基于靜動(dòng)載試驗(yàn)吉安贛江公路大橋承載力評(píng)定.pdf

1、橋梁工程是關(guān)乎國計(jì)民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其承載能力和通行能力是保持交通線路暢通的關(guān)鍵。隨著時(shí)間的推移，越來越多既有橋梁因各種原因發(fā)生損傷，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能不足，橋梁承載力下降，從而影響橋梁的正常使用，需要對(duì)既有橋梁的狀況進(jìn)行評(píng)估。承載力評(píng)定是橋梁評(píng)估的關(guān)鍵內(nèi)容，本文以吉安贛江公路大橋主橋?yàn)楣こ瘫尘埃M(jìn)行了基于靜動(dòng)載試驗(yàn)橋梁承載力評(píng)定。
　　首先進(jìn)行了外觀調(diào)查和無損檢測(cè)，并對(duì)橋梁承載力作出初步的定性分析。隨后進(jìn)行了靜載試驗(yàn)、環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)和

2、車輛激勵(lì)試驗(yàn)，識(shí)別出了動(dòng)力特性和沖擊系數(shù)，對(duì)橋梁承載力進(jìn)行定性評(píng)估。根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料，建立了吉安贛江公路大橋主橋的初始有限元模型，進(jìn)行參數(shù)的頻率敏感性分析，選出對(duì)頻率影響敏感的結(jié)構(gòu)參數(shù)，以環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)的動(dòng)力特性結(jié)果為基礎(chǔ)，合理調(diào)整初始有限元的參數(shù)，使得有限元模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果盡可能地吻合，得到反映橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)的有限元模型。最后基于調(diào)整后有限元模型對(duì)該橋的承載力進(jìn)行了更詳細(xì)的評(píng)定和預(yù)測(cè)。本文建立的既有橋梁承載力評(píng)定方法和流程

3、，可供其它既有橋梁承載力評(píng)定參考。
　　論文的主要工作如下:
　　1.對(duì)吉安贛江公路大橋主橋進(jìn)行了外觀檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)了該橋的主要病害情況，并進(jìn)行了混凝土強(qiáng)度檢測(cè)、混凝土碳化深度檢測(cè)、鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)、鋼筋銹蝕檢測(cè)等無損檢測(cè)。依據(jù)相關(guān)評(píng)定規(guī)程，對(duì)橋梁各構(gòu)件分別評(píng)分后進(jìn)行加權(quán)求和綜合評(píng)定，獲得了該橋的技術(shù)狀況等級(jí)和總體評(píng)價(jià)結(jié)果，為進(jìn)一步評(píng)估橋梁的承載力做準(zhǔn)備。
　　2.根據(jù)吉安贛江公路大橋主橋原始設(shè)計(jì)資料，建立了該橋的初始有

4、限元模型，先后進(jìn)行了靜力驗(yàn)算和模態(tài)分析。靜力驗(yàn)算主要進(jìn)行了影響線計(jì)算和基于影響線的活載計(jì)算，靜力驗(yàn)算的目的在于獲取靜載試驗(yàn)測(cè)試控制截面的具體位置和保證靜載試驗(yàn)加載效率。而模態(tài)分析是為動(dòng)載試驗(yàn)中環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)做理論計(jì)算和提供測(cè)點(diǎn)參考位置。
　　3.對(duì)吉安贛江公路大橋主橋首先進(jìn)行了靜載試驗(yàn)，獲得了橋梁的應(yīng)變、撓度等數(shù)據(jù)，結(jié)合靜力數(shù)值加載結(jié)果，對(duì)該橋的承載力進(jìn)行初步評(píng)定。然后進(jìn)行了環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)和車輛激勵(lì)試驗(yàn)，獲得橋梁的動(dòng)應(yīng)變、加速度等數(shù)據(jù)

5、，實(shí)測(cè)得到了橋梁的沖擊系數(shù)。利用實(shí)測(cè)的環(huán)境振動(dòng)加速度響應(yīng)，分別采用頻域峰值法和時(shí)域隨機(jī)子空間識(shí)別相互校驗(yàn)的方式，識(shí)別出了該橋的模態(tài)參數(shù)，并與初始有限元結(jié)果進(jìn)行了比較。對(duì)初始有限元模型的材料、幾何參數(shù)進(jìn)行頻率的敏感性分析，調(diào)整初始有限元模型參數(shù)，使有限元模型計(jì)算與環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果吻合，修正后的有限元模型更能夠反映橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)。
　　4.采用修正后的有限元模型對(duì)吉安贛江公路大橋主橋承載力進(jìn)行更詳細(xì)的評(píng)估和預(yù)測(cè)。針對(duì)目前交通量