下承式系桿拱橋環(huán)境振動試驗、模型修正與安全評定.pdf

1、在眾多類型的橋梁中，系桿拱橋是近年來在我國蓬勃發(fā)展的一種橋梁結(jié)構(gòu)體系，它以造價低廉、施工簡便、造型美觀等優(yōu)點深受廣大橋梁設(shè)計者的青睞。然而，近些年來，隨著時間的流逝，部分系桿拱橋在使用了僅僅7、8年后就出現(xiàn)了嚴重的安全問題，其中吊桿的損傷和安全問題尤為突出。
　　本文在歸納總結(jié)了目前橋梁安全評定主要方法的基礎(chǔ)上，以四川峨邊大渡河橋為研究對象，從拱橋的建模及環(huán)境振動試驗入手，主要研究了下承式鋼管混凝土系桿拱橋的模型修正、吊桿截面縮減

2、的影響以及損傷吊桿安全評定三個方面的問題。具體內(nèi)容如下：
　　(1)針對拱橋有限元模型修正的問題，首先計算了拱肋前十階自振頻率及振型的理論值；然后采用概率靈敏度分析的方法歸納總結(jié)了各種構(gòu)件材料密度及彈性模量對各階頻率的影響，并從中提取出七個變量作為模型修正的設(shè)計變量；最后，以環(huán)境振動試驗所測得的拱肋自振頻率為目標，采用優(yōu)化的方法修正了初始有限元模型。分析計算和比較表明，修正后的有限元模型的自振頻率較初始有限元模型更為接近環(huán)境振動試

3、驗的實測結(jié)果。
　　(2)利用修正后的有限元模型，采用蒙特卡羅方法研究了吊桿截面縮減對吊桿自身及拱橋其他構(gòu)件受力和拱肋彈性穩(wěn)定性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吊桿截面縮減對其自身受力影響最大，對其他構(gòu)件受力及拱肋彈性穩(wěn)定影響較小。
　　(3)吊桿的安全評定問題主要包括當前承載能力評定及承載能力預(yù)測兩方面內(nèi)容：針對當前承載能力評定，采用承載能力系數(shù)法，利用修正后的有限元模型及恒載作用下吊桿內(nèi)力的實測數(shù)據(jù)，計算了當前情況下吊桿的承載能力系數(shù)