發(fā)布時(shí)間：2021-10-17 16:50

　　隨著全國交通行業(yè)的迅速發(fā)展,包括城市生命線工程在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)揮了重要作用,橋梁是其中不可或缺的重要組成部分。隨著載運(yùn)量不斷提高,服役橋梁會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷,損傷的累積會(huì)給結(jié)構(gòu)安全和正常運(yùn)營帶來隱患。本文主要以車橋耦合系統(tǒng)為研究對(duì)象,即橋梁正常運(yùn)營狀態(tài),研究結(jié)構(gòu)物理參數(shù)、結(jié)構(gòu)損傷和相互作用力的識(shí)別方法,具體研究內(nèi)容包括:（1）對(duì)車輛-橋梁耦合時(shí)變系統(tǒng)進(jìn)行分析建模,基于橋梁響應(yīng)對(duì)單元?jiǎng)偠鹊撵`敏度識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)損傷,引入正則化方法改善求解反問題的不適定性。通過數(shù)值仿真分析,驗(yàn)證了該方法能夠較好地識(shí)別損傷位置和損傷程度。（2）基于無跡卡爾曼濾波器算法,擴(kuò)展結(jié)構(gòu)物理參數(shù)至狀態(tài)量中,識(shí)別結(jié)構(gòu)彈性模量和各個(gè)單元抗彎剛度損傷程度。引入偽觀測更新過程,對(duì)無跡卡爾曼濾波算法進(jìn)行正則化約束,在時(shí)間步內(nèi)進(jìn)行迭代,使損傷因子能夠更快地收斂至穩(wěn)定值。以車輛子系統(tǒng)作為研究對(duì)象,將車輛-橋梁相互作用力直接擴(kuò)展至狀態(tài)量中,通過觀測車輛響應(yīng)對(duì)耦合力進(jìn)行識(shí)別,識(shí)別方法簡便并且精度高。（3）以波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁橋?yàn)楣こ瘫尘?分別建立了實(shí)體有限元模型和空間梁單元有限元模型,通過數(shù)值模擬分析其力學(xué)特性,在此基礎(chǔ)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

車致橋梁倒塌事故

炷?劣αΓ?褂肬KF方法在線識(shí)別出了對(duì)恢復(fù)力敏感的非線性材料本構(gòu)參數(shù)。1.2.3車載作用下波形鋼腹板PC箱梁橋的動(dòng)力特性波形鋼腹板PC組合箱梁自1986年法國科涅克大橋(CognacBridge)誕生以來，在世界各國橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用[35,36]。特別是在日本使用波形鋼腹板箱梁的新建或在建橋梁總數(shù)超過200座，而中國建成與在建的波形鋼腹板橋梁也超過了60座[37]，廣東、山西、河北多個(gè)省份得到廣泛應(yīng)用。該類型組合梁采用厚度為10~20mm的波形鋼板取代了混凝土腹板，采用體外預(yù)應(yīng)力鋼束代替部分體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束，具體構(gòu)造見圖1-2。圖1-2波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋圖1-3波形鋼腹板PC箱梁橋構(gòu)造這種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)具有減輕結(jié)構(gòu)自重、加快施工速度、提高預(yù)應(yīng)力效率、充分發(fā)揮材料效率、完全避免腹板開裂等顯著優(yōu)點(diǎn)[38]，因而得到廣泛應(yīng)用。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)許多學(xué)者對(duì)波形鋼腹板PC箱梁橋的靜力性能做了大量的研究，其中包括了等截面和變截面波形鋼腹板PC箱梁彎曲性能、扭轉(zhuǎn)性能[39]、畸變效應(yīng)[40]、剪力滯效應(yīng)[41]和腹板穩(wěn)定性[42]等問題的研究，已經(jīng)對(duì)當(dāng)前波形鋼腹板PC箱梁橋的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供了較為全面的理論依據(jù)，但是對(duì)于該類橋梁的動(dòng)力性能研究卻才剛剛起步。張永健等[43]基于能量變分方法，得到了考慮剪切變形及剪力滯效應(yīng)的各階自振頻率的解析解，相較于初等梁理論計(jì)算頻率有所降低；冀偉等[44,45]在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)該橋型豎向彎曲振動(dòng)微分方程，橫隔板數(shù)量的改變對(duì)箱梁高階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率

恢復(fù)力敏感的非線性材料本構(gòu)參數(shù)。1.2.3車載作用下波形鋼腹板PC箱梁橋的動(dòng)力特性波形鋼腹板PC組合箱梁自1986年法國科涅克大橋(CognacBridge)誕生以來，在世界各國橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用[35,36]。特別是在日本使用波形鋼腹板箱梁的新建或在建橋梁總數(shù)超過200座，而中國建成與在建的波形鋼腹板橋梁也超過了60座[37]，廣東、山西、河北多個(gè)省份得到廣泛應(yīng)用。該類型組合梁采用厚度為10~20mm的波形鋼板取代了混凝土腹板，采用體外預(yù)應(yīng)力鋼束代替部分體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束，具體構(gòu)造見圖1-2。圖1-2波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋圖1-3波形鋼腹板PC箱梁橋構(gòu)造這種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)具有減輕結(jié)構(gòu)自重、加快施工速度、提高預(yù)應(yīng)力效率、充分發(fā)揮材料效率、完全避免腹板開裂等顯著優(yōu)點(diǎn)[38]，因而得到廣泛應(yīng)用。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)許多學(xué)者對(duì)波形鋼腹板PC箱梁橋的靜力性能做了大量的研究，其中包括了等截面和變截面波形鋼腹板PC箱梁彎曲性能、扭轉(zhuǎn)性能[39]、畸變效應(yīng)[40]、剪力滯效應(yīng)[41]和腹板穩(wěn)定性[42]等問題的研究，已經(jīng)對(duì)當(dāng)前波形鋼腹板PC箱梁橋的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供了較為全面的理論依據(jù)，但是對(duì)于該類橋梁的動(dòng)力性能研究卻才剛剛起步。張永健等[43]基于能量變分方法，得到了考慮剪切變形及剪力滯效應(yīng)的各階自振頻率的解析解，相較于初等梁理論計(jì)算頻率有所降低；冀偉等[44,45]在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)該橋型豎向彎曲振動(dòng)微分方程，橫隔板數(shù)量的改變對(duì)箱梁高階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法綜述[J]. 劉宇飛,辛克貴,樊健生,崔定宇.  工程力學(xué). 2014(04)
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博士論文
[1]基于列車—橋梁耦合振動(dòng)響應(yīng)的橋梁損傷識(shí)別方法研究[D]. 安寧.北京交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]大跨徑波形鋼腹板連續(xù)梁橋車橋耦合振動(dòng)響應(yīng)分析[D]. 張政韜.華東交通大學(xué) 2018
[2]基于改進(jìn)HHT的混凝土簡支梁橋非線性損傷識(shí)別方法[D]. 張衡.重慶大學(xué) 2018
[3]波形鋼腹板箱梁橋剪力滯效應(yīng)研究[D]. 葛盼盼.西南交通大學(xué) 2017
[4]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中時(shí)變稀疏信號(hào)重構(gòu)[D]. 彭嬪.華南理工大學(xué) 2017
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[6]溫度對(duì)混凝土梁式橋動(dòng)力特性演化規(guī)律的影響[D]. 李玉忠.北京交通大學(xué) 2016
[7]基于動(dòng)態(tài)測試信息的結(jié)構(gòu)材料本構(gòu)參數(shù)識(shí)別方法[D]. 劉斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]卡爾曼濾波和卡爾曼預(yù)測方法的改進(jìn)及其在結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中的應(yīng)用[D]. 陳鋒.廈門大學(xué) 2014
[9]考慮環(huán)境溫度及混凝土依時(shí)特性的混凝土梁式橋自振特性演化[D]. 楊明哲.北京交通大學(xué) 2014
[10]基于部分觀測信息的結(jié)構(gòu)參數(shù)與荷載同步識(shí)別時(shí)域新方法[D]. 趙博宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3442100