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基于模型修正的大跨斜拉桥损伤识别研究
| 论文题名： | 基于模型修正的大跨斜拉桥损伤识别研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;健康监测;损伤识别;模型修正;环境激励;有限元;动力特性;模态曲率 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的蓬勃发展，一些大跨和超大跨桥梁的相继建成，人们对这些大型重要桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能日渐关注和重视。本文以天津市保定桥斜拉桥工程为背景，研究了针对实际工程的健康监测策略，验证了对桥梁整体性能进行评估的损伤识别方法，为后期的健康监测提供了依据。 本文首先阐述了桥梁健康监测系统的研究现状和发展趋势，根据健康监测的目的和功能，进行桥梁健康监测系统设计，确定了健康监测系统构成、监测内容和传感器的布置以及用于损伤识别的理论方法，并结合保定桥工程的实际情况进行针对性的健康监测系统设计；通过采用大型动态信号处理软件DASP2006，在环境激励条件下，测定斜拉索索力和大桥振动信息，并对信号进行频谱分析，为后期与模型理论值比较分析和模型修正提供依据，确定桥梁结构的损伤位置和损伤程度；使用通用有限元分析软件ANSYS，应用优化设计方法，分别建立了桥梁结构平面和空间有限元模型，并对两种模型计算结果和适用性进行分析：运用敏感性分析方法，利用已有实地测量的大桥结构动力特性数据对建立的有限元模型进行修正；在修正的有限元模型的基础上，进行结构的静力、动力分析；模拟拉索和箱梁损伤，分析其对结构位移、内力和动力特性的影响；利用模态曲率法并考虑噪声影响，判定理论模型的损伤程度和损伤位置，验证该方法的有效性。最后，结合保定桥工程，应用上述的理论方法进行有限元建模，修正和损伤识别。 研究结果表明：运用该论文的理论建立的修正有限元模型，对大跨度斜拉桥进行结构分析，其结果是可接受的，而且成功验证模态曲率法适用于实际测量的桥梁损伤诊断，对今后类似桥梁工程的健康监测具有指导意义和推广应用价值。 |
| 作者： | 齐怀展 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李忠献 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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