基于靜動(dòng)力有限元模型修正的既有鋼筋混凝土拱橋承載能力評(píng)估.pdf

1、橋梁工程是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)、民生的重要基礎(chǔ)交通設(shè)施。為了保障交通設(shè)施的安全、通暢，最大限度的利用現(xiàn)有資源，須對(duì)既有橋梁的現(xiàn)實(shí)工作狀況做出科學(xué)的評(píng)估，以了解橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)，包括損傷狀況，實(shí)際現(xiàn)有承載能力，甚至使用壽命等信息。本文介紹了一種基于靜動(dòng)力有限元模型修正的既有橋梁承載能力評(píng)估方法，并成功應(yīng)用于一座既有鋼筋混凝土拱橋。并且證明這種方法不僅可以對(duì)橋梁承載能力做出全面的評(píng)估，而且可以對(duì)橋梁未來(lái)承載能力進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，有較好的推廣前景。

2、
　　 本文以湖南衡陽(yáng)某鋼筋混凝土系桿拱橋?yàn)楸尘?，進(jìn)行基于靜動(dòng)力有限元模型修正的橋梁承載能力評(píng)估。論文的主要工作如下：
　　 1.進(jìn)行橋梁現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)，利用車輛加載，測(cè)量了三種試驗(yàn)工況下系梁、拱肋、橋面等測(cè)點(diǎn)的位移；進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)，測(cè)量了該橋的豎向、扭轉(zhuǎn)動(dòng)力特性，以及吊索恒載下的索力。并與初始有限元模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　 2.選擇影響結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的參數(shù)：彈模、密度、約束等，進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析，并選

3、取靈敏度較大的參數(shù)作為待修正參數(shù)。
　　 3.以初始有限元模型和實(shí)測(cè)值在頻率、位移等指標(biāo)上的殘差建立目標(biāo)函數(shù)。選用加權(quán)組合目標(biāo)函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)規(guī)劃法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模型修正，得到反映橋梁實(shí)際工作狀況的有限元模型。
　　 4.以橋梁實(shí)際工作模型為基礎(chǔ)，驗(yàn)算了該橋在恒載和活載狀況下各構(gòu)件關(guān)鍵截面的安全評(píng)估系數(shù)，驗(yàn)證了橋梁的安全性能。并通過(guò)吊索面積折減和車輛超載分析，研究了該橋未來(lái)在損傷狀況和應(yīng)對(duì)車輛超載時(shí)的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，對(duì)其承載能