重慶石板坡長江大橋復線橋健康監(jiān)測系統(tǒng)方案研究.pdf

1、作為防災減災工程與防護工程學科的新興研究方向，近年來橋梁等重大工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測成為國內(nèi)外學術(shù)界、工程界的研究熱點。重慶石板坡長江大橋復線橋作為重慶主城區(qū)南北大通道上的一座特大型橋梁，該橋建成后將承擔繁重的交通任務，隨著運營服役時間的推移，混凝土收縮徐變、預應力損失等不利影響日趨嚴重，大橋各構(gòu)件將受到各種損壞，相應橋梁的剛度和強度就會出現(xiàn)不同程度的衰減，從而在典型荷載作用下可能會失去其服役能力，甚至可能引發(fā)災難性事故。因此在石板坡大橋上

2、設置一套大橋運行狀態(tài)監(jiān)測與健康診斷系統(tǒng)是非常必要的。 本文以石板坡大橋為工程背景，以石板坡大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)為研究對象，重點探討了其健康監(jiān)測系統(tǒng)中的兩大關(guān)鍵子系統(tǒng)—傳感器系統(tǒng)和安全狀態(tài)評估系統(tǒng)的方案設計。本文完成的主要研究工作為： 1）對結(jié)構(gòu)進行靜力及動力分析，找到結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位。分析設計圖紙把握大橋的總體結(jié)構(gòu)特性，建立該橋完整的初始空間有限元模型，并基于此模型分析了結(jié)構(gòu)在典型荷載作用下的主要靜力響應，找到結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位。

3、最后對整體結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析，通過考查原始結(jié)構(gòu)與鋼－混凝土箱梁接頭部位的剛度出現(xiàn)不同程度降低情況下的前20階振型變化，得出全橋動力特性監(jiān)測對石板坡大橋結(jié)構(gòu)的安全評估作用不大的結(jié)論。 2）確定健康監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器布點方案。以結(jié)構(gòu)分析結(jié)果為主要依據(jù)參考類似橋梁的運營服役情況，分析健康監(jiān)測的重點內(nèi)容；通過一定的參數(shù)分析確定各監(jiān)測點的傳感器測量范圍為傳感器的選擇提供依據(jù)；經(jīng)初步優(yōu)化最終確定了傳感器布點方案。 3）確定安全狀態(tài)評估