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基于裂缝参数的简支梁桥动态模型修正

作　者: 丁勇
导　师: 艾军
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土简支梁桥 有限元模型 动力特征 折减系数 修正
分类号: U448.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


桥梁是重要的交通设施之一。随着桥梁建设的不断发展,桥梁结构的形式与功能日趋复杂,经过长期使用,桥梁结构难免会发生各种各样的损伤。这些受损的桥梁能否继续使用,以及其使用年限,都是人们十分关心的问题。因此,寻求一种经济、实用、快速且精度较高的检测方法,具有有很大的工程实用价值和经济意义。本文建立钢筋混凝土简支梁裂缝参数和混凝土弹性模量折减系数之间的关系,并用混凝土弹性模量折减系数对有限元模型进行修正,分析钢筋混凝土简支梁桥的动力特征。主要内容和结论如下:1.进行钢筋混凝土简支T梁试验。对试验梁进行分级加载,使其裂缝发展。卸载后测量裂缝特征,并进行小车试验,测定各级加载后试验梁的动力特征。2.运用Ansys软件建立钢筋混凝土试验T梁模型,分析钢筋混凝土试验T梁动力特征的材料参数影响性。验证了混凝土弹性模量和混凝土密度为钢筋混凝土结构动力特征的敏感影响因素。3.通过分析裂缝和刚度的关系,推导出混凝土弹性模量和裂缝参数之间的折减关系式。根据各级加载后所测得的不同动力特征值,运用优化分析方法,对有限元T梁模型进行修正,分析得到不同裂缝状态下的折减系数,从而回归出折减系数和裂缝参数之间的关系式。4.对基于裂缝参数的动态模型修正分析方法进行应用分析。利用折减系数与裂缝参数的关系式和无损检测得到的裂缝数据对桥梁模型进行修正,分析得到实桥的理论动力特征,并与实桥动载试验测得的动力特征相比较,其结果吻合较好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-20
  1.1 引言  13
  1.2 国内外动测法结构性能评价研究的研究现状  13-18
    1.2.1 桥梁自振特性测试方法的发展概况  13-14
    1.2.2 桥梁动载试验冲击荷载测试的发展概况  14-15
    1.2.3 桥梁动力特征测试技术研究现状  15-17
    1.2.4 动载试验结构评定方法  17-18
  1.3 本文的研究意义与主要内容  18-20
    1.3.1 研究意义  18-19
    1.3.2 主要内容  19-20
第二章 钢筋混凝土简支T 梁试验分析  20-38
  2.1 引言  20
  2.2 钢筋混凝土简支T 梁试验  20-23
    2.2.1 钢筋混凝土T 梁概况  20-22
    2.2.2 试验仪器的选用及布置  22-23
    2.2.3 试验步骤  23
  2.3 试验结果分析  23-37
    2.3.1 未加载时行车试验结果  23-26
    2.3.2 第一级加载后行车试验结果  26-28
    2.3.3 第二级加载后行车试验结果  28-31
    2.3.4 第三级加载后行车试验结果  31-33
    2.3.5 第四级加载后行车试验结果  33-37
  2.4 小结  37-38
第三章 基于裂缝参数简支梁动力模型修正研究  38-63
  3.1 引言  38
  3.2 钢筋混凝土T 梁动力特征ANSYS 分析  38-45
    3.2.1 试验T 梁建模  38-39
    3.2.2 试验T 梁的模态分析  39-43
    3.2.3 试验T 梁的移动荷载分析  43-45
  3.3 T 梁动力特征的影响性分析  45-52
    3.3.1 混凝土弹性模量  45-47
    3.3.2 混凝土密度  47-49
    3.3.3 钢筋配筋率  49-51
    3.3.4 混凝土泊松比  51-52
  3.4 钢筋混凝土T 梁模型修正  52-61
    3.4.1 无裂缝损伤的T 梁模型修正  52-55
    3.4.2 含裂缝损伤的T 梁模型修正  55-61
  3.5 小结  61-63
第四章 动态模型修正方法应用分析  63-72
  4.1 引言  63
  4.2 钢筋混凝土简支梁桥动载试验  63-67
    4.2.1 实桥构造概况  63-64
    4.2.2 材料属性  64-65
    4.2.3 试验内容  65
    4.2.4 试验结果  65-67
  4.3 有限元建模分析  67-71
    4.3.1 实桥有限元模态分析  67-70
    4.3.2 实桥的模型修正  70-71
  4.5 小结  71-72
第五章 结论与展望  72-74
  5.1 结论  72
  5.2 展望  72-74
参考文献  74-77
致谢  77-78
在学期间的研究成果及发表的学术论文  78

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 各种桥梁 > 桥梁：按结构分 > 梁式桥 > 简支梁桥
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