基于模型修正的混凝土連續(xù)梁橋運(yùn)營安全性能評估的試驗研究.pdf

1、橋梁是交通線路的咽喉要道，關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此橋梁的運(yùn)營安全性能是極其關(guān)鍵的。目前，先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋因具有施工工藝簡潔、技術(shù)成熟、施工工期短、結(jié)構(gòu)整體性好等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于我國高速公路與城市道路。為了充分確保既有橋梁能夠安全的運(yùn)行，必須對其真實工作的技術(shù)狀況作出科學(xué)合理的評估。有限元模型修正方法能夠彌補(bǔ)橋梁結(jié)構(gòu)靜動載試驗的不足，修正后的模型能夠更好地反映橋梁整體的實際工作狀態(tài)以及局部構(gòu)件的受力情況?；诖?，本文提出

2、了一種基于模型修正的混凝土連續(xù)梁橋承載能力評估的方法。
　　本文以山西境內(nèi)得勝口至大同的某高速公路上的一座高架橋為工程背景，聯(lián)合靜、動載試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的有限元模型修正，利用修正后的有限元模型對其實際運(yùn)營安全性能以及在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的強(qiáng)度安全儲備進(jìn)行了評估。本文的主要研究工作如下：
　　1、對橋梁進(jìn)行了現(xiàn)場靜、動載試驗，得到了各個測點(diǎn)處的撓度值、應(yīng)變值與橋梁結(jié)構(gòu)豎向前六階自振頻率?；谠O(shè)計圖紙建立了1聯(lián)7跨的預(yù)應(yīng)力混凝土

3、裝配式連續(xù)箱梁橋的殼單元模型與梁格模型。論證了梁格模型合理的網(wǎng)格劃分形式以及等效剛度模擬方法。
　　2、在運(yùn)用動靜載模型修正方法的前提下，采用動態(tài)加權(quán)系數(shù)，基于參數(shù)靈敏度分析的方法，選取靈敏度高的參數(shù)作為模型修正的設(shè)計變量，以實橋結(jié)構(gòu)靜載試驗測試的各個控制截面的豎向撓度與動力試驗獲得的豎向前六階自振頻率分別作為靜、動力目標(biāo)函數(shù)的狀態(tài)變量，而后聯(lián)合動、靜力目標(biāo)函數(shù)構(gòu)造聯(lián)合目標(biāo)函數(shù)，對基于橋梁設(shè)計資料建構(gòu)的梁格初始有限元模型進(jìn)行模型修

4、正。而后按照與橋梁靜載試驗相同的車輛荷載和布載方式，采用數(shù)值加載的方法對修正后的有限元模型進(jìn)行加載模擬，計算出各個測試截面處的應(yīng)變值、撓度值，并與現(xiàn)場橋梁靜載試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計算出兩者之間的相對誤差，再結(jié)合設(shè)計變量與狀態(tài)變量的數(shù)值，綜合驗證模型修正的效果。
　　3、以修正后的橋梁有限元模型為基準(zhǔn)模型，采用與試驗時汽車荷載相同的荷載等級與布載方式進(jìn)行數(shù)值模擬，計算出該橋梁測點(diǎn)處的撓度、應(yīng)變，并與實測數(shù)據(jù)比較，并提出了基于模型修正的