基于SHMS的随机车流-桥梁耦合振动分析系统的验证及评价方法研究

摘要

近年来,我国的桥梁结构出现了种种严重问题,因此建立桥梁健康监测系统是必要的。但是,目前的桥梁健康监测系统计算分析能力仍存在不足,大量的实测数据需要归纳上升到理论层次。因此,需要一款能够有效参与健康监测计算的软件,针对这一不足论文展开研究,引入了随机车流-桥梁耦合振动分析系统(BDANS)。本文的主要研究工作包括以下几个方面:
　　(1)以某大跨桁式组合拱桥为依托分别建立Midas和BDANS有限元模型,验证随机车流-桥梁耦合振动分析系统静力计算的准确性。从提取结果来看,两种软件计算结果几乎完全相同,验证得到该系统静力计算准确。
　　(2)实测大桥健康监测交通流参数,包括车型、车辆横向位置、车重、车速等,并测量桥梁在实际交通流作用下的应变响应值。然后基于BDANS软件,仿真模拟真实交通流过桥的全过程,然后提取桥梁结构的理论响应值,与结构实测响应值进行对比分析,研究结构响应的理论计算值和实测值之间的相关关系,验证得到系统动力计算结果切实可靠。
　　(3)以某大桥为实例,基于随机车流-桥梁耦合振动分析系统,对大桥进行承载能力评价,从而证明了该分析系统应用在健康监测评估系统上的可行性,评价得到大桥竖杆截面抗剪能力薄弱。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2健康监测系统的内容及意义

1.3健康监测的应用

1.4健康监测存在的问题

1.5本文研究意义及主要内容

第二章 随机车流-桥梁耦合振动分析系统静力验证

2.1引言

2.2车-桥耦合随机振动分析软件介绍[19]

2.3工程依托

2.4全桥有限元模型的建立

2.5系统静力计算有效性的验证

2.6本章小结

第三章 随机车流-桥梁耦合振动分析系统动力验证

3.1引言

3.2某大桥的交通荷载数据实时采集

3.3动应变测点布置

3.4 基于健康监测系统的交通荷载工况提取

3.5桥梁动力响应曲线理论与实际的对比

3.6本章小结

第四章 基于动力仿真分析的承载力评价

4.1引言

4.2桁式组合拱桥结构力学特性

4.3承载力评价方法

4.4中国、美国评定方法在某大桥承载力评定中的应用

4.5特重车交通荷载作用下承载力评价

4.6本章小结

结论与展望

参考文献

致谢