钢桁架桥梁损伤识别分析

发布时间：2017-12-05 14:18

  本文关键词：钢桁架桥梁损伤识别分析

  更多相关文章： 桥梁损伤识别 固有频率 位移 有限元模拟 桁架模型 静载试验

【摘要】：随着我国经济的不断发展,城镇化进程的不断加快,为了缓解日益增大的交通压力,除了需要新建大量的桥梁以外、尚须对现有的桥梁及基础设施进行加固完善。桥梁在服役过程中,会在各种因素的作用下逐渐积累形成一定的损伤,而这些损伤通常是难以用肉眼观察到的,这些隐蔽的损伤会给生命安全和财产安全带来很大的风险。因此,对于桥梁结构的损伤检测识别是具有现实意义的。目前,桥梁结构损伤识别已引起全世界的关注,其识别方法众多,但还有较多的不完善的地方,尚有极大的发展空间。由于桥梁结构受到内因和复杂外部环境因素的联合影响,使得用某一单个方法难以完全对损伤状态的桥进行精确的定位和定量分析。而一些高精度的桥梁结构损伤识别检测方法,比如基于振动分支还主要局限于理论分析和仿真实验中,尚未直接用于实际工程当中。因此,研究高性能、高标准的识别方法已经成为一个全世界的科技研究中的新的领域。桥梁除在服役过程中会积累形成损伤外,在战争(包括防范恐怖袭击)中,桥梁设施往往会被首先受到攻击,且是毁灭性的。针对这类特殊情况,在对众多部分损坏的桥梁的受损程度进行快速识别、快速高效的修复,以迅速恢复和提高损伤桥梁的战略物资的承载运送能力的研究成果显然也是具有非常重要的价值。本文介绍了几种国内外相对成熟、基于参数的桥梁结构损伤识别方法,总结了各种识别方法的优缺点,然后对本文中的损伤检测识别方法——基于固有频率桥梁结构损伤检测识别方法等进行了研究和分析,具体的研究内容可以归结为以下几点:(1)研究分析基于固有频率损伤识别方法,以计算公式的形式将各类损伤识别分析方法的理论思想加以实现,实现损伤识别的目的。(2)基于固有频率损伤识别和静态位移分析方法,采用有限元软件MIDAS对一钢桁架桥进行了建模分析,通过集中加载力转化为重力和不同加载力的方式,计算出桥梁模型在各个损伤工况和不同加载力的情况下的桥梁结构的不同模态频率和挠度值,对桥梁结构进行直接损伤识别。(3)根据有限元模型分析结果,对下承式桁架桥梁建立实体桥梁模型,具体试验方式严格按照根据识别步骤来进行。(4)在有限元模拟和实体模型试验过程中,对桥梁结构进行了静力损伤模拟和静载损伤识别,对比其MIDAS软件模拟的固有频率损伤检测识别方法的检测结果。最后,总结了在仿真和实验过程中应注意的问题,分析了在有限元模拟和物理模型试验过程当中对损伤模拟的实现方法,以及以上模拟方法在实现过程可能会对模拟效果的所带来的影响。模拟分析和物理模型试验的基础上,本文实现了基于固有频率损伤识别等方法在有限元模拟和工程算例中的应用。
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446

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本文编号：1255110