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基于梁体转角的一种桥梁挠度测量方法与实验研究

作　者: 徐攀
导　师: 易志坚
学　校: 重庆交通大学
专　业: 工程力学
关键词: 桥梁挠度 挠曲线 测量装置 梁体转角 有理三次样条函数
分类号: U446.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


桥梁结构的健康安全关系到人民群众的生命、财产安全、社会稳定和经济的可持续发展,因此对桥梁进行定期的检测,是确保其安全运营的重要措施。桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分,是桥梁进行安全性评价的一项重要指标。本文提出了基于梁体转角的一种桥梁挠度测量新方法,自主研发了一套梁体转角测量装置,并进行了相应的理论分析和实验验证。论文的主要工作包括以下三个部分:首先,对当今国内外桥梁检测中的挠度测量研究现状和最新进展进行了综述,分析了各种挠度测量方法的优缺点和适用范围。在此基础上,提出了基于梁体转角的一种桥梁挠度测量新方法及测量装置;其次,对基于梁体转角的桥梁挠度测量方法进行了理论分析,引入了基于梁体转角测量桥梁挠度曲线的计算方法——有理三次样条函数法;最后,自主研发了一套基于梁体转角的挠度测量装置,并在实验室的模拟简支梁桥上进行了精度对比试验,并对测量结果进行了数据处理和理论分析。试验结果表明,本文提出的基于梁体转角的桥梁挠度测量装置具有测量效率高、受环境限制小、适用桥型广、性价比高等优势,可望满足工程实际中桥梁挠度测量的要求。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-18
  1.1 论文的研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外挠度测量的研究现状  8-15
    1.2.1 机械式测量法  8-9
    1.2.2 光学测量法  9-13
    1.2.3 电机自动测量法  13-15
  1.3 本文研究的目的、意义及主要内容  15-18
    1.3.1 研究的目的、意义  15-16
    1.3.2 本文主要研究内容  16-18
第二章 桥梁挠度变形的理论分析  18-40
  2.1 梁桥挠度变形理论  18-26
    2.1.1 简支梁式桥梁  18-23
    2.1.2 连续梁式桥梁  23-25
    2.1.3 翅式桥梁  25-26
  2.2 拱桥挠度变形理论  26-36
    2.2.1 拱桥几种结构形式  26-28
    2.2.2 拱的挠度理论  28-30
    2.2.3 三铰拱  30
    2.2.4 两铰拱  30-32
    2.2.5 无铰拱  32-36
  2.3 变截面曲梁的有限元分析算例  36-39
    2.3.1 变截面曲梁的有限元模型建立  36-38
    2.3.2 变截面曲梁的挠度与转角规律分析  38-39
  2.4 本章小结  39-40
第三章 基于梁体转角的桥梁挠度计算公式和计算方法  40-56
  3.1 转角测量装置的布设位置研究和相关公式推导  40-47
    3.1.1 转角测量装置的布设位置研究  40-41
    3.1.2 转角测量装置测量简支梁挠度的计算公式  41-44
    3.1.3 转角测量装置测量连续梁挠度的计算公式  44-47
  3.2 基于梁体转角的桥梁挠度曲线计算方法  47-51
    3.2.1 分段的曲线拟合方法  48
    3.2.2 分跨的最小二乘法  48-50
    3.2.3 满足连续梁支座转角连续条件的方法  50-51
  3.3 基于梁体转角的桥梁挠度有理三次样条函数插值法  51-54
    3.3.1 有理三次样条函数概述  51-52
    3.3.2 有理三次样条函数插值法  52-54
  3.4 本章小结  54-56
第四章 基于梁体转角的桥梁挠度测量装置的研制与试验  56-86
  4.1 转角测量装置的构造与原理  56-59
    4.1.1 转角测量装置的构造  56-58
    4.1.2 转角测量装置的原理  58-59
  4.2 试验方案  59-62
    4.2.1 试验设备  60-61
    4.2.2 试验步骤  61-62
  4.3 试验结果  62-84
    4.3.1 1m 支架高转角测量装置的试验结果  62-73
    4.3.2 2m 支架高转角测量装置的试验结果  73-84
  4.4 试验结果分析  84-85
  4.5 主要结论  85
  4.6 本章小结  85-86
第五章 全文总结及前景展望  86-88
  5.1 全文总结  86-87
  5.2 前景展望  87
  5.3 本章小结  87-88
致谢  88-89
参考文献  89-91
在学期间发表的论著及取得的科研成果  91

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 桥梁试验观测与检定 > 桥梁检定与设备
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