【摘要】：為了保證橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效性和及時(shí)性,給橋梁管理者提供維修及加固的依據(jù),以南昌市新八一大橋?yàn)楣こ瘫尘?在有限元數(shù)值模擬結(jié)合傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立了多指標(biāo)并行預(yù)警的結(jié)構(gòu)預(yù)警體系,闡述了預(yù)警指標(biāo)、預(yù)警閾值和預(yù)警流程,并重點(diǎn)對(duì)索力、關(guān)鍵部位應(yīng)力和撓度、疲勞車輛荷載、固有頻率變化率等預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行了計(jì)算分析。應(yīng)用結(jié)果表明,在當(dāng)前荷載作用下新八一大橋的各項(xiàng)預(yù)警指標(biāo)的結(jié)果都正常,滿足使用要求。
【圖文】：

新八一大橋是江西省第一座斜拉橋，大橋整體可以看作兩個(gè)對(duì)稱而又獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系，主孔為２×１６０ｍ，總長(zhǎng)１０４０ｍ，具體跨徑布置為２×（５０＋２×１６０＋３×５０）。大橋結(jié)構(gòu)體系為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土塔梁墩固結(jié)雙獨(dú)塔雙索面扇形密索體系，橋面寬２８ｍ。主塔造型為Ｈ型，塔高１０３ｍ。斜拉索在主梁上間距為８ｍ，根據(jù)受力要求采用６個(gè)不同的規(guī)格，分別為８５／１２７／１５１／１６３／１８７／２１１，斜拉索鋼絲直徑φ７ｍｍ，外包聚乙烯ＰＥ護(hù)套。圖１為主橋總體布置圖。圖１主橋總體布置圖通過(guò)有限元數(shù)值分析了解新八一大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)考慮提供必要的數(shù)據(jù)供橋梁管理者參考，，方便做出科學(xué)合理的決策，新八一大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器采集項(xiàng)目包括：塔梁索溫度；環(huán)境氣象；整體結(jié)構(gòu)撓度；索塔變位；重要部位的局部變形；結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性；拉索索力；重要部位應(yīng)力變化。大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要傳感器如表１所示。表１八一橋傳感器序號(hào)分項(xiàng)傳感器類型測(cè)點(diǎn)位置１數(shù)字溫度數(shù)字溫度傳感器主梁、主塔、斜拉索續(xù)表１序號(hào)分項(xiàng)傳感器類型測(cè)點(diǎn)位置２振弦溫度振弦傳感器主梁、主塔３振弦應(yīng)力振弦傳感器主梁、主塔４主梁撓度壓力變送器主梁腹板外側(cè)５塔偏角傾角儀塔上橫梁附近６動(dòng)態(tài)稱重壓電傳感器北塔下方橋面７光柵應(yīng)力光纖光柵主梁、主塔８斜拉索索力壓力環(huán)斜拉索塔錨固端９塔頂位移ＧＰＳ塔頂２南昌市新八一大橋有限元分析建立以及時(shí)預(yù)警為目標(biāo)的多指標(biāo)并行預(yù)警體系的前提是分析研究南昌市新八一大橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、環(huán)境狀況、運(yùn)營(yíng)工況，從而建立一個(gè)能真實(shí)體現(xiàn)橋梁幾何、物理及受力特點(diǎn)的三維有限元實(shí)

力；關(guān)鍵部位應(yīng)力；關(guān)鍵部位撓度；疲勞車輛荷載；固有頻率變化率。３．２閾值設(shè)定原則參考香港地區(qū)和美國(guó)公路運(yùn)輸協(xié)會(huì)（ＡＡＳＨＴＯ）的相關(guān)規(guī)范，警戒值的大小取為正常運(yùn)營(yíng)極限值的７５％，此時(shí)的安全系數(shù)為１／０．７５＝１．３３，預(yù)留了部分空間以判斷是否需要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果（σｍ）進(jìn)行詳細(xì)的健康評(píng)估。大橋的安全狀態(tài)從壞到好依次劃分為紅色報(bào)警狀態(tài)、黃色預(yù)警狀態(tài)和綠色正常監(jiān)測(cè)狀態(tài)，各狀態(tài)之間的臨界值就是所要確定得閾值。按照上述原則的劃分的兩線三狀態(tài)示意圖如圖３所示，“兩線”指的是預(yù)警線和報(bào)警線，“三狀態(tài)”指的是正常監(jiān)測(cè)狀態(tài)、預(yù)警狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)。預(yù)警流程如圖４所示。圖３健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩線三狀態(tài)示意圖圖４預(yù)警流程４預(yù)警指標(biāo)的分析計(jì)算４．１索力預(yù)警參數(shù)記橋梁拉索測(cè)試時(shí)的索力為ｆｃｓ，最不利作用下橋梁拉索的索力計(jì)算值為ｆｊ。大橋的索力控制值如表３所示。索力預(yù)警級(jí)別的具體劃分如下［９］：綠色：ｆｃｓ≤０．７５ｆｊ，此時(shí)實(shí)測(cè)索力尚未大于警戒索力值；黃色：０．７５ｆｊ≤ｆｃｓ≤１．０ｆｊ，此時(shí)結(jié)構(gòu)處于偏不利狀態(tài)，實(shí)測(cè)索力值與最不利作用下索力計(jì)算值比較接近；紅色：ｆｃｓ≥ｆｊ，此時(shí)橋梁的實(shí)測(cè)索力達(dá)到或大于允許最大索力值。同時(shí)，考慮到拉索自身的安全性，設(shè)定拉索索力的最小值時(shí)以保障拉索不會(huì)突然斷裂作為主要依據(jù)，采用拉索的最大容許拉力的０．４倍作為拉索最小值［１０］，即ｆｍｉｎ＝０．４ｆｓＡｉ／２．５。表３大橋的索力控制值編號(hào)ｆｊ／ｋＮｆｍｉｎ／ｋＮ編號(hào)ｆｊ／ｋＮｆｍｉｎ／ｋＮ

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 溫青;斜拉橋拉索健康監(jiān)測(cè)與狀態(tài)評(píng)估研究[D];湖南科技大學(xué);2011年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 袁昆;橋梁健康監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)預(yù)警關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];華南理工大學(xué);2013年

2 姚海軍;寶安體育場(chǎng)屋蓋系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安全監(jiān)測(cè)[D];華南理工大學(xué);2014年

3 程永歡;大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋健康監(jiān)測(cè)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張傳軍,黃方林,馬廣;基于精細(xì)修改法的有限元模型修正[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年02期

2 李宏男,李東升;土木工程結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估、健康監(jiān)測(cè)及診斷述評(píng)[J];地震工程與工程振動(dòng);2002年03期

3 李忠獻(xiàn);齊懷展;朱勁松;;基于模態(tài)曲率法的大跨度斜拉橋損傷識(shí)別[J];地震工程與工程振動(dòng);2007年04期

4 丁幼亮;李愛(ài)群;;潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

5 趙玲;李愛(ài)群;;基于模態(tài)柔度矩陣變化指標(biāo)的結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警方法[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年05期

6 孫鴻敏,李宏男;土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2003年03期

7 劉瀟軼;李胡生;;橋梁損傷預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2010年S1期

8 孫宗光,高贊明,倪一清,丁皓江;斜拉橋橋面結(jié)構(gòu)損傷位置識(shí)別的指標(biāo)比較[J];工程力學(xué);2003年01期

9 孫宗光,倪一清,高贊明,丁皓江;基于斜拉索振動(dòng)測(cè)量與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的斜拉橋損傷位置識(shí)別方法[J];工程力學(xué);2003年03期

10 謝峻;江見(jiàn)鯨;韓大建;王國(guó)亮;;大跨度斜拉橋損傷識(shí)別的三步法[J];工程力學(xué);2006年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 姜紹飛;倪一清;高贊明;;基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的青馬懸索橋損傷定位的仿真研究[A];第十屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ卷[C];2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王修勇;斜拉橋拉索振動(dòng)控制新技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2002年

2 何旭輝;南京長(zhǎng)江大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2004年

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;京杭運(yùn)河八一大橋工程通航[J];水運(yùn)工程;2008年11期

2 李祖望;;架起人民心中的橋梁——邵武八一大橋擴(kuò)建記[J];人民政壇;1998年01期

3 孔繁華,胡釗方;老八一大橋上構(gòu)鋼桁架拆除方案比選[J];華東公路;1999年01期

4 方世淮,胡建華;支架平移技術(shù)在南昌新八一大橋施工中的應(yīng)用[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2003年02期

5 陳巍巍;王挺;;南昌八一大橋變形監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立[J];江西煤炭科技;2009年02期

6 夏露;;南昌新八一大橋加固維修工程管理的體會(huì)[J];城市道橋與防洪;2009年12期

7 毛順茂;;八一大橋斜拉索的維修實(shí)踐[J];中國(guó)公路;2011年13期

8 張鴻;南昌新八一大橋主梁施工技術(shù)簡(jiǎn)介[J];華東公路;2001年03期

9 張鴻;南昌新八一大橋主墩承臺(tái)施工[J];華東公路;1998年04期

10 張九初,蔡向陽(yáng),陳技華;南昌新八一大橋主墩大直徑樁鉆孔與承臺(tái)施工[J];湖南交通科技;1997年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 車宇琳;李敏秋;;新南昌八一大橋設(shè)計(jì)方案[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第十二屆年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1996年

2 陳鳳英;;從新八一大橋建設(shè)順利進(jìn)行談施工水域的安全監(jiān)督管理[A];中國(guó)航海學(xué)會(huì)內(nèi)河港航監(jiān)督專業(yè)委員會(huì)97年度學(xué)術(shù)交流論文集[C];1997年

3 陳巍巍;王挺;;南昌新八一大橋變形監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立[A];華東地區(qū)第十次測(cè)繪學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 蔡偉光　陳歡 記者 顧晶 劉興;贛江北大道中大道實(shí)現(xiàn)全線貫通[N];南昌日?qǐng)?bào);2009年

2 記者 蔡堯;投資1.079億元的八一大橋正式開(kāi)工建設(shè)[N];林芝報(bào)(漢);2012年

3 成根　熊瑛 劉興;“一橋一路”維修改造穩(wěn)步推進(jìn)[N];南昌日?qǐng)?bào);2009年

4 記者 吳躍強(qiáng);滕王閣東側(cè)隧道15日全面開(kāi)挖[N];南昌日?qǐng)?bào);2010年

5 邱志勇　記者 廖曉生;重點(diǎn)監(jiān)管八一大橋等水域安全[N];南昌日?qǐng)?bào);2010年

6 記者 蔡堯;搶抓工期 加快進(jìn)度 確保質(zhì)量[N];林芝報(bào)(漢);2013年

7 周麗琴 本報(bào)記者 李江敏;設(shè)置機(jī)非隔離護(hù)欄 加大橋面巡查力度[N];南昌日?qǐng)?bào);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李其林;八一大橋病害分析及其加固研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2562067