基于靜動力有限元模型修正的既有鋼筋混凝土拱橋承載能力評估.pdf

1、橋梁工程是關(guān)系到國家經(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，須對既有橋梁的現(xiàn)實工作狀況做出科學(xué)的評估，以了解橋梁的實際工作狀態(tài)，包括損傷狀況，實際現(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力有限元模型修正的既有橋梁承載能力評估方法，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橋梁承載能力做出全面的評估，而且可以對橋梁未來承載能力進(jìn)行預(yù)測和分析，有較好的推廣前景。

2、
　　 本文以湖南衡陽某鋼筋混凝土系桿拱橋為背景，進(jìn)行基于靜動力有限元模型修正的橋梁承載能力評估。論文的主要工作如下：
　　 1.進(jìn)行橋梁現(xiàn)場靜載試驗，利用車輛加載，測量了三種試驗工況下系梁、拱肋、橋面等測點的位移；進(jìn)行現(xiàn)場環(huán)境振動試驗，測量了該橋的豎向、扭轉(zhuǎn)動力特性，以及吊索恒載下的索力。并與初始有限元模型計算結(jié)果進(jìn)行對比分析。
　　 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測值在頻率、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)劃法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模型修正，得到反映橋梁實際工作狀況的有限元模型。
　　 4.以橋梁實際工作模型為基礎(chǔ)，驗算了該橋在恒載和活載狀況下各構(gòu)件關(guān)鍵截面的安全評估系數(shù)，驗證了橋梁的安全性能。并通過吊索面積折減和車輛超載分析，研究了該橋未來在損傷狀況和應(yīng)對車輛超載時的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，對其承載能