基于荷载试验的自锚式悬索桥结构性能评定方法研究

摘要

本文从桥梁结构的性能评定方法出发，结合国内外发展现状，在全面分析当今主要国家对桥梁结构性能评定的基础上，比较系统地阐述了各国评定方法的主要内容和现阶段存在的问题。同时，鉴于荷载试验对桥梁结构性能评定的直观性和有效性，本文论述了荷载试验的基本内容、试验目的和意义等。 1.介绍了国内外已建主要自锚式悬索桥，从自锚式悬索桥的结构形式、受力性能出发，以杭州市江东大桥为工程算例，在结合有限元程序分析的基础上，提出了该类桥型在结构性能评定中需要关注的重点构件及其关键断面。 2.提出了基于荷载试验的桥梁承载能力评定系数一般表达式，详尽阐明了表达式中各参数的含义。同时，针对自锚式悬索桥的构件特点，分别提出了承载能力评定系数的表达式，并指出了各参数的取值方法。在江东大桥成桥状态分析的基础上，将各构件的评定系数表达式运用到该桥的承载能力评定中，以期对该桥静力性能进行全面的评定。 3.根据结构动力学及模态分析理论，分析结构各模态对结构总体振动特性的贡献大小，提出了基于模态贡献系数的自锚式悬索桥动力性能评定方法，以期用该方法指导成桥动力试验，合理布置拾振器，获取动力评定所关注的主要振型的频率，全面了解自锚式悬索桥的实桥动力性能，对自锚式悬索桥的结构性能评定做一个有益的补充。 4.对基于荷载试验的自锚式悬索桥结构性能评定方法存在的主要理论问题，以及进一步的研究方向进行了分析和展望。

目录

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第一章绪论

1.1桥梁结构评定方法研究现状

1.1.1国内对桥梁结构性能的评定方法

1.1.2国外对桥梁结构性能的评定方法

1.2荷载试验

1.2.1荷载试验的目的和意义

1.2.2荷载试验的内容

1.2.3荷载试验的任务

1.3关于自锚式悬索桥

1.3.1自锚式悬索桥的发展史

1.3.2自锚式悬索桥的结构形式

1.3.3自锚式悬索桥的特点

1.4论文的主要研究内容

第二章自锚式悬索桥静力性能评定

2.1自锚式悬索桥的静力特性

2.1.1自锚式悬索桥的非线性特性

2.1.2自锚式悬索桥的加劲梁稳定性

2.2自锚式悬索桥静力性能评定方法

2.2.1自锚式悬索桥静力测试的关键断面

2.2.2承载能力评定系数

2.2.3自锚式悬索桥加劲梁的承载能力系数表达式

2.2.4自锚式悬索桥主塔、塔上横梁承载能力系数表达式

2.2.3自锚式悬索桥主缆、吊索承载能力系数表达式

2.3工程算例

2.3.1工程背景

2.3.2有限元模型的建立

2.3.3江东大桥自锚式悬索桥的成桥状态

2.3.4江东大桥自锚式悬索桥静力性能评定

2.4本章小结

第三章自锚式悬索桥动力性能评定

3.1自锚式悬索桥的动力特性

3.2自锚式悬索桥模态分析

3.2.1模态柔度矩阵

3.2.2模态贡献系数

3.3工程算例

3.3.1动力计算模型

3.3.2江东大桥自锚式悬索桥的动力特性

3.3.3江东大桥自锚式悬索桥全桥体系模态贡献系数分析

3.4动力特性评定法

3.3.1模态保证判别式(RMAC)

3.3.2协同(坐标)模态保证判别式(COMAC)

3.5本章小结

第四章结论与展望

4.1主要结论

4.2待解决的问题及展望

4.2.1待解决的问题

4.2.2展望

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果