紅楓湖大橋有限元模型改進(jìn)及損傷機(jī)制的研究.pdf

1、大跨度斜拉橋的安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)已成為橋梁安全養(yǎng)護(hù)中的重要組成部分。建立合適的有限元模型是橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有關(guān)安全評(píng)估的重要內(nèi)容。由于實(shí)際施工方案與初設(shè)計(jì)圖紙規(guī)劃的結(jié)構(gòu)調(diào)整、材料參數(shù)選取、結(jié)構(gòu)單元選取、有限元模型的離散誤差等因素，使得斜拉橋結(jié)構(gòu)有限元模型與斜拉橋?qū)嶋H結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)工程精度誤差，因此通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行修正得以改進(jìn)顯得十分重要。斜拉橋結(jié)構(gòu)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受到車輛、風(fēng)、地震等多重因素的作用，在橋梁建成后投入運(yùn)行的一段時(shí)間內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)不同程度

2、的損傷。橋梁結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重危及交通運(yùn)輸?shù)陌踩?。本文以?dú)塔雙索面斜拉橋----紅楓湖大橋?yàn)楣こ瘫尘?，在ANSYS大型有限元仿真軟件平臺(tái)上，通過(guò)分析靜、動(dòng)荷載不同條件下，針對(duì)索塔、斜拉索、主梁展開(kāi)建模，計(jì)算其應(yīng)力、應(yīng)力幅，并分析其空間分布變化規(guī)律，討論了各結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)區(qū)域，并結(jié)合損傷腐蝕理論，初步討論了結(jié)構(gòu)的損傷形式，從而對(duì)斜拉橋整體進(jìn)行了比較全面的結(jié)構(gòu)分析。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容包括：⑴基于實(shí)際施工參數(shù)進(jìn)行建模計(jì)算，針對(duì)該斜拉橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3、，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究，在模型單元類型、參數(shù)取值等方面進(jìn)行修正。通過(guò)ANSYS有限元仿真平臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力特性頻率分析，結(jié)合文獻(xiàn)中基于實(shí)橋建成后所得到的實(shí)橋的實(shí)測(cè)基頻，兩基頻之間誤差較小，說(shuō)明模型滿足工程精度的要求。⑵計(jì)算在靜、動(dòng)荷載條件下，索塔、斜拉索、主梁的應(yīng)力分布特點(diǎn)以及變化情況，分析斜拉橋結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)應(yīng)力區(qū)域,為斜拉橋索力的調(diào)整及斜拉索更換提供一定的參考價(jià)值。⑶通過(guò)計(jì)算各結(jié)構(gòu)應(yīng)力，結(jié)合損傷腐蝕理論以及結(jié)構(gòu)材料特性，對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷形式進(jìn)行分析