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《既有預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào):TB12,O3910710-2012112020碩士學(xué)位論文既有預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估研究張紅玲導(dǎo)師姓名職稱王愛(ài)勤教授申請(qǐng)學(xué)位類別碩士學(xué)科專業(yè)名稱力學(xué)論文提交日期2015年5月23日論文答辯日期2015年6月13日學(xué)位授予單位長(zhǎng)安大學(xué)PrestressedconcretebridgestructuredamageassessmentresearchAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangHonglingSupervisor：Prof.WangAiqinChang’anUniversity,Xi
2、’an,China摘要工程中，既有橋梁結(jié)構(gòu)的損傷評(píng)估與加固分析多采用試驗(yàn)測(cè)試或基準(zhǔn)有限元建模分析，存在局限性。尤其是建立有限元模型時(shí)，要對(duì)真實(shí)結(jié)構(gòu)做各種假設(shè)，使得有限元模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)存在誤差，計(jì)算值和試驗(yàn)測(cè)量值不能很好的一致，這給橋梁的狀態(tài)評(píng)估、剩余壽命的預(yù)測(cè)增加了困難。故如何修正有限元模型，改善既有結(jié)構(gòu)的建模精度，一直是研究的熱點(diǎn)。目前比較公認(rèn)的和可行的方法是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與計(jì)算機(jī)仿真集成進(jìn)行有限元修正?；诖耍疚膰L試建立ANSYS平臺(tái)的結(jié)構(gòu)初始有限元模型，結(jié)合實(shí)橋結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析得到主要修正參數(shù)，借助ANSYS優(yōu)化模塊中一
3、階搜索優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)參數(shù)估計(jì)技術(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)的初始有限元模型進(jìn)行策略性修正。研究比較了不同有限元修正技術(shù)的可行性及有效性，并將修正后的有限元模型作為基準(zhǔn)模型應(yīng)用于既有預(yù)應(yīng)力實(shí)橋的承載力評(píng)估與加固分析。結(jié)果表明，文述方法可以用于既有預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)評(píng)估。主要工作如下：1.以某運(yùn)營(yíng)多年的實(shí)橋?yàn)楣こ桃劳?，運(yùn)用載荷試驗(yàn)方法，對(duì)結(jié)構(gòu)主梁和主要的連系構(gòu)件進(jìn)行了全面的檢測(cè)，通過(guò)靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)等手段獲取橋梁的基本靜動(dòng)力特性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)初步損傷診斷結(jié)果分析得到的直接損傷信息，為用ANSYS平臺(tái)建立損傷有限元數(shù)值模型提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。2.依據(jù)實(shí)橋檢測(cè)結(jié)果，建立其參數(shù)化有限元模型，嘗試
4、采用具有針對(duì)性的修正策略借助一階搜索優(yōu)化的算法，對(duì)試驗(yàn)段構(gòu)件分別進(jìn)行了基于靜力測(cè)試、動(dòng)力測(cè)試以及聯(lián)合應(yīng)用靜動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)的有限元模型修正。比較了不同方法的模型修正效率和效果，介紹了優(yōu)化方法的選擇，并指出有限元模型修正是一個(gè)針對(duì)性很強(qiáng)的技術(shù)，幾乎沒(méi)有一種普適的算法進(jìn)行修正，因而對(duì)于不同類型的工程結(jié)構(gòu)應(yīng)發(fā)展出相應(yīng)合適的修正方法，盡可能獲得相對(duì)準(zhǔn)確的修正模型。3.考慮到既有大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的力學(xué)特性比一般結(jié)構(gòu)受更多因素的影響，修正參數(shù)的選取人工干預(yù)較大，使得傳統(tǒng)有限元修正結(jié)果的穩(wěn)定性和適用性較差，本文利用蟻群優(yōu)化算法在解決復(fù)雜的、不確定性及非線性等問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，嘗試引入基
5、于蟻群算法的有限元模型修正。結(jié)果表明，該模型是有效的，從I而為工程中的大型結(jié)構(gòu)的有限元模型修正提供了新的思路。4.依托既有預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)橋，將修正后的有限元模型作為基準(zhǔn)模型，對(duì)其承載力進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，表明修正后的有限元模型能夠比較準(zhǔn)確的反映橋梁的實(shí)際受力狀態(tài)，可以用于既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的損傷評(píng)估與識(shí)別。在此基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重的部位提出了加固方案，建立了加固后的有限元模型，比較加固前后的承載力，驗(yàn)證了加固方法的有效性。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力，靜動(dòng)力測(cè)試，一階優(yōu)化，蟻群算法，有限元修正，損傷評(píng)估IIAbstractInengineering,itiscircumscrib
6、edthatthedamageassessmentandreinforcementanalysisfortheexistingbridgestructuregenerallyusetheexperimentaltestandthefiniteelementmodelinganalysis.Especially,inthefiniteelementmodeling,allkindsofhypothesistotherealstructurecausestheerrorbetweenthefiniteelementmodelandtheactualstructure,so
7、thatcalculationvaluecan'twellconsistentwithexperimentalmeasurements.Itincreasesdifficultyforthebridgeconditionassessmentandtheremaininglifeprediction.Therefore,toamendthefiniteelementmodelandimprovethemodelingaccuracyfortheexistingstructureshasalwaysbeenthehotspotofstudy.Atpres
