橋梁健康監(jiān)測有限元模型修正方法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、橋梁在我們?nèi)粘I钪刑幪幙梢?,它在整個交通運(yùn)輸網(wǎng)中扮演著重要的角色。然而,隨著橋梁的服役時間的增長,其自身材料特性會有不同程度的退化,加之橋梁的損傷累積,橋梁承載能力就會不斷降低,一旦橋梁發(fā)生事故就會造成難以估量損失,由此可知對橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測就顯得十分重要。本文以石河大橋?yàn)檠芯繉ο?,針對該橋的健康監(jiān)測進(jìn)行了相關(guān)方面的研究。
  首先,要對橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測需要有橋梁的監(jiān)測數(shù)據(jù)。針對石河大橋進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測不便的實(shí)際情況,采用一種了基于

2、GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)測系統(tǒng),這樣保證監(jiān)測中心能夠遠(yuǎn)程及時準(zhǔn)確的獲得橋梁的監(jiān)測數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)作為后續(xù)相關(guān)工作的試驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本。
  其次,要對橋梁進(jìn)行健康狀態(tài)分析需要有一個與實(shí)際橋梁相吻合的有限元模型。本文中依據(jù)石河大橋?qū)嶋H結(jié)構(gòu)狀況建立了有限元模型,以監(jiān)測數(shù)據(jù)為試驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本,并采用基于均勻設(shè)計(jì)法和響應(yīng)面相法結(jié)合的模型修正方法對已有的有限元模型進(jìn)行修正,通過靜力荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比可知,修正后的模型所獲得的數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)的誤差基本控制在

3、3%以內(nèi),說明修正后的模型具有很高的準(zhǔn)確性。
  最后,以修正后的石河大橋有限元模型為基礎(chǔ),施加運(yùn)營階段閾值計(jì)算所需的荷載,得到橋梁相關(guān)位置的極限應(yīng)力值,并依據(jù)石河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)定預(yù)警值,根據(jù)該預(yù)警值可以評估橋梁當(dāng)前的健康狀態(tài)。
  本文綜合運(yùn)用了GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與有限元分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了橋梁的遠(yuǎn)程動態(tài)健康監(jiān)測。其中建修正后的有限元模型與實(shí)際橋梁的吻合程度很高,因而可作為相關(guān)理論研究工作(傳感器優(yōu)化布設(shè)、損傷識別等)

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