本文關(guān)鍵詞：吊桿拱橋桿索張力的振動識別方法與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對于拱橋、懸索橋吊桿張力計算大部分都是基于軸力梁振動理論,即同時考慮彎曲剛度和邊界條件的影響。振動頻率法測索力廣泛應(yīng)用于索結(jié)構(gòu)的施工監(jiān)控以及健康監(jiān)測中,也是最簡單最經(jīng)濟的方法,在索力測試中具有重要的意義。在該理論領(lǐng)域,已經(jīng)取得了顯著的成果,但大部分擬合公式是以張力分段的,會出現(xiàn)對張力的迭代過程,同時對短吊桿的范圍定義、參數(shù)識別以及復(fù)雜邊界條件下的張力識別方法等研究方面仍有一定的缺陷。本文就振動法識別吊桿張力的理論和實際應(yīng)用得到了如下成果:(1)依據(jù)當(dāng)前國內(nèi)吊桿相關(guān)規(guī)范,對國內(nèi)典型鋼管混凝土拱橋的吊桿參數(shù)進行了調(diào)查。依據(jù)調(diào)查的吊桿參數(shù)和長細比設(shè)計不同的吊桿數(shù)值模型,研究了經(jīng)典弦和兩端鉸支邊界條件下吊桿張力解析公式以及兩端固支邊界條件下吊桿張力擬合公式的適用范圍,并給出了短吊桿的初步定義以及三類公式的使用范圍,具有較高的工程意義。(2)基于梁振動理論,介紹了一種新推導(dǎo)的兩端固支邊界條件下吊桿張力的擬合公式,該公式避開了張力的繁瑣迭代過程。首先,驗證了該擬合公式與數(shù)值解的精確度,結(jié)果表明該擬合公式與數(shù)值解之間的誤差可控制在0.2%以內(nèi)。然后將該擬合公式與其它學(xué)者提出的擬合公式進行了對比研究,對比研究結(jié)果表明該擬合公式的計算精度高于其它擬合公式,并且無需對張力進行迭代。(3)在模型試驗研究過程中,首先采用某個模型試驗結(jié)果對兩參數(shù)識別方法的可靠性進行了驗證。然后,根據(jù)國內(nèi)吊桿相關(guān)規(guī)范設(shè)計了兩根吊桿的室內(nèi)試驗,根據(jù)實測的頻率、張力等結(jié)果對試驗吊桿的彎曲剛度進行了識別,吊桿的識別彎曲剛度介于完全粘結(jié)彎曲剛度的0.5~1.0倍之間。(4)以貴州花溪大橋為依托工程,對比研究了三種邊界條件下吊桿張力計算公式,研究表明吊桿的實際邊界條件更接近于兩端固支狀態(tài),新推導(dǎo)的擬合公式精確度最高,誤差基本控制在5%以內(nèi),進一步驗證了新推導(dǎo)的擬合公式的正確性,滿足實際工程中吊桿張力識別的要求。同時對于張力誤差較大的吊桿采用模型試驗研究的結(jié)論,重新選取彎曲剛度計算,得到了誤差更小的張力。
【關(guān)鍵詞】：吊桿拱橋 張力 振動法 彎曲剛度 參數(shù)識別
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U446;U448.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 拱橋發(fā)展歷史9-12
• 1.1.1 拱橋的發(fā)展簡史9-11
• 1.1.2 吊桿拱橋的特點11-12
• 1.2 研究背景和意義12-22
• 1.2.1 吊桿事故與短吊桿行為研究12-16
• 1.2.2 吊桿張力的主要測試方法16-18
• 1.2.3 索力測試推薦方法18-19
• 1.2.4 振動法測吊桿張力研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 存在的問題22-23
• 1.4 本文的主要工作23-25
• 第二章 頻率法測吊桿張力基本理論25-38
• 2.1 經(jīng)典弦振動理論25-27
• 2.2 梁振動理論27-29
• 2.2.1 兩端鉸支28
• 2.2.2 一端固支一端鉸支28-29
• 2.2.3 兩端固支29
• 2.3 軸力梁振動理論29-31
• 2.3.1 基本假定30
• 2.3.2 吊桿振動基本控制方程的建立30-31
• 2.4 吊桿振動微分方程不同邊界下解的討論31-37
• 2.4.1 兩端鉸支31-32
• 2.4.2 一端固支一端鉸支32-33
• 2.4.3 兩端固支33-35
• 2.4.4 新推導(dǎo)的一種擬合公式35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 吊桿張力的振動識別方法計算分析38-58
• 3.1 吊桿拱橋吊桿參數(shù)調(diào)研38-42
• 3.2 拉索規(guī)范的對比介紹42-44
• 3.3 一般邊界條件下的吊桿張力近似區(qū)間估計44-45
• 3.4 短吊桿定義范圍研究45-51
• 3.4.1 短吊桿的初步動力學(xué)定義理論研究46-48
• 3.4.2 基于長細比的短吊桿定義范圍研究48-51
• 3.5 數(shù)值模擬計算51-57
• 3.5.1 模型振動頻率提取51-53
• 3.5.2 基于擬合公式的吊桿張力計算53-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 模型試驗58-69
• 4.1 試驗概況58-59
• 4.1.1 試驗吊桿的基本參數(shù)58-59
• 4.1.2 試驗儀器的選取與參數(shù)59
• 4.2 試驗采集系統(tǒng)的設(shè)計59-60
• 4.3 試驗頻率的采集和處理60-62
• 4.3.1 試驗步驟60-61
• 4.3.2 頻率的采集和處理61-62
• 4.4 兩參數(shù)精細識別方法研究62-67
• 4.4.1 振動方程獨立控制參數(shù)研究62-64
• 4.4.2 張力與彎曲剛度識別方法研究64-67
• 4.5 單參數(shù)精細識別方法研究67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第五章 依托工程應(yīng)用69-77
• 5.1 工程概況69-70
• 5.2 吊桿振動頻率采集與處理70-73
• 5.3 張力識別結(jié)果73-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77-78
• 6.2 展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-84
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文和參與的項目84

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫世英;潘作良;;階梯軸彎曲剛度有限差分計算法[J];哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;1991年02期

2 陳民;;C型波紋管純彎曲剛度設(shè)計公式[J];成都科技大學(xué)學(xué)報;1990年05期

3 譚善光;汪希宣;;熱套輪盤對軸段彎曲剛度的影響系數(shù)計算[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;1990年01期

4 黃正榮;朱偉;梁精華;;修正慣用法管片環(huán)彎曲剛度有效率η和彎矩提高率ξ的研究[J];工業(yè)建筑;2006年02期

5 王曉純,增田雄市郎,徐秉業(yè);正交異性板彎曲剛度系數(shù)的反分析方法[J];北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1996年01期

6 那景新;何洪軍;閆亞坤;;基于統(tǒng)計處理的車身彎曲剛度計算方法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年S2期

7 肖一;卓衛(wèi)東;范立礎(chǔ);;考慮彎曲剛度的懸索自由振動解析解[J];水利與建筑工程學(xué)報;2013年01期

8 肖一;卓衛(wèi)東;范立礎(chǔ);;考慮彎曲剛度的懸索面內(nèi)自由振動解析解[J];地震工程與工程振動;2013年04期

9 С.В.Вершинский;李宏;;關(guān)于提高高速客車車體的彎曲剛度問題[J];國外鐵道車輛;1988年04期

10 湯慶輝;閉合薄壁剖面桿剛度計算的有限元素法[J];洪都科技;1998年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭旭;張騰;;單壁碳納米管彎曲剛度的研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 唐超;彈性薄壁結(jié)構(gòu)的流固耦合數(shù)值研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 潘月;服用面料粘合后的力學(xué)與熱濕傳遞性能研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

2 郭志剛;細胞微管力學(xué)性能的有限元模擬[D];江蘇大學(xué);2016年

3 卿雙全;吊桿拱橋桿索張力的振動識別方法與試驗研究[D];重慶交通大學(xué);2016年

4 馬瑞雅;跑鞋中足彎曲剛度對跑步生物力學(xué)特征和主觀評價的影響[D];北京體育大學(xué);2015年

5 孫良鳳;短索張力和彎曲剛度的識別方法研究[D];浙江大學(xué);2010年

6 鞏鑫龍;架空線彎曲剛度的實驗研究[D];華北電力大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：吊桿拱橋桿索張力的振動識別方法與試驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：427676