資源描述：
《既有預應力混凝土梁橋結構損傷評估研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號:TB12,O3910710-2012112020碩士學位論文既有預應力混凝土梁橋結構損傷評估研究張紅玲導師姓名職稱王愛勤教授申請學位類別碩士學科專業(yè)名稱力學論文提交日期2015年5月23日論文答辯日期2015年6月13日學位授予單位長安大學PrestressedconcretebridgestructuredamageassessmentresearchAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangHonglingSupervisor：Prof.WangAiqinChang’anUniversity,Xi
2、’an,China摘要工程中，既有橋梁結構的損傷評估與加固分析多采用試驗測試或基準有限元建模分析，存在局限性。尤其是建立有限元模型時，要對真實結構做各種假設，使得有限元模型與實際結構存在誤差，計算值和試驗測量值不能很好的一致，這給橋梁的狀態(tài)評估、剩余壽命的預測增加了困難。故如何修正有限元模型，改善既有結構的建模精度，一直是研究的熱點。目前比較公認的和可行的方法是利用計算機技術把實驗測試結果與計算機仿真集成進行有限元修正?；诖耍疚膰L試建立ANSYS平臺的結構初始有限元模型，結合實橋結構試驗測試結果，對結構參數(shù)進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)化理論的結構參數(shù)估計技術，對結構的初始有限元模型進行策略性修正。研究比較了不同有限元修正技術的可行性及有效性，并將修正后的有限元模型作為基準模型應用于既有預應力實橋的承載力評估與加固分析。結果表明，文述方法可以用于既有預應力橋梁結構的健康狀態(tài)評估。主要工作如下：1.以某運營多年的實橋為工程依托，運用載荷試驗方法，對結構主梁和主要的連系構件進行了全面的檢測，通過靜載試驗、動載試驗等手段獲取橋梁的基本靜動力特性。根據現(xiàn)場初步損傷診斷結果分析得到的直接損傷信息，為用ANSYS平臺建立損傷有限元數(shù)值模型提供了數(shù)據依據。2.依據實橋檢測結果，建立其參數(shù)化有限元模型，嘗試
4、采用具有針對性的修正策略借助一階搜索優(yōu)化的算法，對試驗段構件分別進行了基于靜力測試、動力測試以及聯(lián)合應用靜動力測試數(shù)據的有限元模型修正。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針對性很強的技術，幾乎沒有一種普適的算法進行修正，因而對于不同類型的工程結構應發(fā)展出相應合適的修正方法，盡可能獲得相對準確的修正模型。3.考慮到既有大跨徑預應力混凝土橋梁的力學特性比一般結構受更多因素的影響，修正參數(shù)的選取人工干預較大，使得傳統(tǒng)有限元修正結果的穩(wěn)定性和適用性較差，本文利用蟻群優(yōu)化算法在解決復雜的、不確定性及非線性等問題的優(yōu)勢，嘗試引入基
5、于蟻群算法的有限元模型修正。結果表明，該模型是有效的，從I而為工程中的大型結構的有限元模型修正提供了新的思路。4.依托既有預應力混凝土實橋，將修正后的有限元模型作為基準模型，對其承載力進行狀態(tài)評估，表明修正后的有限元模型能夠比較準確的反映橋梁的實際受力狀態(tài)，可以用于既有預應力混凝土橋梁結構的損傷評估與識別。在此基礎上，對結構損傷嚴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，驗證了加固方法的有效性。關鍵詞：預應力，靜動力測試，一階優(yōu)化，蟻群算法，有限元修正，損傷評估IIAbstractInengineering,itiscircumscrib
6、edthatthedamageassessmentandreinforcementanalysisfortheexistingbridgestructuregenerallyusetheexperimentaltestandthefiniteelementmodelinganalysis.Especially,inthefiniteelementmodeling,allkindsofhypothesistotherealstructurecausestheerrorbetweenthefiniteelementmodelandtheactualstructure,so
7、thatcalculationvaluecan'twellconsistentwithexperimentalmeasurements.Itincreasesdifficultyforthebridgeconditionassessmentandtheremaininglifeprediction.Therefore,toamendthefiniteelementmodelandimprovethemodelingaccuracyfortheexistingstructureshasalwaysbeenthehotspotofstudy.Atpres
