【摘 要】
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在我国道路交通和水利工程建设中,修建了大量各种形式和跨径的桥梁。它们在服役过程中受气候、环境和外部荷载的共同作用,逐渐发生老化和承载能力下降;随着社会经济发展,过桥
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在我国道路交通和水利工程建设中,修建了大量各种形式和跨径的桥梁。它们在服役过程中受气候、环境和外部荷载的共同作用,逐渐发生老化和承载能力下降;随着社会经济发展,过桥交通量和车辆载重却在逐渐提高,因此必须对既有桥梁的承载力进行科学评估,以了解其真实工作状态和承载潜力,为改造加固和使用管理提供决策依据。本文针对一座既有预应力混凝土简支空心板桥,采用一种基于动力有限元模型修正的既有桥梁承载力综合评估方法,对其进行了安全校核和承载力分析。结果表明该方法可以较为全面、无损且费用低廉地实现承载力评估,为今后同类型桥梁评估提供参考。本论文的主要工作有:(1)根据设计图纸建立桥梁的精细有限元模型,并计算得到其频率和振型参数。然后分析了模型中预应力和支座刚度对理论模态计算结果的影响。(2)介绍了桥梁动力测试和模态参数识别的基本方法,利用跑车余振法和功率谱峰值法对该桥进行激励与测试,识别其实验模态频率和振型,并与初始有限元模型的计算结果进行对比分析。(3)对有限元模型中的预选参数进行灵敏度分析,选出对结构模态参数影响较大的作为模型修正参数。然后根据联合频率和MAC值的目标函数,对有限元模型进行修正,得到了能较好反映桥梁真实工作状态的有限元模型。(4)以修正后的有限元模型作为分析基础,计算了桥梁在设计荷载作用下的受荷响应,并结合外观调查、材料性能状态、自振频率、动力工作性能等资料,对桥梁进行承载力综合评估,并分析了结构承受超设计标准荷载的能力和预应力张拉不足对结构承载力的影响。
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