基于索力影響線的斜拉橋和拱橋主梁損傷識(shí)別
本文關(guān)鍵詞:基于索力影響線的斜拉橋和拱橋主梁損傷識(shí)別,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:橋梁作為一種重要的基礎(chǔ)設(shè)施,在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。纜索承重橋梁是大跨度橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式,但在長(zhǎng)期的超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)過程中,其主梁結(jié)構(gòu)難免出現(xiàn)不同程度的損傷,如何對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別,確保橋梁在運(yùn)營(yíng)過程中的安全,是目前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文針對(duì)纜索承重體系橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用索力影響線的變化作為損傷指標(biāo),提出基于索力影響線的損傷識(shí)別方法,主要完成了以下幾部分的研究工作:1.簡(jiǎn)述了論文選題的背景和意義,介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究現(xiàn)狀,對(duì)比分析了結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)、結(jié)構(gòu)靜力響應(yīng)、模態(tài)修正和人工智能等損傷識(shí)別方法的優(yōu)缺點(diǎn),闡述了當(dāng)前損傷識(shí)別存在的問題。2.將纜索承重體系的橋梁簡(jiǎn)化為彈簧支座支撐的連續(xù)梁橋模型,推導(dǎo)損傷前后彈性支撐反力影響線的解析表達(dá)式,支座反力與索力(吊桿力)存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,從而在理論上證明基于索力影響線識(shí)別主梁損傷的可行性,并定性分析損傷狀態(tài)對(duì)索力影響線變化的影響規(guī)律。3.建立鶴洞大橋三維空間有限元模型,進(jìn)行基于索力影響的斜拉橋主梁損傷識(shí)別的數(shù)值研究,采用降低結(jié)構(gòu)剛度的方法模擬主梁損傷,分析了單處損傷、多處損傷及不同損傷程度等多種工況。研究結(jié)果表明:直接采用索力影響線難以識(shí)別主梁的損傷,但索力影響線的一階導(dǎo)數(shù)差、二階導(dǎo)數(shù)差能較好的識(shí)別主梁的損傷,且索力影響線的二階導(dǎo)數(shù)差對(duì)主梁損傷敏感,識(shí)別效果較好,不僅能對(duì)損傷進(jìn)行準(zhǔn)確定位,還能識(shí)別損傷程度。4.采用Midas軟件,建立某拱梁組合體系空間有限元模型。進(jìn)行拱橋主梁及拱肋損傷位置和損傷程度識(shí)別的數(shù)值研究,研究結(jié)果和斜拉橋的研究結(jié)果相似,即吊桿力影響線的一階導(dǎo)數(shù)差、二階導(dǎo)數(shù)差對(duì)主梁的損傷位置和損傷程度有良好的識(shí)別效果。但對(duì)于拱肋而言,基于吊桿力影響線的方法難以識(shí)別拱肋的損傷。
【關(guān)鍵詞】:斜拉橋 拱橋 索力影響線 損傷識(shí)別
【學(xué)位授予單位】:廣州大學(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5-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 課題研究的背景與意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展12-17
- 1.2.1 基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的損傷識(shí)別方法12-14
- 1.2.2 基于結(jié)構(gòu)靜力響應(yīng)的損傷識(shí)別方法14
- 1.2.3 基于模型修正的損傷識(shí)別方法14-15
- 1.2.4 基于人工智能的損傷識(shí)別方法15-16
- 1.2.5 基于小波分析的損傷識(shí)別16-17
- 1.3 當(dāng)前損傷識(shí)別存在的問題及本文出發(fā)點(diǎn)17
- 1.4 本文研究?jī)?nèi)容17-19
- 第二章 基于索力影響線損傷識(shí)別方法的原理19-37
- 2.1 引言19
- 2.2 利用撓度影響線進(jìn)行損傷識(shí)別的原理19-22
- 2.3 利用索力影響線進(jìn)行損傷識(shí)別的原理22-35
- 2.3.1 斜拉橋無損傷時(shí)的索力影響線22-28
- 2.3.2 斜拉橋有損傷時(shí)的索力影響線28-35
- 2.3.3 損傷前后的斜拉索索力變化35
- 2.4 本章小結(jié)35-37
- 第三章 基于索力影響線的斜拉橋主梁損傷識(shí)別37-65
- 3.1 引言37-38
- 3.2 斜拉橋有限元模型的建立38-39
- 3.2.1 工程概況38
- 3.2.2 有限元模型的建立38-39
- 3.3 單處損傷算例研究及分析39-51
- 3.3.1 單處損傷不同損傷位置的識(shí)別39-47
- 3.3.2 單處損傷不同損傷程度的識(shí)別47-51
- 3.4 多處損傷算例研究及分析51-57
- 3.5 參數(shù)分析及討論57-64
- 3.5.1 塔梁剛度比對(duì)損傷識(shí)別的影響57-58
- 3.5.2 工程實(shí)例的介紹58
- 3.5.3 數(shù)值仿真模型模擬計(jì)算58-64
- 3.6 本章小結(jié)64-65
- 第四章 基于吊桿力影響線的拱橋主梁損傷識(shí)別65-91
- 4.1 引言65-67
- 4.2 有限元建模67-68
- 4.3 單處損傷算例研究及分析68-82
- 4.3.1 單處損傷不同損傷位置的識(shí)別68-77
- 4.3.2 單處損傷不同損傷程度的識(shí)別77-82
- 4.4 多處損傷算例研究及分析82-86
- 4.5 對(duì)系桿拱橋拱肋的損傷識(shí)別86-89
- 4.6 本章小結(jié)89-91
- 第五章 結(jié)論與展望91-93
- 5.1 結(jié)論91-92
- 5.2 展望92-93
- 參考文獻(xiàn)93-97
- 致謝97
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于索力影響線的斜拉橋和拱橋主梁損傷識(shí)別,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):281441
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