本文關(guān)鍵詞：多跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁鐵路橋動力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,橋梁的建設(shè)數(shù)量不斷增加,橋梁結(jié)構(gòu)老齡化的問題將成為必須要面對的問題,因此很有必要發(fā)展橋梁的維持管理技術(shù)。橋梁健康監(jiān)測技術(shù)是橋梁維持管理中最主要的手段,而橋梁健康監(jiān)測最核心的就是調(diào)查和研究橋梁的動力特性。因此,本文以日本北海道北見市無加川橋?qū)嶋H工程結(jié)構(gòu)為研究對象,針對這種多跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁鐵路橋進(jìn)行了一系列動力特性研究。本文首先研究了應(yīng)用SHM-H型智能無線加速度傳感器在較長距離情況下進(jìn)行通信的方法,并結(jié)合研究目標(biāo)橋梁的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)出合適的傳感器分布方案。然后針對北見工業(yè)大學(xué)地震防災(zāi)工學(xué)實(shí)驗(yàn)室以往橋梁健康監(jiān)測項(xiàng)目中數(shù)據(jù)處理的一些問題,編寫了SSDPS數(shù)據(jù)處理軟件,該軟件在后續(xù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理過程中能很好的應(yīng)用,可提升工作效率60%并大幅降低出錯(cuò)率。設(shè)計(jì)并進(jìn)行了秋季橋梁振動實(shí)驗(yàn)和冬季橋梁振動實(shí)驗(yàn),成功提取了橋梁的模態(tài)頻率、阻尼比和振型,并分析和總結(jié)了橋梁的動力特性,證實(shí)了在各跨橋梁之間存在9cm縫隙的情況下,振動可以在從激勵跨橋梁傳播到其他無激勵跨橋梁上,并且可以粗略的得到振動在橋梁上傳播的速度。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析,歸納并總結(jié)了在全跨橋梁振動實(shí)驗(yàn)中各跨橋梁的主要模態(tài)情況,并分析了主要模態(tài)的分布規(guī)律。然后對比分析了秋季和冬季兩次橋梁振動實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了在冬季對鐵路橋進(jìn)行基于動力學(xué)的橋梁健康監(jiān)測方法時(shí),碎石經(jīng)過反復(fù)融凍形成了類似混凝土結(jié)構(gòu)的碎石冰凍組合結(jié)構(gòu),使橋梁的抗彎剛度大幅增加,導(dǎo)致橋梁的模態(tài)頻率增加。最后,針對以上結(jié)論應(yīng)用有限元軟件進(jìn)行了模擬,把握了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 振動實(shí)驗(yàn) 動力特性 SHM-H無線智能傳感器 多跨鐵路橋
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究概況11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 目前存在且尚需解決的問題16-17
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線17-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 研究技術(shù)路線18-19
• 第2章 監(jiān)測橋梁和監(jiān)測系統(tǒng)19-28
• 2.1 監(jiān)測橋梁簡介19-20
• 2.2 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-27
• 2.2.1 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析20-22
• 2.2.2 智能無線3軸加速度傳感器系統(tǒng)22-26
• 2.2.3 EL-USB-2 溫度傳感器和紅外熱像儀26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和SSDPS軟件開發(fā)28-34
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.1 單跨橋梁傳感器通信實(shí)驗(yàn)和分布方案設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.2 全跨橋梁傳感器通信實(shí)驗(yàn)和分布方案設(shè)計(jì)30-31
• 3.3 SSDPS軟件開發(fā)31-33
• 3.4 SSDPS軟件對工作效率的提升33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 無加川橋秋季振動實(shí)驗(yàn)34-55
• 4.1 引言34
• 4.2 實(shí)驗(yàn)概況34-36
• 4.3 振動實(shí)驗(yàn)步驟36-41
• 4.3.1 橋體振動測量37-39
• 4.3.2 溫度測量39-41
• 4.4 加速度數(shù)據(jù)解析方法41-43
• 4.4.1 模態(tài)識別方法41-42
• 4.4.2 阻尼比識別方法42
• 4.4.3 振型識別方法42-43
• 4.5 秋季無加川橋振動實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-54
• 4.5.1 第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析43-45
• 4.5.2 第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析45-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章 無加川橋冬季振動實(shí)驗(yàn)55-70
• 5.1 引言55
• 5.2 實(shí)驗(yàn)概況55-56
• 5.3 振動實(shí)驗(yàn)步驟56-61
• 5.3.1 雪荷載測量57-58
• 5.3.2 橋梁振動測量58-59
• 5.3.3 溫度測量59-61
• 5.4 加速度數(shù)據(jù)解析方法61
• 5.5 冬季無加川橋振動實(shí)驗(yàn)結(jié)果61-69
• 5.5.1 第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析61-64
• 5.5.2 第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析64-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第6章 秋冬兩季實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異性對比分析和有限元模擬70-85
• 6.1 引言70
• 6.2 第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析70-73
• 6.3 第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析73-78
• 6.4 有限元模擬78-84
• 6.4.1 單跨橋梁有限元模型78-83
• 6.4.1.1 秋季單跨橋梁模型78-80
• 6.4.1.2 冬季單跨橋梁模型80-83
• 6.4.2 全橋有限元模型83-84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文90-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：385246