該橋的初始平衡構(gòu)型,使有限元模型的理論計(jì)算結(jié)果能準(zhǔn)確地描述橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài);(3)對(duì)有限元模型進(jìn)行動(dòng)靜載分析,通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比選取合理的參數(shù)對(duì)模型進(jìn)行修正,并結(jié)合動(dòng)靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)確認(rèn)“基準(zhǔn)模型”的可靠性。通過(guò)對(duì)初始模型的修正得到斜拉橋的“基準(zhǔn)模型”,利用此“基準(zhǔn)模型”監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài),以便及時(shí)對(duì)斜拉橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修。
[Abstract]:In recent years, health monitoring and safety assessment of cable-stayed bridges have become a hot issue, and more scholars and experts have joined the research in this field. The establishment of finite element benchmark model of cable-stayed bridge is the foundation and premise of health monitoring and safety assessment of cable-stayed bridge. In order to carry on the real-time analysis and the health monitoring to the bridge's working state, it is necessary to establish a "benchmark model" which can reflect the real performance of the bridge. Therefore, it is very important to establish a "benchmark model" which can truly reflect the non-destructive state of the bridge. In addition, the influence of sudden accident, overload, earthquake and environmental factors on the bridge structure is complex, so it is necessary to master the change of the overall working state of the bridge in order to monitor it in real time. These monitoring tasks are of great engineering significance because they can reduce the probability of disaster accidents, including necessary structural strengthening, modification or maintenance work. In order to solve the above problems better, this paper takes the cable-stayed bridge of Wuhu Yangtze River Bridge as an example, and establishes the initial finite element model of the cable-stayed bridge based on the finite element analysis software ANSYS,. The modified model can be used as the "benchmark model" for bridge health monitoring by comparing the initial finite element model and the calculated value of the modified model with the experimental data. The main contents of this paper are as follows: (1) the initial finite element model is established according to the size and material properties of the design drawings; (2) the initial equilibrium configuration of the bridge is obtained by modifying the cable force of the initial finite element model and the line shape of the bridge deck, so that the theoretical calculation results of the finite element model can accurately describe the structural state of the bridge; (3) dynamic and static load analysis of finite element model is carried out, and reasonable parameters are selected to modify the model through test comparison, and the reliability of "benchmark model" is confirmed by combining static and dynamic load test data. The "datum model" of cable-stayed bridge is obtained by modifying the initial model. The "benchmark model" is used to monitor the actual working state of the structure in order to maintain and maintain the cable-stayed bridge structure in time.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U446

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本文編號(hào)：2410998